发明名称 量测装置
摘要 本发明有关于一种量测装置,该量测装置系用以量测形成于诸如半导体晶圆之基板的表面上之薄膜厚度等;该量测装置系包括用以发出微波至物体的微波发射装置(40)、用以供应微波至微波发射装置(40)的微波产生器(45)、用以侦测业已从物体反射或业已穿透物体之微波的振幅或相位的侦测器(47)、以及根据业已由该侦测器(47)侦测到之微波的振幅或相位来对物体之结构进行分析的分析器(48)。
申请公布号 TWI238240 申请公布日期 2005.08.21
申请号 TW093116796 申请日期 2004.06.11
申请人 荏原制作所股份有限公司 发明人 多田光男;须藤康成
分类号 G01B15/02;H01L21/66 主分类号 G01B15/02
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路80号6楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路80号6楼
主权项 1.一种量测装置,包括: 微波发射装置,用以发出微波至物体; 微波产生器,用以供应微波至该微波发射装置; 侦测器,用以侦测业已从该物体反射或业已穿透该 物体之微波的振幅或相位;以及 分析器,系根据业已由该侦测器侦测到之微波的振 幅或相位,对该物体的构造进行分析。 2.如申请专利范围第1项之量测装置,其中,该分析 器系就反射系数、驻波比、以及表面阻抗之至少 其中一者进行计算。 3.如申请专利范围第1项之量测装置,其中,该分析 器系就物体的厚度、内部缺陷、介电常数、电导 率、以及磁导率之至少其中一者进行量测。 4.一种使基板滑动接触于抛光垫而对该基板进行 抛光的抛光装置,该抛光装置包括: 抛光台,具有该抛光垫; 顶环,用以固持该基板并将该基板压抵该抛光垫; 以及 量测装置,用以量测形成于该基板之表面上的薄膜 的厚度; 其中,该量测装置系包括用以发出微波至该薄膜的 微波发射装置、用以供应微波至该微波发射装置 的微波产生器、用以侦测业已从该薄膜反射或业 已穿透该薄膜之微波的振幅或相位的侦测器、以 及根据业已由该侦测器侦测到之微波的振幅或相 位来对该薄膜之厚度进行量测的分析器。 5.如申请专利范围第4项之抛光装置,其中: 在该顶环中系设置复数个该微波发射装置; 该复数个微波发射装置之其中一者配置在相对于 该基板之中心部份的位置;以及 该复数个微波发射装置中其余的微波发射装置则 配置于该基板径向中远离该基板之中心部份的位 置。 6.如申请专利范围第4项之抛光装置,复包括涡电流 感测器、光学感测器、侦测该抛光垫与该基板间 之摩擦力的摩擦力侦测器、以及侦测该顶环或该 抛光台之扭力的扭力感测器之至少其中一者。 7.一种用以在基板表面形成薄膜的化学气相沈积 装置,该化学气相沈积装置包括: 处理室,于该处理室中对该基板进行沈积; 气体供应装置,用以供应材料气体至该处理室内; 加热器,用以加热基板;以及 量测装置,用以量测形成于该基板的表面上之薄膜 的厚度; 其中,该量测装置包括用以发出微波至薄膜的微波 发射装置、用以供应该微波至该微波发射装置的 微波产生器、用以侦测业已从该薄膜反射或业已 穿透该薄膜之微波的振幅或相位的侦测器、以及 根据业已由该侦测器侦测到之微波的振幅或相位 来对该薄膜之厚度进行分析的分析器。 8.一种量测装置,包括: 发射装置,用以发出线偏振波或圆偏振波至物体; 至少两组接收装置,各该接收装置系用以接收从该 物体反射之反射波; 至少两组侦测器,各该侦测器系用以侦测该反射波 的振幅和相位;以及 分析器,系根据业已由该等侦测器侦测到的振幅和 相位而分析该反射波在偏振状态中的变化,以便量 测该物体的厚度。 9.如申请专利范围第8项之量测装置,其中,该分析 器复量测该物体的介电常数、电导率、磁导率、 以及折射指数。 10.如申请专利范围第8项之量测装置,其中,该物体 系为多层薄膜。 11.一种使基板滑动接触于抛光垫而对该基板进行 抛光的抛光装置,该抛光装置包括: 抛光台,具有该抛光垫; 顶环,用以固持该基板并将该基板压抵该抛光垫; 以及 量测装置,用以量测形成于该基板之表面上的物体 的厚度; 其中,该量测装置系包括:发射装置,用以发出线偏 振波或圆偏振波至该物体;至少两组接收装置,各 该接收装置系用以接收从该物体反射之反射波;至 少两组侦测器,各该侦测器系用以侦测该反射波的 振幅和相位;以及分析器,系根据业已由该等侦测 器侦测到的振幅和相位而分析该反射波在偏振状 态中的变化,以便量测该物体的厚度。 12.如申请专利范围第11项之抛光装置,其中,该发射 装置系配置于该抛光台中。 13.如申请专利范围第11项之抛光装置,其中,该物体 系多层薄膜。 图式简单说明: 第1A图系为显示依据本发明之量测装置之原理的 示意图; 第1B图系为显示反射波振幅和物体厚度间之关系 的曲线图; 第2图系为显示加入依据本发明第一实施例之量测 装置的抛光装置的剖视图; 第3图系为显示依据本发明第一实施例之量测装置 的示意图; 第4A图系为显示第2图所示之抛光装置的概要平面 图; 第4B图系为显示半导体晶圆之待抛光表面的概要 示意图; 第5A图系为显示半导体晶圆表面个别区域之薄膜 厚度量测値随着时间变化之方式的曲线图; 第5B图系为显示薄膜厚度量测値涵盖范围的示意 图; 第6图系为显示膜厚随着时间变化之方式的曲线图 ; 第7A图系为显示包含依据本发明第一实施例之量 测装置的抛光装置另一范例的剖视图; 第7B图系为显示第7A图所示之顶环的放大剖视图; 第8图系为显示加入依据本发明第一实施例之量测 装置的电解抛光装置的剖视图; 第9图系为显示加入依据本发明第一实施例之量测 装置的乾式蚀刻装置的剖视图; 第10图系为显示加入依据本发明第一实施例之量 测装置的镀覆装置的剖视图; 第11图系为显示加入依据本发明第一实施例之量 测装置的CVD装置的剖视图; 第12图系为显示加入依据本发明第一实施例之量 测装置的PVD装置的剖视图; 第13图系为显示椭偏法之原理的示意图;以及 第14图系为显示加入依据本发明第二实施例之量 测装置的抛光装置的剖视图。
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