| 主权项 |
1.一种测量晶圆性质之装置,该装置包含:至少一单色光源,其系用以产生单色光供导引至晶圆,至少一第一以及一第二光束导向器,个别系以光学方式结合单色光源,用以导引单色光束呈个别实质平行光束朝向晶圆,其各自撞击晶圆平坦面上之个别位置,第一光束导向器系设置成可导引个别光束实质上取中于平坦面中央,以及第二光束导向器系设置成可导引个别光束朝向中心向外方向,以及一光学处理器,其系设置成可接受各光束之反射以及处理各反射光,由其中获得各反射光间之光学差异,该光学差异系指示晶圆之弯曲度。2.如申请专利范围第1项之装置,进一步包含该装置较佳包含一种测量模式开关用以介于晶圆弯曲度之测量与另一种性质之测量间切换。3.如申请专利范围第1项之装置,进一步包含一输出装置以可工作方式结合光学处理器用以输出晶圆之应力指示,该项指示系基于弯曲度。4.如申请专利范围第1项之装置,其中该光束导向器包含光学头用以接收来自单色光源之光,且将该光源呈光束导引至晶圆。5.如申请专利范围第4项之装置,其中该光学头进一步可工作而接收来自晶圆之反射,且导引该反射至光学处理器。6.如申请专利范围第1项之装置,其中至少该第一光束导向器系设置成可导引光线实质垂直撞击该平坦面。7.如申请专利范围第1项之装置,其中至少该第二光束导向器系设置成可导引光线实质斜向撞击该平坦面。8.如申请专利范围第1项之装置,其中该光学处理器包含一干涉计。9.如申请专利范围第8项之装置,其中该干涉计可操作而产生光束间之干涉样式,光学差异为光束间之路径差异。10.如申请专利范围第9项之装置,其中该干涉计为麦克森(Michelson)干涉计。11.如申请专利范围第1项之装置,其中该光学处理器包含一光束反射器以及复数个导波管,光束反射器系设置成可将来自平坦面之偏转反射反射至导波管,让偏转强度系依反射角度之函数变化方式而以差异方式分布于各导波管间。12.如申请专利范围第11项之装置,其中该光学处理器进一步包含于各个导波管测量光强度之强度测量器,光学差异为于导波管上之强度分布差异。13.如申请专利范围第11项之装置,其中该光束反射器为偏轴抛物面反射器。14.如申请专利范围第1项之装置,其中该单色光源包含雷射。15.如申请专利范围第1项之装置,进一步包含应力决定单元可操作俾使用下述关系式决定来自弯曲之应力程度,此处 E=晶圆之洋氏模量,v=晶圆之柏森比,Ds=晶圆厚度,R=由弯曲度演算得之净曲率半径,以及Df=沉积于晶圆上之薄膜厚度。16.如申请专利范围第1项之装置,其中该另一项性质为厚度,该装置进一步包含一白光源,各光束导向器包含一第一光学开关俾介于白光源与单色光源间作选择。17.如申请专利范围第16项之装置,进一步包含一第二光学处理器以及至少一第二光学开关,该第二开关系设置成可介于第一光学处理器与第二光学处理器间作选择俾导引反射光至选定之光学处理器。18.如申请专利范围第17项之装置,其中该第二光学处理器包含光谱仪。19.如申请专利范围第17项之装置,其中该第一及第二光学开关可一起控制,俾以第一光学处理器选择单色光源,而以第二光学处理器选择白光源。20.如申请专利范围第19项之装置,进一步包含一富立叶转换装置连结于光谱仪,用以将光谱仪之输出转换成频率领域,因而获得晶圆上至少一沉积层之层厚度资讯。21.一种供测量晶圆之层厚度及弯曲度之整合测量装置,该装置包含:一单色光源,一白光源,一第一开关,其系于由光源与单色光源间切换,复数个光束导向器,其系用以导引来自经过切换光源之光至一半导体晶圆上,一第一光学处理器,其系对来自晶圆之反射光进行光谱处理,一第二光学处理器,其系用于处理反射光俾决定晶圆之弯曲程度,以及一第二光学开关,俾将来自晶圆之反射光介于第一光学处理器与第二光学处理器间切换。22.如申请专利范围第21项之整合测量装置,其中该第一光学处理器为光谱仪,第二光学处理器为干涉计。23.如申请专利范围第21项之整合测量装置,其中该第一光学处理器为光谱仪,以及第二光学处理器包含一反射器,其系用以偏转来自晶圆之反射光,一系列导波管,其系设置成可截取经偏转之光线,因此来自晶圆之光之不同反射角度系指示不同导波管分别获得最大光强度。光强度侦测器,其系结合各个导波管俾侦测各导波管之光强度,因而决定何者导波管有最大强度,以及由该导波演算出由晶圆之反射角度。24.如申请专利范围第21项之整合测量装置,进一步包含一应力计算器,该应力计算器系以可操作方式结合第二光学处理器,用以计算晶圆应力指示而该指示系以弯曲度为基准。25.如申请专利范围第21项之整合测量装置,其中该光导向器包含光学头,光学头可操作而接收来自晶圆的反射,且导引反射光至第二光学开关。26.如申请专利范围第22项之整合测量装置,其中该较佳干涉计为麦克森干涉计。27.如申请专利范围第23项之整合测量装置,其中该较佳光束反射器为抛物面反射器。28.如申请专利范围第21项之整合测量装置,其中该单色光源包含雷射。29.如申请专利范围第21项之整合测量装置,进一步包含应力决定单元可操作俾使用下述关系式决定来自弯曲之应力程度,其中 E=晶圆之洋氏模量,v=晶圆之柏森比,Ds=晶圆厚度,R=由弯曲度演算得之净曲率半径,以及t=沉积于晶圆上之薄膜厚度。30.如申请专利范围第22项之整合测量装置,进一步包含一富立叶转换装置连结于光谱仪,用以将光谱仪之输出转换成频率领域,因而获得晶圆上至少一沉积层之层厚度资讯。31.如申请专利范围第23项之整合测量装置,进一步包含一富立叶转换装置连结于光谱仪,用以将光谱仪之输出转换成频率领域,因而获得晶圆上至少一沉积层之层厚度资讯。32.一种使用整合测量装置测量于矽晶圆之应力之方法,该方法包含:于一单色光源切换俾产生至少二单色光束,由一晶圆表面反射该至少二光束,一第一光束系来自晶圆之中区,以及一第二光束系来自晶圆之周边区,决定反射光束性质,比较测得之反射光束性质,俾藉此决定晶圆之弯曲程度,以及由该弯曲程度计算晶圆之应力程度。33.一种如申请专利范围第32项之方法,其中该等性质为反射束之路径长度。34.一种如申请专利范围第33项之方法,其中该决定及比较包含:建立起反射间之干涉样试,以及分析该干涉样式。35.一种如申请专利范围第32项之方法,其中该决定及比较包含测量及比较该等光束个别之反射角。36.一种如申请专利范围第32项之方法,包含使用如下关系式由弯曲程度决定应力程度,其中 E=晶圆之洋氏模量,v=晶圆之柏森比,Ds=晶圆厚度,R=由弯曲度演算得之净曲率半径,以及t=沉积于晶圆上之薄膜厚度。37.一种如申请专利范围第32项之方法,其中该光束为雷射光束。38.一种如申请专利范围第37项之方法,其中该单色光源为雷射光源。39.一种如申请专利范围第34项之方法,包含使用麦克森干涉计进行决定及比较。40.一种于半导体晶圆整合应力与厚度之测量之方法,该方法包含:介于白光源与单色光源间作选择,以该白光源:照射一半导体于单点,接收来自该单点之反射光,使用转换而以光谱分析反射光,由该分析导出层厚度,以该单色光源:由一晶圆表面反射该至少二光束,一第一光束系来自晶圆之中区,以及一第二光束系来自晶圆之周边区,决定反射光束性质,比较测得之反射光束性质,俾藉此决定晶圆之弯曲程度,以及由该弯曲程度计算晶圆之应力程度。41.一种如申请专利范围第40项之方法,其中该等性质为反射光束之路径长度。42.一种如申请专利范围第41项之方法,其中该决定及比较包含:建立起反射间之干涉样试,以及分析该干涉样式。43.一种如申请专利范围第40项之方法,其中该决定及比较包含测量及比较该等光束个别之反射角。44.一种如申请专利范围第40项之方法,包含使用如下关系式由弯曲程度决定应力程度,其中 E=晶圆之洋氏模量,v=晶圆之柏森比,Ds=晶圆厚度,R=由弯曲度演算得之净曲率半径,以及t=沉积于晶圆上之薄膜厚度。45.一种如申请专利范围第40项之方法,进一步包含由雷射光源获得单色光束。46.一种如申请专利范围第42项之方法,包含使用麦克森干涉计进行决定及比较。47.一种如申请专利范围第40项之方法,进一步包含介于白光源与单色光源间作光学切换。48.一种如申请专利范围第40项之方法,包含介于光谱仪与干涉计间作光学切换。49.一种如申请专利范围第48项之方法,进一步包含控制光学切换,因此光谱仪系选用白光源,以及干涉计系选用单色光源。50.一种如申请专利范围第49项之方法,包含将来自任一光源之光切换至整合光束形成器配置用以照射晶圆。51.一种如申请专利范围第50项之方法,其中该整合光束形成器配置包含复数个光学头其也可用于接收来自晶圆的反射。图式简单说明:第1a图为层状晶圆产物之简化图,第1b图为第1图之层状晶圆产物于后期制造阶段之简化图,第2图为简化射线图,说明光反射如何用以于层状晶圆产物获得层厚度资讯,第3图为于半导体晶圆生产线基于反射之测量装置结合化学气相沉积(CVD)工具之简化示意图,第4图为经由测量涂覆以光阻剂之半导体晶圆所得波长相对于强度之典型线图,第5图为经由对第3图之线图进行富立叶转换所得能谱或强度谱,第6图为使用第3图之装置用于另一半导体晶圆之波长相对于强度之典型线图,第7图为经由对第6图之线图进行富立叶转换所得能谱或强度谱,第8图为根据本发明之第一具体实施例之测量装置之概略方块图,第9图为简化示意图,显示根据本发明之一具体实施例之弯曲度测量,第9a图为射线图,说明曲率半径之计算,第10图为简化示意图,显示根据本发明之另一具体实施例之弯曲度测量装置,第11图为用于本发明之具体实施例之光学头之简化示意代表图,第12图为根据本发明之一具体实施例之测量装置之简化方块图,第13图为简化射线图,显示来自晶圆平行区之反射光束,以及第14图为简化射线图,显示来自晶圆倾斜区之反射光束。 |
