发明名称 对象物之膜厚测定装置,对象物之分光反射率测定装置及方法,暨对象物上之异物检查装置及方法
摘要 一种膜厚测定装置(1),包含一椭圆仪(3),用于获取一基板(9)上之一薄膜的偏光状态,并包含一光干涉单元(4),用于获取基板(9)上之薄膜的分光强度。在光干涉单元(4)之一光学系统(45)中,一光屏蔽图案(453a)系设置于一孔径光栏部(453)中,来自一光源(41)之一照射光系透过光学系统(45)而发射至基板(9)。来自基板(9)之一反射光系导引至一光屏蔽图案成像部(43),在此处获取光屏蔽图案(453a)之一影像。当椭圆仪(3)执行一膜厚测定时,依据光屏蔽图案(453a)之影像而获得基板(9)之一倾斜角度,一光接收单元(32)获取反射光之一偏光状态。藉由使用所获得之倾斜角度,一计算部(51)可从反射光之偏光状态而以高精准度获取一薄膜之厚度。
申请公布号 TWI224187 申请公布日期 2004.11.21
申请号 TW092124442 申请日期 2003.09.04
申请人 大斯克琳制造股份有限公司 发明人 堀江正浩;林秀树;北村藤和;赤鹿久美子
分类号 G01B11/06;G01B9/02 主分类号 G01B11/06
代理机构 代理人 赖经臣 台北市松山区南京东路三段三四六号一一一二室;宿希成 台北市松山区南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种膜厚测定装置,用于测定一对象物上所形成 之一薄膜之厚度,包含: 一第一光源,用于发射一偏振光至一对象物; 一光接收部,用于接收来自该对象物之该偏振光之 一反射光,以获取该反射光之一偏光状态; 一计算部,用于依据该偏光状态而获得该对象物上 之一薄膜之厚度; 一第二光源,用于发射一照射光; 一光学系统,用于将该照射光导引至该对象物,并 将该照射光之一反射光从该对象物导引至一预定 位置; 一光屏蔽图案,其设置之位置系接近光学共轭于从 该第二光源至该对象物之光径上之一孔径光栏位 置;及 一成像部,用于获取该预定位置上所形成之该光屏 蔽图案之一影像,其中,该计算部依据该成像部之 输出而获得该对象物之一倾斜角度,并利用该倾斜 角度而从该偏光状态获得该薄膜之厚度。 2.如申请专利范围第1项之膜厚测定装置,其又包含 : 一滤镜,其设置位置接近光学共轭于从该第二光源 至该对象物之光径上之一视场光栏位置, 其中,该滤镜可滤除在对应于该对象物上一微小区 域之部分以外的部分处的至少特定波长之光。 3.如申请专利范围第1项之膜厚测定装置,其中: 该计算部依据一预定参考位置与来自该成像部之 该输出所指示之一影像中的该光屏蔽图案之一影 像的一质心位置之间的一向量,而获得该倾斜角度 。 4.一种反射率测定装置,用于测定一量测对象物之 分光反射率,包含: 一膜厚测定部,用于以椭圆测试法测定一参考对象 物上之一薄膜之厚度;及 一反射率测定部,用于以一照射光照射该参考对象 物与一量测对象物,以获取来自该参考对象物与该 量测对象物之反射光的个别分光强度,然后获得该 量测对象物之分光反射率, 其中,该反射率测定部包含一计算部,用于依据由 该膜厚测定部所测定之该参考对象物上之该薄膜 之厚度,而计算该参考对象物之分光反射率,并参 考该参考对象物之该分光反射率,而获得该量测对 象物之该分光反射率。 5.如申请专利范围第4项之反射率测定装置,其中: 该计算部又藉由使用该量测对象物之该分光反射 率而获得该量测对象物上之一薄膜之厚度。 6.如申请专利范围第4项之反射率测定装置,其中: 该参考对象物系为一矽基板,且该参考对象物上之 薄膜系为一自然氧化物薄膜。 7.一种膜厚测定装置,用于测定一对象物上所形成 之一薄膜之厚度,包含: 一光源,用于发射一偏振光至一对象物; 一光接收部,用于接收来自该对象物之该偏振光之 反射光,以获取该反射光之一偏光状态; 一计算部,用于依据该偏光状态而获得该对象物上 之一薄膜之厚度; 一切换机构,用于在非测定期间将一光从该光源导 引至一预定位置;及 一波长测定部,用于获取导引至该预定位置之该光 之一波长, 其中,该计算部藉由利用该波长测定部所获取之该 波长而获得该对象物上之该薄膜之厚度。 8.如申请专利范围第7项之膜厚测定装置,其中该切 换机构具有: 一平台,其上放置该对象物; 一反射镜,设置于该平台上;及 一用于移动该平台之机构,以将该对象物或该反射 镜放置于来自该光源之光的一照射位置。 9.如申请专利范围第7项之膜厚测定装置,其又包含 : 另一光源,用于发射一照射光至该对象物, 其中,该波长测定部系为一分光镜,且该分光镜接 收来自该对象物之该照射光之一反射光,以获取该 反射光之分光强度。 10.一种异物检查装置,用于检查一基板上是否有异 物存在,包含: 一光源,用于以一预定入射角度发射一光至一基板 ; 一光接收部,用于获取来自该基板之一反射光之一 p-偏光成分的强度;及 一判别部,用于依据该p-偏光成分之该强度而判别 该基板上是否有异物存在。 11.如申请专利范围第10项之异物检查装置,其中: 来自该光源之光系在进入该基板之前先被偏振。 12.如申请专利范围第11项之异物检查装置,其中: 该光源及该光接收部系为一椭圆仪之部分。 13.如申请专利范围第10项之异物检查装置,其中: 如果无异物存在,该入射角度系为使来自一基板之 一反射光中几乎无p-偏光成分存在之角度。 14.一种反射率测定方法,用于测定一量测对象物之 分光反射率,包含下列步骤: 以椭圆测试法测定一参考对象物上之一薄膜之厚 度; 以一照射光照射该参考对象物与一量测对象物,以 获取来自该参考对象物与该量测对象物之反射光 的个别分光强度;及 依据该参考对象物上之该薄膜之厚度,而计算该参 考对象物之分光反射率,并参考该参考对象物之该 分光反射率,而获得该量测对象物之该分光反射率 。 15.如申请专利范围第14项之反射率测定方法,其又 包含下列步骤: 藉由使用该量测对象物之该分光反射率,而获得该 量测对象物上之该薄膜之厚度。 16.如申请专利范围第14项之反射率测定方法,其中: 该参考对象物系为一矽基板,且该参考对象物上之 薄膜系为一自然氧化物薄膜。 17.一种异物检查方法,用于检查一基板上是否有异 物存在,包含下列步骤: 以一预定入射角度从一光源发射一光至一基板; 获取来自该基板之一反射光之一p-偏光成分的强 度;及 依据该p-偏光成分之该强度而判别该基板上是否 有异物存在。 18.如申请专利范围第17项之异物检查方法,其中: 来自该光源之光系在进入该基板之前先被偏振。 19.如申请专利范围第18项之异物检查方法,其中: 当一基板上之一薄膜之厚度系以椭圆测试法测定 时,系使用来自该光源之一光。 20.如申请专利范围第17项之异物检查方法,其中: 如果无异物存在,该入射角度系为使来自一基板之 一反射光中几乎无p-偏光成分存在之角度。 图式简单说明: 图1系为一膜厚测定装置之示意结构图; 图2系为雷射波长校准之流程图; 图3系为异物检查之流程图; 图4系为膜厚测定结果与倾斜角度之间的关系图; 及 图5系为根据光干涉单元之输出进行膜厚测定操作 之流程图。
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