发明名称 监视内含基材及系统状态之方法及设备
摘要 本发明系关于提供一种检视一制程系统中一基材之设备及方法。一实施例中的一基材检视设备至少包含一真空处理室盖件,该盖件更包含至少由三埠所界定的一主体,该等埠提供一基材传送平面及光源管理系统上得以视见的共同地区。
申请公布号 TW522447 申请公布日期 2003.03.01
申请号 TW090124773 申请日期 2001.10.05
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 瑞吉纳德杭特
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种基材检视设备,该设备至少包含:一真空处理室盖件,该盖件更包含至少由三埠所界定的一主体,该等埠提供一基材传送平面及光线管理系统上得以视见的共同地区,其中一第一埠为一光线陷阱,用以捕捉从一第二埠传送的一第一光学讯号;而一第二埠为一光线陷阱,用以捕捉从该第一埠传送的一第二光学讯号。2.如申请专利范围第1项所述之设备,其中上述第一埠用以接收一位于该基材传送平面上的一基材之反射讯号,其中该反射讯号最初由该第二埠传送至该基材上。3.如申请专利范围第1项所述之设备,其中上述第一埠及第二埠之至少一者由该本体上的一开孔及一反射表面加以界定,其中该反射表面用以使该第一及该第二光学讯号各自转向以前进通过该空孔。4.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该设备更包含可密合于该等埠中的光学能量传输窗口。5.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该设备更包含:一第一传送器单元,用以传送该第一光学讯号通过该第二埠;一第二传送器单元,用以传送该第二光学讯号通过该第一埠;及至少一接收器单元,用以接收该讯号之散射部位通过该第三埠。6.如申请专利范围第1项所述之设备,其中至少上述第一埠至少由该本体上的一开孔及一反射表面加以界定,其中该反射表面用以使该第二光学讯号改向而前进通过该空孔,该设备更包含:至少一传送器单元,用以传送该第二光学讯号通过该第一埠;及至少一接收器单元,用以接收通过该第三埠之该第二光学讯号的散射部份。7.如申请专利范围第6项所述之设备,其中该设备更包含可密合于该等埠中的光学能量传输窗口。8.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该设备更包含至少一传送器单元,用以传送一讯号通过该第一埠;及至少一接收器单元,用以接收通过该第三埠之该讯号的散射部份。9.如申请专利范围第8项所述之设备,其中上述至少一传送器单元至少包含一光束成形之光学构件。10.一种基材检视设备,该设备至少包含:(a)一处理室,至少包含一处理室主体及一界定一凹部的盖件,其中该盖件至少具有三埠,该等埠提供得以视见该凹部中的一基材传送平面的共同地区,其中一第一埠为一光线陷阱,用以捕捉从一第二埠传送的一第一光学讯号;而该第二埠为一光线陷阱,用以捕捉从该第一埠传送的一第二光学讯号;(b)数个光学能量传输窗口,可密合于该等埠之每一者中;(c)一第一传送器单元,经由该第二埠以传送通第一光学讯号至该凹部;(d)一第二传送器单元,经由该第一埠以传送该第二光学讯号至该凹部;及(e)至少一接收器单元,经由该第三埠以接收该第一及第二讯号之散射部份。11.如申请专利范围第10项所述之设备,其中上述第二传送器单元使该第二光学讯号之一反射部份通过该第二埠。12.如申请专利范围第10项所述之设备,其中上述处理室具有一界定一基材传送孔径之处理室壁,且该处理室更包含一位于该凹部之基材支撑组件。13.如申请专利范围第10项所述之设备,其中上述处理室为一冷却处理室。14.如申请专利范围第10项所述之设备,其中上述第一埠及第二埠之至少一者由该本体上的一开孔及一反射表面加以界定,其中该反射表面使该第一及该第二光学讯号各自改向,以前进通过该开孔。15.如申请专利范围第10项所述之设备,其中上述传输之光学讯号由一位于一机器人之一基材传送组件上的基材拦截,并传送通过该凹部。16.如申请专利范围第10项所述之设备,其中上述第一及第二传送器单元系自一相干光源、一宽频光谱光源、及一窄频光谱光源所组成之群组中选出。17.如申请专利范围第10项所述之设备,其中上述至少一接收器单元至少包含一电荷耦合元件(CCD)侦检器。18.如申请专利范围第10项所述之设备,其中该装备更包含一邻近该处理室的光谱仪,该光谱仪经由该第一及第二埠之一者得以视见该凹部。19.如申请专利范围第10项所述之设备,其中该装备更包含一处理单元,该处理单元耦合至该至少一接收器单元,并更包含一或数个用以产生相关于该基材状态资料的电脑可读取程式。20.如申请专利范围第19项所述之设备,其中上述相关于该基材状态的资料至少包含一基材位置资料、基材反射率资料、反射资料、光谱资料、基材缺陷资料、基材损伤资料、基材支撑元件及置放其上基材之粒子污染资料、字母及数字符号特征资料、机器人操作资料、一传送组件及/或接收组件、及任何上述组合方式资料。21.一种半导体处理系统,该系统至少包含:(a)一传送处理室;(b)数个真空处理室,与该传送处理室进行选择性沟通,其中该数个真空处理室之至少 一者包含:(i)一处理室主体;(ii)一盖件,位于该处理室之上顶端,以界定一凹部,其中该盖件界定至少三埠,该等埠提供得以视见该凹部中的一基材传送平面上的共同地区,其中一第一埠为一光线陷阱,用以捕捉从一第二埠传送的一第一光学讯号;而该第二埠为另一光线陷阱,用以捕捉从该第一埠传送的一第二光学讯号;(iii)数个光学能量传输窗口,密合于该等埠中;及(iv)一光学检视系统,位于该盖件上;及;(c)一机器人,位于该传送处理室中,该机器人至少包含一可置放于一或数个真空处理室中、并可置放以拦截该第一及第二光学讯号的承载盘。22.如申请专利范围第21项所述之系统,其中上述光学检视系统至少包含:(a)一第一传送器单元,经由该第二埠传送该第一光学讯号至该凹部;(b)一第二传送器单元,经由该第一埠传送该第二光学讯号至该凹部;及(c)至少一接收器单元,经由该第三埠接收该第一及第二讯号之散射部份。23.如申请专利范围第21项所述之系统,其中该系统更包含一位于该盖件上的讯号侦检器,其用以接收该第一及第二光学讯号之散射部份。24.如申请专利范围第21项所述之系统,其中更包含一前端环境,其藉由至少二真空阻绝处理室而连结至该传送处理室。25.如申请专利范围第21项所述之系统,其中该数个真空处理室至少包含一个以上的真空阻绝处理室,该等真空阻绝处理室选择性以流体与该传送处理室、进行、一或数个制程处理室、及一伺服处理室进行沟通。26.如申请专利范围第21项所述之系统,其中该传送器单元至少包含一光束成形之光学构件。27.如申请专利范围第26项所述之系统,其中上述光束成形之光学构件提供线状照明方式于该基材支撑组件上的一基材。28.如申请专利范围第21项所述之系统,其中上述讯号源系自一相干光源、一宽频光谱光源、及一窄频光谱光源所组成之群组中选出。29.如申请专利范围第21项所述之系统,其中更包含一至少耦合至该讯号侦检器的处理单元,用以接收及处理该讯号之反射部份。30.如申请专利范围第21项所述之系统,其中上述讯号侦检器至少包含一CCD侦检器。31.如申请专利范围第30项所述之系统,其中上述接收器单元至少包含一光学构件,用以呈现该CCD侦检器上的该讯号反射部份之影像。32.如申请专利范围第21项所述之系统,其中更包含一耦合至该至少一接收器单元的处理单元,该处理单元更包含一或数个用以产生关于该基材状态资料的电脑可读取程式。33.如申请专利范围第32项所述之系统,其中上述关于该基材状态的资料至少包含基材位置资料;基材反射率资料;反射资料;基材缺陷资料;基材损伤资料;基材支撑元件及置放其上基材之粒子污染资料;字母及数字符号特征资料;机器人操作资料;该机器人、传送器单元、及接收器单元之校准资料;及任何上述组合之资料。34.如申请专利范围第33项所述之系统,其中上述基材位置资料包含一基材中心点及该基材相对于该基材支撑组件之方位。35.一种扫瞄一基材之方法,该方法至少包含下列步骤:(a)从一处理室盖件之一第一侧边上的一区域传送一第一光学讯号,且该第一光学讯号通过该处理室盖件内的一第一埠;(b)移动一具有该基材之支撑构件,该基材位于该处理室盖件之一第二侧边上,其中该基材的至少一部位进入该第一光学讯号之一路径中,该第一光学讯号之一部份发生反射,而该光学讯号之另一部份发生散射;(c)提供一第二埠,使该第一光学讯号之一反射部份通过其中,并传送至该处理室盖件之该第一侧边上的一区域;及(d)侦测通过该处理室盖件内的一第三埠之该第一光学讯号之一散射部份。36.如申请专利范围第35项所述之方法,其中上述第一埠及第二埠之至少一者至少由该处理室盖件之一本体上的一开孔及一反射表面界定范围,其中该反射表面使该第一及该第二光学讯号各自改向,以前进通过该空孔。37.如申请专利范围第35项所述之方法,其中该方法更包含侦测该第一光学讯号之该反射部份的步骤。38.如申请专利范围第35项所述之方法,其中该方法更包含下列步骤:(e)从一处理室盖件之一第一侧边上的一区域传送一第二光学讯号,使该第二光学讯号通过该第二埠并至该基材上;及(f)使该基材之一表面上的第二光学讯号的一反射部份传送通过该第二埠、并至该处理室盖件之该第一侧边上的该区域上。39.如申请专利范围第38项所述之方法,其中更包含侦测通过该第三埠之该第二光学讯号之一散射部份的步骤。40.如申请专利范围第35项所述之方法,其中更包含决定该基材之一表面拓朴型态之步骤。41.如申请专利范围第40项所述之方法,其中上述决定该基材之表面拓朴型态的步骤至少包含决定基材位置资料、基材反射率资料、反射资料、光谱资料、基材缺陷资料、基材损伤资料、该基材支撑元件及该基材之粒子污染资料、字母及数字符号资料、及任何上述组合之资料之步骤。图式简单说明:第1A图所示为典型半导体制程系统之平面图。本发明使用此种半导体制程系统而带来效益;第1B图所示为一制程检视系统之高阶系统示意图;第1C图所示为一处理检视系统之示意图。该处理检视系统包含本发明耦合至一光学讯号增殖器之数个光学检视系统,其中该光学讯号增殖器与本发明使用之接收器联系;第2图所示为本发明一工厂介面实施例之透视图。本发明所使用之工厂介面至少包含二个传送组件及一个接收组件;第3A-C图为第2图中所示之制程系统的上视图,在密闭荚式容器承载盘线性移动过程中,显示一基材位于一承载盘上的各种位置;第4图所示为本发明一工厂介面实施例之透视图。本发明所使用之工厂介面至少包含一传送组件及一接收组件;第5A-C图为第4图中所示之制程系统的上视图,在密闭荚式容器承载盘延伸移动过程中,显示一基材位于一承载盘上的各种位置;第6图所示为本发明一转送处理室实施例之部分透视图。本发明之转送处理室实施例至少包含一传送组件及一接收组件;第7A-C图为第6图中所示之制程系统实施例的上视图,在承载盘延伸转动过程中,显示一基材位于一承载盘上的各种位置;第8A-C图为第6图中所示之制程系统的上视图,在承载盘线性移动过程中,显示一基材位于一承载盘上的各种位置;第9图所示为一处理室及一盖件之剖面图,以图示说明一光学检视系统实施例;第10图所示为一处理室及一盖件之剖面图,以图示说明一光学检视系统实施例;第11图所示为一处理室及一盖件之透视图,以图示说明一光学检视系统实施例;第12A-C图为第11图中所示之一处理室又一盖件之剖面图,在承载盘线性移动过程中,显示一基材位于一承载盘上的各种位置;第13A-C图所示为一处理室又一盖件之剖面图,以图示说明一光学检视系统在基材表面扫瞄循序过程中,显示一基材位于一承载盘上的各种位置;第14图所示为本发明一基材侦检系统实施例之进行示意图;第15图所示为经由一光源照明而图案化之一基材,其光谱强度分布示意图;第16图所示为经图案化之一基材,其光谱强度分布比较示意图;第17图所示为相对于40秒钟之过蚀刻时间,光谱讯号特征差异示意图,其中上横轴相对应于40秒钟过蚀刻时间之反射讯号差异;第18图所示为以制程中电浆密度改变为基础所得之蚀刻终点示意图,其中上横轴为传统蚀刻终点与电浆处理变化之关系图;第19图所示为各种过蚀刻时间之平均强度値变化示意图,其中上横轴为各种过蚀刻时间的平均照明强度値;第20图所示为连续检视基材所得之-平均强度値变化的示意图,其中上横轴相对应于一参考値之平均强度变化;第21图所示为蚀刻光阻之剥离时间所得之光谱讯号特征变化示意图,其中上横轴相对应于0秒钟剥离参考値之光阻剥离讯号变化;第22图所示与一参考基材相比较,强度与剥离时间之关系图,其中上横轴为光阻剥离时间少于50秒钟时,光阻剥离讯号与一最佳剥离参考基材之变化关系;第23图所示为在光阻移除后,用以剥离时间之强度示意图,其中上横轴为光阻剥离时间超过50秒钟时,光阻剥离讯号与一最佳剥离参考基材之变化关系;第24图所示为再现性差异与决定系统噪音之关系图,其中上横轴为用以扫瞄一光阻最佳剥离之基材变异之系统扫瞄;第25图所示为用以光谱分析之基材表面的综合示意图;第26图所示为一系统之高阶结构实施例的示意图,该系统系设置以执行粒子侦测及其它制程管理方法;第27图所示利用该系统以进行制程管理及粒子侦测之程式控制方法之流程图;及第28图所示为用以制程管理及产生制程报告之一流程图。
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