TWI805785B - 用於導電膜層厚度測量的方法、裝置、及系統 - Google Patents

用於導電膜層厚度測量的方法、裝置、及系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI805785B
TWI805785B TW108121438A TW108121438A TWI805785B TW I805785 B TWI805785 B TW I805785B TW 108121438 A TW108121438 A TW 108121438A TW 108121438 A TW108121438 A TW 108121438A TW I805785 B TWI805785 B TW I805785B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
conductive film
wafer
resistivity
temperature
film layer
Prior art date
Application number
TW108121438A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202002009A (zh
Inventor
凱 吳
為銘 陳
王珮琪
伯方 馬
愛德華 布迪亞多
昆 許
陶德J 伊根
Original Assignee
美商應用材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商應用材料股份有限公司 filed Critical 美商應用材料股份有限公司
Publication of TW202002009A publication Critical patent/TW202002009A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI805785B publication Critical patent/TWI805785B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B7/10—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance
    • G01B7/105—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance for measuring thickness of coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/26—Acting in response to an ongoing measurement without interruption of processing, e.g. endpoint detection, in-situ thickness measurement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/14—Measuring as part of the manufacturing process for electrical parameters, e.g. resistance, deep-levels, CV, diffusions by electrical means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/14—Measuring resistance by measuring current or voltage obtained from a reference source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

一種用於決定沉積於晶圓上的導電膜層的厚度的系統及方法，該系統及方法包括：至少兩個渦電流感測器，用來在由機器手臂運輸該晶圓時截取該晶圓上的該導電膜層的電阻率測量；溫度感測器，用來在該電阻率測量的期間決定該晶圓的溫度改變；及處理設備，用來基於所決定的該溫度改變來調整該電阻率測量的值達一定量，及使用該電阻率測量的調整過的該值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的一先前決定的相關性，來決定該導電膜層的厚度。或者，可以在截取該導電膜層的電阻率測量時將該晶圓保持在穩定的溫度下，以決定該導電膜層的厚度。

Description

用於導電膜層厚度測量的方法、裝置、及系統
本原理的實施例大致與層厚度測量相關，且更詳細而言是與使用非接觸式的電阻率測量來進行的導電膜層厚度測量相關。
一般藉由在晶圓上形成各種材料（例如金屬及介電體）以產生複合薄膜以及將層圖案化，來製造積體電路。準確測量形成於基板上的層的厚度通常可以是有用的。例如，起初可能將層過量沉積到晶圓上以形成相對厚的層。知道層的厚度可以幫助控制沉積過程以更準確地將層沉積到晶圓上。
本文中提供了用於決定沉積於晶圓上的導電膜層的厚度的方法、裝置、及系統。
在一些實施例中，一種用於決定沉積於晶圓上的導電膜層的厚度的方法包括以下步驟：在由機器手臂運輸該晶圓時截取該晶圓上的該導電膜層的非接觸式電阻率測量；在該電阻率測量的期間決定該晶圓的溫度改變；基於所決定的該溫度改變來調整該電阻率測量的值達一定量；及使用該電阻率測量的調整過的該值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的先前決定的相關性，來決定該導電膜層的厚度。
在一些實施例中，使用第一校準過程來決定用來調整該電阻率測量的值的量，該第一校準過程包括以下步驟：在複數個溫度改變範圍的期間截取該導電膜層的非接觸式電阻率測量；及將該複數個溫度改變範圍中的每一者的該電阻率測量的值與在恆定的參考溫度期間截取的該導電膜層的電阻率測量的先前決定的值進行比較，以決定該溫度改變範圍中的每一者對於電阻率測量的效應。在一些實施例中，用來調整該電阻率測量的該值的該量與該溫度改變對於電阻率測量的該效應成比例。
在一些實施例中，使用第二校準過程來決定電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的該相關性，該第二校準過程包括以下步驟：截取複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；使用薄膜計量術截取該複數個導電膜層的厚度測量；及將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應的薄膜計量厚度測量相關聯。
在替代實施例中，該第二校準過程包括以下步驟：截取具有已知厚度的複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；及將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應厚度相關聯。
在一些實施例中，一種用於決定沉積於晶圓上的導電膜層的厚度的方法包括以下步驟：在電阻率測量的期間將該晶圓維持在恆溫下；在由機器手臂運輸該晶圓時截取該晶圓上的該導電膜層的非接觸式電阻率測量；在該電阻率測量的期間決定該晶圓的溫度；及使用該電阻率測量的值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的先前決定的相關性，來決定該導電膜層的厚度。
在一些實施例中，使用校準過程來決定電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的該相關性，該校準過程包括以下步驟：截取複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；使用薄膜計量術截取該複數個導電膜層的厚度測量；及將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應的薄膜計量厚度測量相關聯。在替代實施例中，該校準過程包括以下步驟：截取具有已知厚度的複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；及將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應厚度相關聯。
在一些實施例中，一種用於決定沉積於晶圓上的導電膜層的厚度的系統包括：至少兩個渦電流感測器，用來捕捉該導電膜層的電阻率測量，其中該至少兩個渦電流感測器中的第一者被配置為從該晶圓的上方捕捉電阻率測量，且其中該至少兩個渦電流感測器中的第二者被配置為從該晶圓的下方捕捉電阻率測量；溫度感測器，用來感測該晶圓的至少溫度；及處理設備，包括記憶體及處理器，該記憶體用於儲存程式指令、表格、及資料，該處理器用於執行該等程式指令。在由該處理器執行時，該等程式指令使得該系統：在由機器手臂將該晶圓運輸跨越該至少兩個渦電流感測器時捕捉該晶圓上的該導電膜層的非接觸式電阻率測量；在該電阻率測量期間使用該溫度感測器決定該晶圓的溫度改變；基於所決定的該溫度改變來調整該電阻率測量的值達一定量，及使用該電阻率測量的調整過的該值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的先前決定的相關性，來決定該導電膜層的厚度。在一些實施例中，將電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的該先前決定的相關性作為表格儲存在該處理設備的該記憶體中。
在替代實施例中，一種用於決定沉積於晶圓上的導電膜層的厚度的系統包括：至少兩個渦電流感測器，用來截取該導電膜層的電阻率測量，其中該至少兩個渦電流感測器中的第一者被配置為從該晶圓的上方捕捉電阻率測量，且其中該至少兩個渦電流感測器中的第二者被配置為從該晶圓的下方捕捉電阻率測量；溫度控制器，用來控制該晶圓的至少溫度；溫度感測器，用來感測該晶圓的至少溫度；及處理設備，包括記憶體及處理器，該記憶體用於儲存程式指令、表格、及資料，該處理器用於執行該等程式指令。在由該處理器執行時，該等程式指令使得該系統：在電阻率測量期間使用該溫度控制器將該晶圓維持在恆溫下；在由機器手臂將該晶圓運輸跨越該至少兩個渦電流感測器時捕捉該晶圓上的該導電膜層的非接觸式電阻率測量；在該電阻率測量期間使用該溫度感測器決定該晶圓的溫度；及使用該電阻率測量的值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的先前決定的相關性，來決定該導電膜層的厚度。
本原理的其他及另外的實施例被描述於下文中。
本文中提供了用於例如在化學氣相沉積過程期間沉積於晶圓上的膜層的層厚度測量的方法、裝置、及系統的實施例。
在依據本原理的各種實施例中，用於測量沉積於晶圓上的導電層的導電層測量系統包括定位在CVD過程系統的機器葉片的任一側上的至少兩個渦電流感測器。在晶圓在CVD過程系統的腔室之間移動時測量沉積的導電層的厚度。在依據本原理的一些實施例中，導電層測量系統包括非接觸式溫度補償技術以減輕測量在熱過程之後冷卻的晶圓時固有的溫度可變性的效應。
圖1描繪化學氣相沉積（CVD）過程系統100的高階方塊圖，該過程系統包括依據本原理的一個實施例的導電層測量系統110的實施例。圖1的導電層測量系統110說明性地包括與處理設備150、溫度感測器155、及溫度控制器165通訊的兩個渦電流感測器112、114。在圖1的CVD過程系統100中，實施導電層測量系統110以在CVD過程系統100的CVD過程腔室120中測量沉積於晶圓115上的導電層。也就是說，在圖1的CVD過程系統100中，導電層（例如鎢）在CVD腔室120中被沉積於晶圓115上。雖然在圖1中所描繪的導電層測量系統110的實施例中，導電層測量系統110說明性地包括溫度感測器155及溫度控制器165，但是在其他的實施例中，依據本原理的導電層測量系統不包括溫度感測器155及溫度控制器165。
CVD過程系統100的機器葉片130從CVD過程腔室120移除處理過的晶圓115以傳輸到另一個位置以供進一步處理。在藉由機器葉片130傳輸處理過的晶圓115的期間，導電層測量系統110藉由以下步驟來測量藉由CVD過程腔室120沉積於晶圓115上的導電膜層的厚度：將兩個渦電流感測器112、114中的一者定位在機器葉片130的任一側上（即一個渦電流感測器在晶圓的一側上，且另一個渦電流感測器在晶圓的另一側上），及從晶圓的兩側測量與導電膜層相關聯的電阻率，如圖1的實施例中所描繪的及如下文將更詳細描述的。
在下文更詳細描述的一些實施例中，在晶圓115被機器手臂130運輸時由渦電流感測器112、114進行的電阻率測量的期間藉由溫度控制器165將晶圓115維持在恆溫下。如此，使用電阻率測量值以及先前決定的電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的相關性來決定導電膜層的厚度。在此類實施例中，可以在電阻率測量的期間藉由溫度感測器155來決定晶圓115的溫度以驗證晶圓115的溫度。
在下文更詳細描述的一些實施例中，可以在晶圓115被機器手臂130運輸時由渦電流感測器112、114本身進行的電阻率測量的期間藉由溫度感測器155來決定晶圓115的溫度改變。可以接著藉由基於所決定的溫度改變調整電阻率測量值達一定量，且可以使用電阻率測量值及先前決定的電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的相關性來決定導電膜層的厚度。
圖2描繪依據本原理的一個實施例的適於用在圖1的CVD過程系統100中的渦電流感測器112的實施例的高階方塊圖。圖2的渦電流感測器112說明性地包括線圈212及訊號振盪器214（例如交流（AC）訊號源）。在圖2的實施例中，由振盪訊號源214所驅動的線圈212產生振盪的磁場，該振盪的磁場在受測試的晶圓226的導電膜層224的鄰近導電材料內部誘發圓形電流。使用CVD過程來沉積的導電膜層224可以包括導電金屬。誘發的渦電流轉而產生它們自己的磁場，該等磁場與由線圈212所產生的磁場相反。
產生的磁場及誘發的磁場之間的交互作用變更線圈212的複阻抗，這可以被連接到線圈212的感測電路220偵測到。可以將感測電路（未示出）的輸出傳遞到例如圖1的處理設備150或其他計算設備，以如下文所述地提供晶圓226上的導電膜層224的厚度的有用測量值。
例如，可以將線圈212的複阻抗變更的程度視為是由渦電流所誘發的磁場的強度的函數。轉而，可以將所誘發的渦電流的強度視為是導電材料的導電率以及線圈212與導電膜層224的導電材料之間的距離的函數。渦電流的大小與磁場的大小成比例，且與受測量的導電膜層的電阻率成反比。在導電膜層224的厚度250小於訊號振盪器214的驅動頻率下的外部磁場的穿透深度時，所誘發的渦電流是導電膜層224的厚度250的函數。
依據本原理的實施例，可以執行校準過程以將如上所述由使用渦電流感測器進行的導電膜測量所造成的電阻率測量值與絕對膜厚度相關聯。例如，依據本原理的一些實施例，使用上述圖1的導電層測量系統110的渦電流測量過程針對具有已知膜厚度的導電膜層（例如鎢）獲取相應的電阻率值。校準過程用來將經由導電層測量系統110的渦電流測量過程所決定的電阻率測量值與導電膜的相應的已知膜厚度映射。可以針對各種導電材料及導電材料組合及針對複數個厚度執行此類校準過程。可以將結果佈置成相將使用導電層測量系統110來獲取的渦電流電阻率測量值與導電膜層的相應的已知厚度相關聯的表格/圖表。可以將此類相關性（即表格）儲存在例如處理設備150的記憶體中。
替代性或附加性地，依據本原理的一些實施例，可以執行不同的校準過程以將如上所述由使用渦電流感測器進行的導電膜層測量所造成的電阻率測量值與導電膜層的厚度相關聯。在此類實施例中，可以使用薄膜計量術來測量導電膜（例如「典型」的鎢膜）。在此類實施例中，也使用上述的導電層測量系統110的渦電流測量過程來測量導電膜。校準過程針對各種厚度及各種導電膜層類型，將經由上述的導電層測量系統110的渦電流測量過程所決定的電阻率測量值與使用實施的計量術來獲取的導電膜層的相應厚度測量值映射。
在此類實施例中，可以產生校準表，該校準表將由導電層測量系統110所獲取的導電膜的電阻率測量值與使用實施的計量術所獲取的導電膜的厚度測量值相關聯。如此，隨後在藉由依據本原理的導電層測量系統（例如圖1的導電層測量系統110）來獲取特定導電膜層的電阻率測量值時，可以藉由參照可以儲存在處理設備150的記憶體中的所產生的校準表，針對該特定導電膜層藉由例如處理設備150在由導電層測量系統110所獲取電阻率測量值與使用薄膜計量術來獲取的相應厚度測量值之間作出關聯。
由渦電流感測器所獲取的厚度測量值可以是渦電流感測器112的線圈212與膜224之間的距離252的函數。通常將距離252稱為「升離」距離。更具體而言，可以影響由依據本原理的實施例的渦電流感測器所決定的電阻率測量值且最終影響導電膜層的厚度測量值的變數是渦電流感測器的線圈與受測量的沉積導電膜層之間的距離，且詳細而言，是渦電流感測器的線圈與沉積於晶圓上的導電膜層之間的距離的改變。因此，可靠的膜厚度測量可以取決於良好的升離距離測量及使升離距離保持恆定的能力。
參照回到圖1的實施例，化學氣相沉積（CVD）過程系統100的導電層測量系統110藉由將第一渦電流感測器112定位在機器葉片130上方及將第二渦電流感測器114定位在機器葉片130下方，來補償渦電流感測器與受測量的晶圓上的導電膜層之間的變化距離，該等變化距離是在依據本原理的實施例的移動機器葉片上執行的測量中固有的。更具體而言，來自機器葉片130上方的第一渦電流感測器112及機器葉片130下方的第二渦電流感測器114的讀數被改正以補償移動得較靠近一個渦電流感測器的晶圓，這附帶地意味著，相同的晶圓背向第二渦電流感測器移動。也就是說，來自機器葉片130上方的第一渦電流感測器112及機器葉片130下方的第二渦電流感測器114的讀數被組合成是兩個讀數的函數的單個讀數。在依據本原理的一些實施例中，使用來自機器葉片130上方的第一渦電流感測器112及機器葉片130下方的第二渦電流感測器114的讀數的總和來產生恆定的距離讀數。
可以影響使用渦電流感測器來獲取的電阻率測量值且最終影響依據本原理的實施例所作出的導電膜層的厚度決定的其他變數包括電阻率測量之間的溫度差及在電阻率測量期間的溫度改變。針對前者，針對相同的導電膜層由導電層測量系統110在沉積於晶圓上的導電膜層上所獲取的電阻率測量值在不同的溫度下將不同。
在依據本原理的一些實施例中，為了補償溫度差對於由導電層測量系統110所獲取的電阻率測量值的效應，可以將具有受測量的導電膜層的晶圓115維持在特定的溫度下。在依據本原理的一個實施例中，圖1的導電層測量系統110可以包括與處理設備150通訊的溫度控制器165以供藉由加熱或冷卻晶圓115來將晶圓115維持在特定的溫度下，且可以包括與處理設備150通訊的溫度感測器155以供測量溫度。雖然在圖1中，將溫度控制器165描繪為不與晶圓115接觸的單獨元件，但是在替代實施例中，溫度控制器165也可以是圖1的另一個元件的集成元件且可以與晶圓115或機器手臂130接觸以供控制晶圓115的溫度且因此控制晶圓115上的導電膜層的溫度，使得導電膜層在由導電層測量系統110所獲取的厚度測量期間維持穩定的溫度。
在一些實施例中，為了針對各種溫度下的不同類型的導電膜層及厚度將晶圓上的導電膜層的電阻率測量值與導電膜層的已知厚度相關聯，可以執行校準過程。例如，在校準過程的一些實施例中，可以在測量之間將溫度增量（例如2度）來獲取具有已知厚度的已知導電膜層的電阻率測量值。可以記憶（例如儲存）針對每個溫度針對具有已知厚度的已知導電膜層所獲取的電阻率測量值。可以接著藉由參考針對具有已知厚度的已知導電膜層在「參考」（例如典型）溫度下所截取的電阻率測量值與針對具有已知厚度的已知導電膜層在不同溫度下所截取的電阻率測量值之間的差異，來決定對於針對特定溫度針對具有已知厚度的已知導電膜層所獲取的電阻率測量值的效應。在一些實施例中，可以從先前如上所述的校準過程獲得「參考」（例如典型）溫度測量值。
隨後，在先前不用來獲取校準測量值的溫度下針對導電膜層獲取電阻率測量值時，可以調整所獲取的電阻率測量值達等於所決定的對於電阻率測量值的溫度差效應的量，來針對導電膜層決定調整過的電阻率測量值。可以接著藉由參照例如針對導電膜層將調整過的電阻率測量值與厚度測量值相關聯的表格或圖表，來決定導電膜層的準確厚度測量值。在依據本原理的一些實施例中，可以由例如處理設備150作出此類決定。在此類實施例中，可以由溫度感測器155決定晶圓的溫度，以確保晶圓是被維持在恆溫下及驗證晶圓所維持的溫度。
在依據本原理的一些實施例中，為了允許補償不同溫度對於由導電層測量系統110所獲取的電阻率測量值的效應，可以執行校準過程以允許在不同溫度下的導電膜層的由導電層測量系統110所獲取的電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間進行關聯。例如，在依據本原理的一些實施例中，在許多不同的溫度下藉由導電層測量系統110來獲取具有已知厚度的特定導電膜層的電阻率測量值。針對許多不同的溫度及針對具有相應已知厚度的複數個不同的導電膜層類型，將由導電層測量系統110所獲取的相應電阻率測量值映射到特定溫度下的具有已知厚度的特定導電膜層。
如此，隨後在受控的溫度下由導電層測量系統110獲取特定導電膜層類型的電阻率測量值時，可以藉由參照校準過程的映射，來針對該特定類型的導電膜層由例如處理設備150作出在該受控溫度下由導電層測量系統110所獲取的電阻率測量值與相應厚度測量值之間的關聯，該映射可以採取產生的校準表的形式，可以將該產生的校準表儲存在例如處理設備150的記憶體中。也就是說，可以藉由依據本原理針對導電膜層獲取電阻率測量值及參照生成的電阻率測量值與膜厚度之間的映射，來針對特定類型的導電膜層決定厚度，該膜厚度與在特定溫度下針對該特定類型的導電膜層所測量到的電阻率相關聯。在依據本原理的此類實施例中，導電層測量系統110可以包括如上所述的溫度感測器155及溫度控制器165中的至少一者。
參照回到圖1且參照溫度改變對於電阻率測量值的後一種效應，因為膜沉積發生在高溫下，依據本原理的實施例的膜厚度測量可以在晶圓冷卻時（例如例如藉由圖1的機器葉片130在腔室之間傳輸晶圓時）的時間段期間發生。也就是說，在一些情況下，在藉由機器手臂130從過程腔室120移除晶圓115時，可以藉由如上所述的導電層測量系統110來測量晶圓115上的導電膜層的電阻率以決定導電膜層的厚度。在晶圓115跨導電層測量系統110移動且針對晶圓115上的導電膜層獲取電阻率測量值的同時，從過程腔室120移除的晶圓115可能冷卻。依據本原理的電阻率測量的期間的溫度改變可以影響由導電層測量系統110所獲取的電阻率測量值且最終影響晶圓115上的導電膜層的生成的厚度決定。
在依據本原理的一些實施例中，為了允許補償藉由導電層測量系統110獲取導電膜層的電阻率測量值的期間的溫度改變的效應，可以執行校準過程以量化溫度改變對於由導電膜層測量系統110所獲取的電阻率測量值的效應。例如，可以在各種不同的溫度改變（例如在由導電層測量系統110進行的相應電阻率測量期間的不同晶圓冷卻程度）期間針對具有相應的已知厚度的複數種不同已知的導電膜類型獲取電阻率測量值。可以接著藉由將在溫度改變期間獲取的生成的電阻率測量值與先前針對類似的溫度值在穩定的溫度期間針對具有相同厚度的相同導電膜層類型所獲取的相應電阻率測量值進行比較，來決定由在由導電層測量系統110所進行的電阻率測量期間的晶圓溫度改變引起的對於電阻率測量值的效應。可以針對各種溫度改變範圍決定此類效應以決定各種溫度改變範圍對於在相應的溫度改變範圍期間所獲取的相應電阻率測量值的效應。
隨後，在上面沉積有導電膜層的晶圓的溫度改變期間針對導電膜層獲取電阻率測量值時，可以調整所獲取的電阻率測量值達等於溫度改變對於電阻率測量值的決定的效應的量，以針對所測量的導電膜層決定調整過的電阻率測量值。可以接著藉由參照例如針對導電膜層將調整過的電阻率測量值與厚度測量值相關聯的表格或圖表，來決定導電膜層的厚度。在依據本原理的一些實施例中，可以由例如處理設備150作出此類決定。
在依據本原理的一些實施例中，為了允許由導電層測量系統110在某個範圍的溫度改變期間所獲取的導電膜層的電阻率測量值與導電膜層的厚度之間的關聯，可以執行校準過程。例如，在依據本原理的一個實施例中，針對具有複數個已知厚度的複數種導電膜類型且針對複數個溫度改變範圍，由導電層測量系統110在某個範圍的溫度改變期間獲取具有已知厚度的特定導電膜層類型的電阻率測量值。可以接著產生圖表/表格，該圖表/表格將由導電層測量系統110針對特定溫度改變範圍針對具有已知厚度的特定導電膜層所獲取的電阻率測量值與特定導電膜層的厚度相關聯。
隨後，在特定導電膜層的溫度改變範圍在電阻率測量期間被例如圖1的溫度感測器155注意到時，可以參照圖表/表格，以藉由在表格中查找與針對特定溫度改變範圍所測量的特定導電膜層類型所生成的電阻率測量值相關聯的厚度，來決定所測量的導電膜層的厚度。
如上所述，依據本原理的導電層測量系統110的實施例可以包括用於測量溫度及溫度變化的溫度感測器155。在依據本原理的一些實施例中，且如圖1中所描繪，溫度感測器155面向晶圓115的後側/下側（與上面沉積有導電膜層的側相反），且因此沉積的膜可以使得感測器由於例如反射性而難以獲得準確的溫度讀數。為了補償此類讀取溫度的困難，在依據本原理的一些實施例中且如圖1的實施例中所描繪，在一些實施例中，可以用一定角度（例如45度角）安裝溫度感測器155，以從晶圓115的後側獲取溫度讀數。在一些其他的實施例中，為了補償如上所述的讀取溫度的困難，溫度感測器可以包括光學溫度感測器，且可以使用反射鏡來允許晶圓115的後側的溫度感測。
使用本文中所述的依據本原理的過程，可以用可重現且準確的方式針對沉積的導電膜層將電阻率測量值與厚度測量值相關聯。如此，可以測量及維持沉積系統（且在一些實施例中是化學氣相沉積系統）的可重現性及準確度。
圖3描繪依據本原理的一個實施例的用於決定沉積於晶圓上的層的厚度的方法的流程圖。方法300開始於302處，在302期間，在由機器手臂運輸晶圓時截取晶圓上的導電膜層的非接觸式電阻率測量。方法300可以繼續進行到304。
在304處，感測晶圓在電阻率測量期間的溫度改變。方法300可以繼續進行到306。
在306處，基於溫度改變調整電阻率測量值達一定量。方法300可以繼續進行到308。
在308處，使用調整過的電阻率測量值以及先前決定的電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的相關性來決定導電膜層的厚度。可以接著退出方法300。
圖4描繪依據本原理的一個實施例的適於用在圖1的CVD過程系統中的處理設備150的高階方塊圖。可以使用處理設備150來實施上述實施例的任何其他的系統、設備、構件、功能性、或方法。在所繪示的實施例中，可以將處理設備150配置為將方法300及/或500實施為處理器可執行的可執行程式指令422（例如可由處理器410執行的程式指令）。
在所繪示的實施例中，處理設備150包括經由輸入/輸出（I/O）介面430耦接到系統記憶體420的一或更多個處理器410a-410n。處理設備150更包括耦接到I/O介面430的網路介面440、及一或更多個輸入/輸出設備460（例如游標控制設備鍵盤470、及顯示器480）。在一些實施例中，游標控制設備鍵盤470可以是觸控螢幕輸入設備。
在不同實施例中，處理設備150可以是各種類型的設備中的任一者，包括但不限於個人電腦系統、大型電腦系統、手持式電腦、工作站、網路電腦、應用伺服器、儲存設備、周邊設備（例如交換機、數據機、路由器）、或一般而言任何類型的計算或電子設備。
在各種實施例中，處理設備150可以是包括一個處理器410的單處理器系統或包括幾個處理器410（例如兩個、四個、八個、或另一個合適的數量）的多處理器系統。處理器410可以是能夠執行指令的任何合適的處理器。例如，在各種實施例中，處理器410可以是實施各種指令集架構（ISA）中的任一者的通用或嵌入式處理器。在多處理器系統中，處理器410中的每一者可以共同（但不一定）實施相同的ISA。
可以將系統記憶體420配置為儲存上述的校準過程的結果、程式指令422、及/或可由處理器410存取的表格/資料432。在各種實施例中，可以使用任何合適的記憶體技術來實施系統記憶體420，例如靜態隨機存取記憶體（SRAM）、同步動態RAM（SDRAM）、非依電性/快閃類型的記憶體、或任何其他類型的記憶體。在所繪示的實施例中，可以將實施上述實施例的構件中的任一者的程式指令及資料儲存在系統記憶體420內。在其他的實施例中，可以將程式指令及/或資料接收、發送、或儲存在不同類型的電腦可存取媒體上或儲存在與系統記憶體420或處理設備150分開的類似媒體上。
在一個實施例中，可以將I/O介面430配置為協調處理器410、系統記憶體420、與設備中的任何周邊設備（包括網路介面440或其他周邊介面，例如輸入/輸出設備450）之間的I/O訊務。在一些實施例中，I/O介面430可以執行任何必要的協定、定時、或其他的資料轉變，以將來自一個元件（例如系統記憶體420）的資料訊號轉換成適於由另一個元件（例如處理器410）所使用的格式。在一些實施例中，可以將I/O介面430的功能分成二或更多個單獨元件，舉例而言，例如北橋及南橋。並且，在一些實施例中，可以將I/O介面430的功能性中的一些或全部（例如對系統記憶體420的介面）直接合併到處理器410中。
可以將網路介面440配置為允許在處理設備150與附接到處理設備150或網路（例如網路490）的其他設備（例如一或更多個外部系統）之間交換資料。在各種實施例中，網路490可以包括一或更多種網路，該一或更多種網路包括（但不限於）區域網路（LAN）（例如乙太網路或企業網絡）、廣域網路（WAN）（例如網際網路）、無線資料網路、胞式網路、Wi-Fi、某個其他的電子資料網路、或上述項目的某種組合。在各種實施例中，網路介面440可以支援：經由有線或無線的一般資料網路（舉例而言，例如任何合適類型的乙太網路）進行的通訊；經由電信/電話網路（例如類比語音網路或數位光纖通訊網路）進行的通訊；經由儲存區域網路（例如光纖通道SAN）進行的通訊、或經由任何其他合適類型的網路及/或協定進行的通訊。
在一些實施例中，輸入/輸出設備450可以包括一或更多個顯示設備、鍵盤、鍵板、攝影機、觸控板、觸控螢幕、掃描設備、語音或光學辨識設備、或適於輸入或存取資料的任何其他設備。處理設備150中可以存在多個輸入/輸出設備450。在一些實施例中，類似的輸入/輸出設備可以與處理設備150分開。
在一些實施例中，所繪示的電腦系統可以實施上述方法中的任一者，例如由圖3及/或圖5的流程圖所繪示的方法。在其他的實施例中，可以包括不同的構件及資料。
圖4的處理設備150僅是說明性的，且不旨在限制實施例的範圍。詳細而言，電腦系統及設備可以包括可以執行各種實施例所指示的功能的硬體或軟體的任何組合，包括電腦、網路設備、網際網路用具、智慧型手機、平板電腦、PDA、無線電話、傳呼器等等。也可以將處理設備150連接到未繪示的其他設備，或者可以操作為獨立的系統。此外，在一些實施例中，可以將由所繪示的元件所提供的功能性結合在較少的元件中或分佈在額外的元件中。類似地，在一些實施例中，可以不提供所繪示的元件中的一些的功能性，及/或其他的額外功能性可以是可用的。
圖5描繪依據本原理的一個替代實施例的用於測量沉積於晶圓上的層的厚度的方法500的流程圖。圖5的方法500開始於502處，在502期間，在電阻率測量的期間將晶圓維持在恆溫下。如上所述，在一個實施例中，由溫度控制器165在由導電層測量系統110所進行的電阻率測量期間將晶圓維持在恆溫下。方法500可以繼續進行到504。
在504處，在由機器手臂運輸晶圓時截取晶圓上的導電膜層的非接觸式電阻率測量。方法500可以繼續進行到506。
在506處，在電阻率測量的期間決定晶圓的溫度。如上所述，在一個實施例中，由溫度感測器155決定晶圓的溫度，以確保晶圓是被維持在恆溫下及驗證晶圓所維持的溫度。方法500可以繼續進行到508。
在步驟508處，使用電阻率測量值以及先前決定的電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的相關性來決定導電膜層的厚度。可以接著退出方法500。
在一些實施例中，一種用於決定沉積於晶圓上的導電膜層的厚度的方法包括以下步驟：在由機器手臂運輸該晶圓時截取該晶圓上的該導電膜層的非接觸式電阻率測量；在該電阻率測量的期間決定該晶圓的溫度改變；基於所決定的該溫度改變來調整該電阻率測量的值達一定量；及使用該電阻率測量的調整過的該值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的先前決定的相關性，來決定該導電膜層的厚度。
在一些實施例中，使用第一校準過程來決定用來調整該電阻率測量的值的量，該第一校準過程包括以下步驟：在複數個溫度改變範圍的期間截取該導電膜層的非接觸式電阻率測量；及將該複數個溫度改變範圍中的每一者的該電阻率測量的值與在恆定的參考溫度期間截取的該導電膜層的電阻率測量的先前決定的值進行比較，以決定該溫度改變範圍中的每一者對於電阻率測量的效應。在一些實施例中，用來調整該電阻率測量的該值的該量與該溫度改變對於電阻率測量的該效應成比例。
在一些實施例中，使用第二校準過程來決定電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的該相關性，該第二校準過程包括以下步驟：截取複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；使用薄膜計量術截取該複數個導電膜層的厚度測量；及將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應的薄膜計量厚度測量相關聯。
在一些實施例中，該第二校準過程包括以下步驟：截取具有已知厚度的複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；及將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應厚度相關聯。
在一些實施例中，一種用於決定沉積於晶圓上的導電膜層的厚度的方法包括以下步驟：在電阻率測量的期間將該晶圓維持在恆溫下；在由機器手臂運輸該晶圓時截取該晶圓上的該導電膜層的非接觸式電阻率測量；在該電阻率測量的期間決定該晶圓的溫度；及使用該電阻率測量的值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的先前決定的相關性，來決定該導電膜層的厚度。
在一些實施例中，使用校準過程來決定電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的該相關性，該校準過程包括以下步驟：截取複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；使用薄膜計量術截取該複數個導電膜層的厚度測量；及將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應的薄膜計量厚度測量相關聯。在替代實施例中，該校準過程包括以下步驟：截取具有已知厚度的複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；及將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應厚度相關聯。
在一些實施例中，一種用於決定沉積於晶圓上的導電膜層的厚度的系統包括：至少兩個渦電流感測器，用來捕捉該導電膜層的電阻率測量，其中該至少兩個渦電流感測器中的第一者被配置為從該晶圓的上方捕捉電阻率測量，且其中該至少兩個渦電流感測器中的第二者被配置為從該晶圓的下方捕捉電阻率測量；溫度感測器，用來感測該晶圓的至少溫度；及處理設備，包括記憶體及處理器，該記憶體用於儲存程式指令、表格、及資料，該處理器用於執行該等程式指令。在由該處理器執行時，該等程式指令使得該系統：在由機器手臂將該晶圓運輸跨越該至少兩個渦電流感測器時捕捉該晶圓上的該導電膜層的非接觸式電阻率測量；在該電阻率測量期間使用該溫度感測器決定該晶圓的溫度改變；基於所決定的該溫度改變來調整該電阻率測量的值達一定量，及使用該電阻率測量的調整過的該值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的先前決定的相關性，來決定該導電膜層的厚度。在一些實施例中，將電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的該先前決定的相關性作為表格儲存在該處理設備的該記憶體中。
在一些實施例中，一種用於決定沉積於晶圓上的導電膜層的厚度的系統包括：至少兩個渦電流感測器，用來截取該導電膜層的電阻率測量，其中該至少兩個渦電流感測器中的第一者被配置為從該晶圓的上方捕捉電阻率測量，且其中該至少兩個渦電流感測器中的第二者被配置為從該晶圓的下方捕捉電阻率測量；溫度控制器，用來控制該晶圓的至少溫度；溫度感測器，用來感測該晶圓的至少溫度；及處理設備，包括記憶體及處理器，該記憶體用於儲存程式指令、表格、及資料，該處理器用於執行該等程式指令。在由該處理器執行時，該等程式指令使得該系統：在電阻率測量期間使用該溫度控制器將該晶圓維持在恆溫下；在由機器手臂將該晶圓運輸跨越該至少兩個渦電流感測器時捕捉該晶圓上的該導電膜層的非接觸式電阻率測量；在該電阻率測量期間使用該溫度感測器決定該晶圓的溫度；及使用該電阻率測量的值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的先前決定的相關性，來決定該導電膜層的厚度。
雖然將各種項目繪示為在被使用時儲存在記憶體中或儲存器上，但也可以為了記憶體管理及資料完整性的目的而在記憶體與其他儲存設備之間傳輸這些項目及這些項目的部分。在一些實施例中，軟體元件中的一些或全部可以在另一個設備上的記憶體中執行，且經由電腦間通訊與所繪示的電腦系統通訊。也可以將系統元件或資料結構中的一些或全部儲存（例如作為指令或結構化資料）在要由適當的驅動機讀取的電腦可存取媒體或可攜式製品上，上文描述了其各種示例。在一些實施例中，可以經由透過通訊媒體（例如網路及/或無線鏈路）傳播的傳輸媒體或訊號（例如電氣、電磁、或數位訊號）將儲存在與處理設備150分開的電腦可存取媒體上的指令傳送到處理設備150。
各種實施例可以更包括以下步驟：對電腦可存取媒體或經由通訊媒體接收、發送、或儲存依據以上說明來實施的指令及/或資料。一般而言，電腦可存取媒體可以包括儲存媒體或記憶媒體（例如磁式或光學媒體，例如碟片或DVD/CD-ROM）、依電性或非依電性媒體（例如RAM（例如SDRAM、DDR、RDRAM、SRAM等等）、ROM等等）。
在不同的實施例中，可以將本文中所述的方法實施在軟體、硬體、或上述項目的組合中。此外，可以改變方法的順序，且可以添加、重新排序、組合、省略、或用其他方式修改各種構件。本文中所述的所有示例是用非限制性的方式來呈現的。可以作出具有本揭示內容的益處的各種修改及改變。已經在特定實施例的背景脈絡下描述了依據實施例的實現方式。這些實施例旨在說明而非限制。許多變化、修改、添加、及改善是可能的。因此，可以針對本文中描述為單數的實例的元件提供複數的實例。各種元件、操作、及資料儲存器之間的邊界是有些隨意的，且特定的操作是在特定的說明性配置的背景脈絡下說明的。其他的功能性分配是被設想的，且可以落在以下的請求項的範圍之內。最後，可以將在示例配置下呈現為離散元件的結構及功能性實施為組合的結構或元件。
雖然上文是針對本揭示內容的實施例，但也可以設計本揭示內容的其他及另外的實施例而不脫離本揭示內容的基本範圍。
100‧‧‧化學氣相沉積（CVD）過程系統 110‧‧‧導電層測量系統 112‧‧‧渦電流感測器 114‧‧‧渦電流感測器 115‧‧‧晶圓 120‧‧‧CVD過程腔室 130‧‧‧機器葉片 150‧‧‧處理設備 155‧‧‧溫度感測器 165‧‧‧溫度控制器 212‧‧‧線圈 214‧‧‧訊號振盪器 220‧‧‧感測電路 224‧‧‧導電膜層 226‧‧‧晶圓 250‧‧‧厚度 300‧‧‧方法 302‧‧‧步驟 304‧‧‧步驟 306‧‧‧步驟 308‧‧‧步驟 420‧‧‧系統記憶體 422‧‧‧程式指令 430‧‧‧I/O介面 432‧‧‧表格/資料 440‧‧‧網路介面 450‧‧‧輸入/輸出設備 460‧‧‧游標控制設備 470‧‧‧鍵盤 480‧‧‧顯示器 490‧‧‧網路 500‧‧‧方法 502‧‧‧步驟 504‧‧‧步驟 506‧‧‧步驟 508‧‧‧步驟 410a-410n‧‧‧處理器
可以藉由參照描繪於附圖中的本揭示內容的說明性實施例來瞭解本揭示內容的實施例，該等實施例在上文被簡要概述且於下文被更詳細地論述。然而，附圖繪示本揭示內容的典型實施例且因此不要被視為範圍的限制，因為本揭示內容可以接納其他同等有效的實施例。
圖1描繪化學氣相沉積（CVD）過程系統的高階方塊圖，該過程系統包括依據本原理的一個實施例的導電層測量系統的實施例。
圖2描繪依據本原理的一個實施例的適於用在圖1的CVD過程系統中的渦電流感測器的實施例的高階方塊圖。
圖3描繪依據本原理的一個實施例的用於測量沉積於晶圓上的層的厚度的方法的流程圖。
圖4描繪依據本原理的一個實施例的適於用在圖1的CVD過程系統中的處理設備的高階方塊圖。
圖5描繪依據本原理的另一個實施例的用於測量沉積於晶圓上的層的厚度的方法的流程圖。
為了促進瞭解，已儘可能使用相同的參考標號來標誌該等圖式共有的相同構件。該等圖式並不是按比例繪製的，且可以為了明確起見而簡化該等圖式。可以在不另外詳述的情況下有益地將一個實施例的構件及特徵併入其他實施例。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100‧‧‧化學氣相沉積(CVD)過程系統
110‧‧‧導電層測量系統
112‧‧‧渦電流感測器
114‧‧‧渦電流感測器
115‧‧‧晶圓
120‧‧‧CVD過程腔室
130‧‧‧機器葉片
150‧‧‧處理設備
155‧‧‧溫度感測器
165‧‧‧溫度控制器

Claims (15)

  1. 一種用於決定沉積於一晶圓上的一導電膜層的一厚度的方法，該方法包括以下步驟：在由一機器手臂運輸該晶圓時截取該晶圓上的該導電膜層的一非接觸式電阻率測量；在該電阻率測量的期間決定該晶圓的一溫度改變；基於所決定的該溫度改變來調整該電阻率測量的一值達一定量，其中使用一第一校準過程來決定該定量；及使用該電阻率測量的調整過的該值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的一先前決定的相關性，來決定該導電膜層的一厚度，其中該第一校準過程包括以下步驟：在複數個溫度改變範圍的期間截取該導電膜層的一非接觸式電阻率測量；及將該複數個溫度改變範圍中的每一者的該電阻率測量的一值與在一恆定的參考溫度期間截取的該導電膜層的一電阻率測量的一先前決定的值進行比較，以決定該溫度改變範圍中的每一者對於一電阻率測量的一效應。
  2. 如請求項1所述的方法，其中藉由至少兩個渦電流感測器來執行該非接觸式電阻率測量。
  3. 如請求項2所述的方法，其中在該晶圓跨該至少兩個渦電流感測器移動時決定該溫度改變。
  4. 如請求項1所述的方法，其中用來調整該電阻率測量的該值的該量與該溫度改變對於一電阻率測量的該效應成比例。
  5. 如請求項1所述的方法，其中使用一第二校準過程來決定電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的該相關性。
  6. 如請求項5所述的方法，其中該第二校準過程包括以下步驟：截取複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；使用一薄膜計量術截取該複數個導電膜層的厚度測量；及將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應的薄膜計量厚度測量相關聯。
  7. 如請求項6所述的方法，其中將該相關性儲存在一表格中。
  8. 如請求項5所述的方法，其中該第二校準過程包括以下步驟：截取具有已知厚度的複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；及 將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應厚度相關聯。
  9. 如請求項1所述之方法，該方法包含以下步驟：在該電阻率測量期間內將該晶圓維持在一恆定溫度；在該電阻率測量期間內決定該晶圓的一溫度；及使用該電阻率測量的一值與一先前決定的相關性來決定該導電膜層的一厚度，該先前決定的相關性係為在所決定的該溫度下的電阻率測量值與相應的導電膜層厚度之間的關係。
  10. 如請求項9所述之方法，其中係使用一校準過程來決定電阻率測量值與相應的導電膜層厚度之間的該相關性。
  11. 如請求項9所述之方法，其中該相關性被儲存在一表格中。
  12. 如請求項10所述之方法，其中該校準過程包含：截取具有已知厚度的複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；及將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應厚度相關聯。
  13. 一種用於決定沉積於一晶圓上的一導電膜層的一厚度的系統，該系統包括：至少兩個渦電流感測器，用來捕捉該導電膜層的電阻率測量，其中該至少兩個渦電流感測器中的一第一者被配置為從該晶圓的一第一側捕捉電阻率測量，且其中該至少兩個渦電流感測器中的一第二者被配置為從該晶圓的一第二側捕捉電阻率測量；一溫度感測器，用來感測該晶圓的至少一溫度；及一處理設備，包括一記憶體及一處理器，該記憶體用於儲存程式指令、表格、及資料，該處理器用於執行該等程式指令以使得該系統：使用該至少兩個渦電流感測器，在由一機器手臂將該晶圓運輸跨越該至少兩個渦電流感測器時捕捉該晶圓上的該導電膜層的一非接觸式電阻率測量；使用該溫度感測器，在該電阻率測量的期間決定該晶圓的一溫度改變；基於所決定的該溫度改變來調整該電阻率測量的一值達一定量，其中該處理裝置基於一第一校準過程來決定該定量；及使用該電阻率測量的調整過的該值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間的一先前決定的相 關性，來決定該導電膜層的一厚度，其中該第一校準過程包括以下步驟：在複數個溫度改變範圍的期間截取該導電膜層的一非接觸式電阻率測量；及將該複數個溫度改變範圍中的每一者的該電阻率測量的一值與在一恆定的參考溫度期間截取的該導電膜層的一電阻率測量的一先前決定的值進行比較，以決定該溫度改變範圍中的每一者對於一電阻率測量的一效應。
  14. 如請求項13所述的系統，其中用來調整該電阻率測量的該值的該量與該溫度改變對於一電阻率測量的該效應成比例。
  15. 一種用於決定沉積於一晶圓上的一導電膜層的一厚度的系統，該系統包括：至少兩個渦電流感測器，用來截取該導電膜層的電阻率測量，其中該至少兩個渦電流感測器中的一第一者被配置為從該晶圓的上方捕捉電阻率測量，且其中該至少兩個渦電流感測器中的一第二者被配置為從該晶圓的下方捕捉電阻率測量；一溫度控制器，用來控制該晶圓的至少一溫度；一溫度感測器，用來感測該晶圓的至少一溫度；及 一處理設備，包括一記憶體及一處理器，該記憶體用於儲存程式指令、表格、及資料，該處理器用於執行該等程式指令以使得該系統：使用該溫度控制器，在一電阻率測量的期間將該晶圓維持在一恆溫下；使用該至少兩個渦電流感測器，在由一機器手臂將該晶圓運輸跨越該至少兩個渦電流感測器時捕捉該晶圓上的該導電膜層的一非接觸式電阻率測量；使用該溫度感測器，在該電阻率測量的期間決定該晶圓的一溫度；及使用該電阻率測量的一值以及電阻率測量值與導電膜層的相應厚度之間在所決定的該溫度下的一先前決定的相關性，來決定該導電膜層的一厚度，其中使用一校準過程來決定電阻率測量值與相應的導電膜層厚度之間的該相關性，該校準過程包含：截取在複數個溫度下具有已知厚度的複數個導電膜層的非接觸式電阻率測量；及對於該複數個溫度中的每個溫度將該複數個導電膜層的該等非接觸式電阻率測量與該複數個導電膜層的相應厚度相關聯。
TW108121438A 2018-06-21 2019-06-20 用於導電膜層厚度測量的方法、裝置、及系統 TWI805785B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862687995P 2018-06-21 2018-06-21
US62/687,995 2018-06-21
US16/432,104 US20190390949A1 (en) 2018-06-21 2019-06-05 Methods, apparatuses and systems for conductive film layer thickness measurements
US16/432,104 2019-06-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202002009A TW202002009A (zh) 2020-01-01
TWI805785B true TWI805785B (zh) 2023-06-21

Family

ID=68981572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108121438A TWI805785B (zh) 2018-06-21 2019-06-20 用於導電膜層厚度測量的方法、裝置、及系統

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190390949A1 (zh)
JP (1) JP7441805B2 (zh)
KR (1) KR20210011503A (zh)
CN (1) CN112313783A (zh)
TW (1) TWI805785B (zh)
WO (1) WO2019245780A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220190306A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 Applied Materials, Inc. Web edge metrology
CN113267118B (zh) * 2021-06-23 2022-05-17 东南大学 一种半导体导电薄膜厚度在线测试结构及其测试方法
CN115682905A (zh) * 2022-12-16 2023-02-03 广州粤芯半导体技术有限公司 薄膜厚度确定方法、装置和计算机设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080186022A1 (en) * 2002-12-13 2008-08-07 Applied Materials, Inc., A Delaware Corporation Method and apparatus for measuring object thickness
TW200921766A (en) * 2007-10-12 2009-05-16 Tokyo Electron Ltd Method for forming poly-silicon film
US20120274318A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus to determine parameters in metal-containing films

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003084020A (ja) * 2001-06-21 2003-03-19 Toyobo Co Ltd 非接触式表面抵抗測定装置
IL153894A (en) * 2003-01-12 2010-05-31 Nova Measuring Instr Ltd Method and system for measuring the thickness of thin conductive layers
US20050083048A1 (en) 2003-10-21 2005-04-21 Applied Materials, Inc. Plating system with integrated substrate inspection
US20050121141A1 (en) 2003-11-13 2005-06-09 Manens Antoine P. Real time process control for a polishing process
US7173418B2 (en) 2005-06-30 2007-02-06 Lam Research Corporation Methods and apparatus for optimizing an electrical response to a set of conductive layers on a substrate
JP5611214B2 (ja) * 2008-10-16 2014-10-22 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 渦電流利得の補償
JP2013246051A (ja) 2012-05-25 2013-12-09 Panasonic Corp 変位検出装置
US9636797B2 (en) 2014-02-12 2017-05-02 Applied Materials, Inc. Adjusting eddy current measurements
KR102326730B1 (ko) * 2014-03-12 2021-11-17 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 막 두께 측정값의 보정 방법, 막 두께 보정기 및 와전류 센서

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080186022A1 (en) * 2002-12-13 2008-08-07 Applied Materials, Inc., A Delaware Corporation Method and apparatus for measuring object thickness
TW200921766A (en) * 2007-10-12 2009-05-16 Tokyo Electron Ltd Method for forming poly-silicon film
US20120274318A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus to determine parameters in metal-containing films

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210011503A (ko) 2021-02-01
JP7441805B2 (ja) 2024-03-01
US20190390949A1 (en) 2019-12-26
CN112313783A (zh) 2021-02-02
TW202002009A (zh) 2020-01-01
JP2021528648A (ja) 2021-10-21
WO2019245780A1 (en) 2019-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI805785B (zh) 用於導電膜層厚度測量的方法、裝置、及系統
US11387122B2 (en) Method and apparatus for measuring process kit centering
WO2015172463A1 (zh) 一种测量装置及镀膜设备
US10794681B2 (en) Long range capacitive gap measurement in a wafer form sensor system
KR20150005554A (ko) 웨이퍼 에지 측정 및 제어
US11908724B2 (en) Method and apparatus for measuring placement of a substrate on a heater pedestal
CN109781287A (zh) 一种具有高空间分辨率的柔性薄膜热电偶温度传感器
JP2023535126A (ja) 機械学習を使用した基板プロセスのドリフトの検出及び補正
US11342210B2 (en) Method and apparatus for measuring wafer movement and placement using vibration data
TWI597475B (zh) 用於薄膜量測的方法、裝置及電腦程式產品
JP7102130B2 (ja) 蒸着装置及び蒸着方法
JP3042786B2 (ja) 真空内被処理物の温度測定方法並びに温度制御方法及び装置
JP2003114102A (ja) 膜厚測定方法及び装置
Qiu et al. A new non-contact approach for the measurement and uniformity evaluation of coating thickness for sheet metal
JP2004012435A (ja) 膜厚測定方法および膜厚測定装置
JP2015162622A (ja) 基板評価装置及び基板評価方法