发明名称 原处自我校准椭圆计及用于制程监视之使用方法
摘要 一种椭圆率测量装置,系与薄膜样品生产线上之真空箱相组合设置。此椭圆率计设有扫描器用以导引入射光束至薄膜样品上各不同位置,又此椭圆率计亦设有孔隙用以使经由光侦检器所接收之反射光束受到限制。扫描器利用一种方法使入射光束定位于样品之选定表面上,扫描器及孔隙系用以使入射光束产生与选定表面相关之微调。此椭圆率测定装置进一步用以测试其薄膜厚度及折射率为已知之薄膜样品,计算出入射光束之入射角度。
申请公布号 TW236707 申请公布日期 1994.12.21
申请号 TW083100438 申请日期 1994.01.19
申请人 物质研究公司 发明人 杜古鲁.亚撒;波拉.N.迪;徐绍中;罗德尼.L.罗宾生
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种测量工作站,用以在生产线上测量薄膜样品之薄膜特性,此测量站包括有:真空箱,内含藏薄膜样品及设有第一和第二窗孔;椭圆率计,设有平行校准光源及用以产生极化光束之极化器,及光侦检器,用以响应于接受光束而产生输出信号;扫描器,位置与所述之极化器相对,其第一窗孔使极化光束对准,通过第一窗孔至薄膜样品上,此扫描器使其极化光束移动至其薄膜样品上各不同位置,以使其来自样品之反射光导引通过其第二窗孔至光侦检器上;孔隙,其位置与其第二窗孔及光侦检器相关定位,用以限制冲击其光侦检器之反射光束之光量;及控制电路,响应于输出信号而与其扫描器相连接,用以提供控制信号予其扫描器,而使极化光束移动至薄膜样品上,而产生反射光束最大光强度。2.一种椭圆率计,用以使入射光束导引至薄膜样品上,设有光侦检器,用以响应于由薄膜样品表反射而冲击光侦检器之反射光强度,而产生输出信号,此椭圆率计更包括有:扫描器,位置与入射光束和薄膜样品表面相对定位,用以导引入射光束至薄膜样品表面各不同位置,从而由其中产生反射光束;及控制电路,响应于输出信号而与扫描器相连接,用以提供控制信号予其扫描器而使入射光束移动至薄膜样品上之位置,由薄膜样品表面产生反射光束之最大强度。3.根据申请专利范围第2项之椭圆率计,包括有其位置与光侦检器及薄膜样品相对定位之孔隙,用以使冲击光侦检器之反射光束份量受到限制。4.一种用以使椭圆率计与薄膜样品某一预定表面相对准于一线之方法,此椭圆率计包括有扫描器用以导引使薄膜样品不同位置上之入射光束而产生经由光侦检器所侦检之反射光束,此光侦检器产生输出信号成为反射光束强度之函数,此方法包括:以扫描器导引入射光束对准薄膜样品上各不同位置,因而使反射光束与光侦检器相关移动;以光侦检器于每一不同位置上测量反射光束之强度;及以扫描器使入射光束移动至薄膜样品上某一位置,俾由薄膜样品预定表面产生反射光束最大强度。5.根据申请专利范围第4项之方法,其中之椭圆率计包括有孔隙,其位置系与薄膜样品和光侦检器相关定位,此方法进一步包括有步骤使反射光束于使用光侦检器测定反射光束强度之前通过孔隙。6.根据申请专利范围第5项之方法,其中以扫描器导引入射光束之步骤尚包括使入射光束依与薄膜样品相关之某一预定图型移动。7.根据申请专利范围第6项之方法,其中以扫描器导引入射光束之步骤尚包括有步骤使入射光束于使入射光束依某一预定图型移动之前,移动至与薄膜样品预定表面相对之某一设定位置上,此设定位置之选定,须使其依预定图型移动入射光束结果于薄膜样品另一表面有反射光束之前,由受光侦检器侦检之预定表面产生反射光束。8.根据申请专利范围第6项之方法,其中之方法尚包括步骤有:a)以扫描器使入射光束依第一方向移动一步级;b)监控光侦检器,以侦检输出信号之出现;c)响应于未侦检到输出信号出现,重复实施步骤a)和b);d)响应于使入射光束依第一方向移动某一预定步级数,以扫描器使入射光束依与第一方向大体上相垂直之第二方向移动一步级;e)以扫描器使入射光束依与第一方向相反之方向移动一步级;f)监控光侦检器,以侦检输出信号之出现;g)响应于未侦检到输出信号之出现,重复实现步骤a)和b);h)响应于侦检到输出信号之出现,使入射光束停止移动;及i)响应于未侦检到输出信号出现,使入射光束依第二方向移动某一预定数目步级,使入射光束之移动停止9.根据申请专利范围第8项之方法,其中于使入射光束移动停止之步骤后,此方法尚包括步骤有:a)以扫描器使入射光束依与第一方向相反之方向移动某一预定距离;b)使入射光束依第一方向移动一步级;c)响应于入射光束依第一方向所移动步级,由光侦检器中侦检出输出信号之现行量値;d)响应于输出信号最大量値之侦检,使入射光束依第一方向之移动停止;e)以扫描器使入射光束依与第二方向相反之方向移动某一预定距离;f)使入射光束依第二方向移动一步级;g)响应于入射光束依第二方向所移动步级,由光侦检器中侦检出输出信号现行量値;h)响应于输出信号最大量値之侦检,使入射光束依第二方向之移动停止。10.根据申请专利范围第9项之方法,使入射光束移动停止诸步骤,其所包括步骤为:a)侦检其现行量値是否大于或等于输出信号之先前量値;b)响应于所侦检现行量値不大于或等于来自光侦检器输出信号之先前量値,使入射光之移动停止。11.根据申请专利范围第10项之方法,使入射光束停止移动之步骤更包括有步骤使入射光依与侦检出现行量値不大于或等于先前量値时所移动方向相反之方向移动某一预定增量。12.一种用以经由分析薄膜样品表面反射至光侦检器之入射光束所产生之反射光束之方式,确定来自椭圆率计之入射光束之入射角之方法,此方法所包括步骤为:a)使试验薄膜样品与椭圆率计相关定位,因此使入射光束导引至试验薄膜样品上;b)确定椭圆率计之试验値;c)储存椭圆率计之试验値;d)使第一测试薄膜样品与椭圆率计相关定位,因此使入射光束导引至第一测试薄膜样品上;e)使椭圆率计与第一测试薄膜样品表面对准于一线上;及f)响应于椭圆率计参数试验値,确定入射光束于第一测试薄膜样品上之入射角。13.根据申请专利范围第12项之方法,其中,第一测试薄膜样品具有已知薄膜厚度及折射系数,而其确定第一入射之步骤所包括步骤为:a)选定所假设入射角;b)响应于所假设入射角,薄膜厚度及折射系数等,以确定椭圆率计参数之计算値;c)使假设入射角时之椭圆率计参数之计算値与椭圆率参数之试验値相比较而产生差値;d)使假设入射角不同値之步骤a),b)和c)重复实施而产生衆多差値;e)侦检最小差値;f)选定与最小差値相关之假设入射角作为第一入射角;及g)储存第一入射角。14.根据申请专利范围第13项之方法,其中,使椭圆率计参数之计算値与椭圆率计参数之试验値相比较之步验,包括依照下式产生出差値;√(C_expC--C_calcC)C^2C+(C_expC--C_calcC)C^2C式中之C_expC和C_expC系为椭圆率计参数之试验値,而C_calcC)C^2C和C_calcC系为椭圆率计参数之计算値。15.根据申请专利范围第14项之方法,此方法进一步包括步骤为:a)使第二测试薄膜样品与椭圆率计相关定位,因此使入射光束导引至第二测试薄膜样品上;b)使椭圆率计与第二测试薄膜样品表面对准于一线上;及c)响应于椭圆率计参数之计算値及试验値,以确定第二测试薄膜样品上入射光束之第二入射角;及d)经由取第一入射角与第二入射角之平均値方式产生最终入射角。16.根据申请专利范围第15项之方法,其中之方法进一步包括有步骤使其他薄膜样品之步骤a)至d)重复实施。图1所示为续用X-Y扫描器及针孔板,与生产线上真空箱相相连结之旋转分析器椭圆率计相配合之电路方块图。图2所示为用以使X-Y扫描器运作以找出来自所要样品表面之反射光束之常式流程图。图3所示为使用X-Y扫描器及通过针孔之反射光束以求出产生最佳通信号强度之常式流程图。图4所示为使用椭圆率计以确定入射角之程序流程图。
地址 美国
您可能感兴趣的专利