发明名称 用于检查之方法及装置,以及用于生产微电子元件之群集工具及装置
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.07.11
申请号 TW093131885 申请日期 2004.10.20
申请人 乔丹菲利应用放射有限公司 发明人 大卫 伯曼;艾利克斯 狄柯波特赛
分类号 G01N23/20 主分类号 G01N23/20
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种用于检查一样品之方法,该样品包括一第一层,其具有一已知反射性质;以及一第二层,其系形成于该第一层之上,该方法包含:将辐射引导至该样品之一表面;感测从该表面所反射的辐射,以便根据与该表面所成的仰角产生一反射信号;在该反射信号中识别由于该辐射从该第一层反射而引起的一特征;根据该所识别的特征以及该第一层的已知反射性质来校准该反射信号;以及分析所校准的该反射信号以决定该第二层的一特性。如请求项1之方法,其中该辐射包含X射线。如请求项1之方法,其中感测该辐射包含于一侦测器元件阵列处接收该辐射,该阵列具有一垂直于该表面之阵列轴。如请求项3之方法,其中接收该辐射包含:沿一平行于该阵列轴的方向在至少第一与第二位置之间平移该阵列;产生第一与第二反射信号,其系由该等侦测器元件在该等第一与第二位置所接收的辐射所引起;以及组合该等第一与第二反射信号以产生一加强的反射信号。如请求项1之方法,其中识别该特征包含在该反射信号中找到与来自该第一层之全外反射之一临界角对应的一肩部之一位置。如请求项5之方法,其中校准该反射信号包含比较该肩部之该位置与该临界角的一已知值,该已知值系由该第一层的一已知密度所决定。如请求项6之方法,其中校准该反射信号包含根据该肩部之该位置与该临界角之该已知值在该反射信号的一角标度中找到一零角。如请求项5之方法,其中来自该第一层之全外反射之该临界角系第一临界角,并且其中分析所校准的该反射信号包含决定来自该第二层之全外反射之第二临界角的一已校准值。如请求项8之方法,其中该等第一与第二层具有个别的第一与第二密度,并且其中分析该所校准的反射信号包含根据该第二临界角之该已校准值估计该第二密度。如请求项9之方法,其中该第二密度系实质上小于该第一密度。如请求项10之方法,其中该第一层包含矽,并且其中该第二层包含一多孔介电材料。一种用于检查样品之装置,该样品包括一第一层,其具有一已知反射性质;以及一第二层,其系形成于该第一层之上,该装置包含:一辐射源,其系调适成将X射线引导至该样品的一表面;一侦测器组件,其系配置成感测从该表面所反射的辐射,以便根据与该表面所成的仰角产生一反射信号;以及一信号处理器,其系耦合以接收该反射信号,并藉由在该反射信号中识别由于该辐射从该第一层的反射而引起的一特征并且根据该所识别的特征以及该第一层之该已知反射性质而校准该反射信号来处理该反射信号,以及分析所校准的该反射信号以决定该第二层的一特性。如请求项12之装置,其中该辐射包含X射线。如请求项12之装置,其中该侦测器组件包含一侦测器元件阵列,该阵列具有一垂直于该表面之阵列轴。如请求项14之装置,其中该侦测器组件包含一移动元件,其系调适成沿一平行于该阵列轴之方向在至少第一与第二位置之间平移该阵列,以使该阵列产生第一与第二反射信号,其系由该等侦测器元件在该等第一与第二位置所接收的辐射所引起,以及其中该信号处理器系调适成组合该等第一与第二反射信号,以产生一加强的反射信号。如请求项12之装置,其中藉由该信号处理器所识别的该特征包含在该反射信号中的一肩部,其对应于来自该第一层之全外反射之一临界角。如请求项16之装置,其中该信号处理器系调适成藉由比较该反射信号中之该肩部的一位置与该临界角的一已知值而校准该反射信号,该已知值系由该第一层的一已知密度所决定。如请求项17之装置,其中该信号处理器系调适成根据该肩部的该位置与该临界角的该已知值在该反射信号的一角标度中找到一零角。如请求项16之装置,其中来自该第一层之全外反射之该临界角系一第一临界角,并且其中该信号处理器系调适成藉由分析该所校准的反射信号来决定来自该第二层之全外反射之一第二临界角的一已校准值。如请求项19之装置,其中该等第一与第二层具有个别的第一与第二密度,并且其中该信号处理器系调适成根据该第二临界角之该已校准值而估计该第二密度。如请求项20之装置,其中该第二密度实质上小于该第一密度。如请求项21之装置,其中该第一层包含矽,并且其中该第二层包含一多孔介电材料。一种用于检查一样品的装置,其包含:一辐射源,其系调适成将X射线引导至该样品的一表面;一侦测器组件,其包含:一侦测器元件阵列,该等侦测器元件系沿一实质上垂直于该表面的阵列轴配置,并且相互分开一预定间距,并且系操作以接收从该表面反射的X射线,以及回应于所接收的该辐射而产生信号;以及一移动元件,其系耦合以沿一平行于该阵列轴的方向在至少第一与第二位置之间偏移该侦测器元件阵列,该等位置系相互分开一增量,该增量非为该间距的整数倍;以及一信号处理器,其系耦合以组合藉由该侦测器组件在至少该等第一与第二位置所产生的信号,以便根据与该表面所成的仰角来决定该表面的X射线反射。如请求项23之装置,其中该信号处理器系调适成交错藉由该侦测器组件在至少该等第一与第二位置所产生的信号,以便决定该表面的X射线反射。如请求项23之装置,其中该增量系小于或等于该间距的一半。如请求项23之装置,其中该阵列包含一线性阵列,并且其中该等侦测器元件具有一垂直于该阵列轴的横向尺寸,其系实质上大于该阵列的一间距。如请求项23之装置,其中该阵列包括该等侦测器元件之一二维矩阵,并且其中该侦测器组件系调适成沿一垂直于该阵列轴的方向将该等侦测器元件装配于该阵列之个别列中。一种用于检查一样品的方法,其包含:将X射线引导至该样品之一表面;配置一侦测器元件阵列,该等元件系相互分开一预定间距,用以接收从该表面反射的X射线,同时分解沿一实质上垂直于该表面的阵列轴所接收的辐射;沿一平行于该阵列轴的方向在至少第一与第二位置之间偏移该侦测器元件阵列,该等位置系相互分开一增量,该增量非为该间距的整数倍;接收至少第一与第二信号,该等信号系由该等侦测器元件分别回应于在至少该等第一与第二位置所接收的X射线而产生的信号;以及组合至少该等第一与第二信号,以便根据与该表面所成的仰角来决定该表面的一X射线反射。如请求项28之方法,其中组合至少该等第一与第二信号包含交错该等信号。如请求项28之方法,其中该增量系小于或等于该间距的一半。一种用于生产微电子元件的群集工具,其包含:一沈积台,其系调适成将一薄膜层沈积于一半导体晶圆之表面上的一下部层之上,该下部层具有一已知的反射性质;以及一检查台,其包含:一辐射源,其系调适成将X射线引导至该晶圆之表面;一侦测器组件,其系配置成感测从该表面所反射的辐射,以便根据与该表面所成的仰角产生一反射信号;以及一信号处理器,其系耦合以接收该反射信号,并藉由在该反射信号中识别由于该辐射从该下部层的反射而引起的一特征并且根据该所识别的特征以及该下部层之该已知反射性质而校准该反射信号来处理该反射信号,以及分析所校准的该反射信号以决定该沈积台所沈积之该薄膜层之一特性。一种用于生产微电子元件的装置,其包含:一生产室,其系调适成接收一半导体晶圆;一沈积元件,其系调适成将一薄膜层沈积于该室内中该半导体晶圆之表面上的一下部层之上,该下部层具有一已知的反射性质;一辐射源,其系调适成将X射线引导至该室内中该半导体晶圆之表面;一侦测器组件,其系配置成感测从该表面所反射的辐射,以便根据与该表面所成的仰角产生一反射信号;以及一信号处理器,其系耦合以接收该反射信号,并藉由在该反射信号中识别由于该辐射从该下部层的反射而引起的一特征并且根据该所识别的特征以及该下部层之该已知反射性质而校准该反射信号来处理该反射信号,以及分析所校准的该反射信号以决定该沈积元件所沈积之该薄膜层之一特性。一种用于生产微电子元件的群集工具,其包含:一沈积台,其系调适成将一薄膜层沈积于一半导体晶圆之表面上;以及一检查台,其包含:一辐射源,其系调适成将X射线引导至该晶圆之表面;一侦测器组件,其包含:一侦测器元件阵列,该等侦测器元件系沿一实质上垂直于该表面的一阵列轴配置,并且系相互分开一预定间距,并且系操作以接收从该表面反射的X射线,以及回应于所接收的该辐射而产生信号;以及一移动元件,其系耦合以沿一平行于该阵列轴的方向在至少第一与第二位置之间偏移该侦测器元件阵列,该等位置系相互分开一增量,该增量非为该间距的整数倍;以及一信号处理器,其系耦合以组合藉由该侦测器组件在至少该等第一与第二位置所产生的信号,以便根据与该表面所成的仰角来决定该薄膜层的X射线反射。一种用于生产微电子元件的装置,其包含:一生产室,其系调适成接收一半导体晶圆;一沈积元件,其系调适成将一薄膜层沈积于该室内中该半导体晶圆之表面上;一辐射源,其系调适成将X射线引导至该室内中该半导体晶圆之表面;一侦测器组件,其包含:一侦测器元件阵列,该等侦测器元件系沿一实质上垂直于该表面的一阵列轴配置,并且系相互分开一预定间距,并且系操作以接收从该表面反射的X射线,以及回应于所接收的该辐射而产生信号;以及一移动元件,其系耦合以沿一平行于该阵列轴的方向在至少第一与第二位置之间偏移该侦测器元件阵列,该等位置系相互分开一增量,该增量非为该间距的整数倍;以及一信号处理器,其系耦合以组合藉由该侦测器组件在至少该等第一与第二位置所产生的信号,以便根据与该表面所成的仰角来决定薄膜层的X射线反射。一种用于检查一样品的方法,其包含:将来自第一预定位置中之一辐射源的辐射引导至第二预定位置中的一辐射感测器;感测来自该辐射源、直接入射于该辐射感测器上的该辐射,以根据仰角产生一第一直接信号,同时将一挡板放置成以一预定的切断角度切断该辐射;感测来自该辐射源、直接入射于该辐射感测器上的该辐射,以根据仰角产生一第二直接信号,同时将该挡板放置成不以该预定的切断角度切断该辐射;将一样品引入该第一预定位置中之辐射源与该第二预定位置中之辐射感测器之间,以使该辐射可入射于该样品的一表面上;感测从该样品之表面反射到该辐射感测器上的辐射,以根据仰角产生一第一反射信号,同时将该挡板放置成以该预定的切断角度切断该辐射;感测从该样品之表面反射到该辐射感测器上的辐射,以根据仰角产生一第二反射信号,同时将该挡板放置成不以该预定的切断角度切断该辐射;以及将该第一直接信号与该第二直接信号之间的第一比率与该第一反射信号与该第二反射信号之间的第二比率进行比较,以便求出一切线与该表面所成的仰角。如请求项35之方法,其中该辐射包含X射线。如请求项35之方法,其中该辐射感测器包含一侦测器元件阵列,该阵列具有一垂直于该样品之表面之阵列轴。如请求项37之方法,其中感测该辐射以决定该等直接与反射信号包含:沿一平行于该阵列轴的方向在至少第一与第二位置之间平移该阵列;产生第一与第二信号,其系由该等侦测器元件在至少该等第一与第二位置所接收的该辐射所引起;以及组合至少该等第一与第二信号以产生一加强的信号。如请求项35之方法,其包含分析该等第一与第二反射信号,以便决定该样品之表面处一薄膜层的性质。如请求项35之方法,其中将该第一比率与该第二比率进行比较包含求出一第一仰角,在该仰角下之第一比率具有一给定值;以及一第二仰角,在该仰角下之第二比率具有该给定值,以及将该切线与该表面所成之仰角决定为该等第一与第二仰角的一平均值。如请求项40之方法,其包含在该等第一与第二仰角之间作差,以便决定一最小仰角,低于该最小仰角时,该挡板切断该辐射。一种用于检查一样品的装置,其包含:一第一预定位置的一辐射源,其系调适成产生辐射;一挡板,其系可放置成以一预定的切断角度切断该辐射;一移动级,其系配置成放置一样品,使该辐射源所产生的辐射能够入射于该样品的一表面上;一第二预定位置的一辐射感测器,其系调适成感测该辐射,以便回应于入射于该辐射感测器上的该辐射而根据仰角产生信号,该等信号包含:一第一直接信号,其系回应于当将该挡板放置成以该预定的切断角度切断该辐射时,来自该辐射源、直接入射于该辐射感测器上的辐射;一第二直接信号,其系回应于当将该挡板放置成不以该预定的切断角度切断该辐射时,来自该辐射源、直接入射于该辐射感测器上的辐射;一第一反射信号,其系回应于当将该挡板放置成以该预定的切断角度切断该辐射时,从该样品之表面反射到该辐射感测器上的辐射;以及一第二反射信号,其系回应于当将该挡板放置成不以该预定的切断角度切断该辐射时,从该样品之表面反射到该辐射感测器上的辐射;以及一信号处理器,其系耦合以将该第一直接信号与该第二直接信号之间的第一比率与该第一反射信号与该第二反射信号之间的第二比率进行比较,以便求出一切线与该表面所成的仰角。如请求项42之装置,其中该辐射包含X射线。如请求项42之装置,其中该辐射感测器包含一侦测器元件阵列,该阵列具有一垂直于该样品之表面之阵列轴。如请求项44之装置,其中该辐射感测器包含一移动元件,其系调适成沿一平行于该阵列轴之方向在至少第一与第二位置之间平移该阵列,以使该阵列产生至少第一与第二信号,其系由该等侦测器元件在该等第一与第二位置所接收的辐射所引起,以及其中该信号处理器系调适成组合至少该等第一与第二信号,以产生一加强的信号。如请求项42之装置,其中该信号处理器系调适成分析该等第一与第二反射信号,以便决定该样品之表面处一薄膜层的一性质。如请求项42之装置,其中该信号处理器系调适成找到一第一仰角,在该仰角下之第一比率具有一给定值,以及一第二仰角,在该仰角下之第二比率具有该给定值,以及藉由取该等第一与第二仰角的一平均值而决定该切线与该表面所成的仰角。如请求项47之装置,其中该信号处理器系调适成在该等第一与第二仰角之间作差,以便决定一最小仰角,低于该最小仰角时,该挡板切断该辐射。
地址 以色列
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