发明名称 侦测变化状况之特定阶段之方法
摘要 监测与一种变化状况有关之信号变化,而藉以侦测该变化状况之预定阶段。例如,以光学方式监测正在处理之半导体晶片,印刷电路板等,而藉以侦测存在由光敏抗蚀刻剂显像,材料蚀刻等所引起之突破。然后可响应所侦测之突破,确定最佳之处理结束,以供监测处理过程之目的,或在该确定之时间自动终止处理。使光信号数位化,并且自数组连续数位信号值计算求得个别斜率值,作为确定存在突破之处理之一部份。
申请公布号 TW223176 申请公布日期 1994.05.01
申请号 TW082105546 申请日期 1993.07.13
申请人 陆克公司 发明人 李尔柏
分类号 H01L21/27;H05K3/06 主分类号 H01L21/27
代理机构 代理人 黄庆源 台北巿敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1﹒一种侦测变化状况之特定阶段之方法,包 含下列步骤: 监测该变化状况; 获得一系列调期性数位样本,此等样本代 表一以与上述变化状况相关之方式而改变 之电信号; 自连续数组上述数位样本计算信号变化之 个别値;以及 确定预定数之连续数个上述信号变化値何 时在一与上述特定阶段相关之预设极限以 内,藉以确定变化状况已到达该特定阶段。 2﹒根据申请专利范围第1项之方法,其中计 算步骤包含下列步骤: 使一曲线配合在时间上相邻之第一组预定 数之数位样本; 自上述曲线计算信号变化之单一値;以及 以时间顺序对若干不同组上述预定数之数 位样本重复上述配合及信号变化値计算步 骤,个别诸组之样本包括至少若干样本, 但略去紧接前组之至少一最早获得之样本。 3﹒根据申请专利范围第1项之方法,其包含 向应确定上述状况已到达上述特定阶段而 终止该状况进一步变化之另一步骤。 4﹒根据申请专利范围第1项之方法,其包含 以材料由于其处变而变化为所监测之变化 状况之方式而处变材料之另一步骤。 5﹒根据申请专利范围第4项之方法,其中信 号监测及产生步骤包括使一侦测器位于一 电磁辐射信号路径上之步骤,此信号具有 与所处变材料之变化特征相关之变化。 6﹒根据申请专利范围第5项之方法,其中信 号监测及产生步骤包括将一电磁辐射束导 至该材料,并自其导至侦测器,因而侦测 器接收经上述材料之变化状况修改后之该 束。 7﹒根据申请专利范围第5项之方法,其中侦 测器定位步骤包括使该侦测器位于作为所 处变材料之一部分所发射电磁轴射路径之 步骤。 8﹒根据申请专利范围第1项之方法,其包含 改变越过物品表面之一层材料至少一部份 之厚度之另一步骤,以及其中藉监测及信 号产生步骤所监测之变化状况为上述材料 层厚度者。 9﹒根据申请专利范围第8项之方法,其中厚 度改变步骤包括增加上述材料层之厚度。 10﹒根据申请专利范围第8项之方法,其中 厚度改变步骤包括减少上述材料层之厚度 11﹒根据申请专利范围第10项之方法,其中 减少上述材料层厚度之步骤包括仅减少上 述材料层越过其有图案部份之厚度。 12﹒根据申请专利范围第8项之方法,其中 监测其上之材料层厚度之物品包括半导体 基片。 13﹒根据申请专利范围第8项之方法,其中 信号监测及产生步骤包括将一电磁辐射束 导至该材料层,并自其导至侦测器,因而 侦测器接收经该层之改变厚度状况修改后 之该束。 14﹒根据申请专利范围第8项之方法,其中 侦测器定位步骤包括使该侦测器位于作为 材料层厚度变化处理之一部份所发射电磁 辐射路径之步骤。 15﹒根据申请专利范围第8项之方法,其中 厚度改变之该层包括一层光敏抗蚀刻剂材 料。 16﹒根据申请专利范围第8项之方法,其包 含向应确定变化厚度状况已到达上述特定 阶段,而终止该层厚度改变之步骤。 17﹒根据申请专利范围第1项之方法,其中 侦测一变化状况之特定阶段,而无需数位 信号样本之大小与绝对参考信号电平比较。 18﹒一种侦测物品状况之特定阶段之方法, 此物品状况向应物品之处理而变化,该方 法包含下列步骤: 将一变化速率与上述变化物品状况相关之 电磁辐射信号导至一侦测器; 自上述侦测器产生变化速率也与上述变化 物品状况相关之一系列周期性数位値形成 之电信号; 在该物品处理时,自连续数组上述数位値 ,藉下列步骤计算信号变化之个别値; 使一曲线配合在时间上相邻之第一组预定 数之数位値; 自上述曲线计算信号变化之单一値;以及 以时间顺序对若干不同组上述预定数之数 位値重复上述配合及信号塑化値计算步骤 ,个别诸组之値包括至少若干値,但略去 紧接前组之至少一最早获得之値; 自上述信号变化値确定物品处理已开始; 以及 在确定物品处理已开始后,确定第一预定 数之连续信号变化値何时在一与上述物品 状况阶段相关之第一预设极限以内,藉以 侦测物品状况已到达该阶段。 19﹒根据申请专利范围第18项之方法,其中 确定物品处理已开始之步骤包括确定第二 预定数之连续信号变化値何时在一与上述 物品处理相关之第二预设极限以外。 20﹒ 根据申请专利范围第19项之方法,其中 上述第一预设极限为一少于预定水准之信 号变化値,以及第二预设极限为一大于预 定水准之信号变化値。 21﹒根据申请专利范围第18项之方法,其包 含向应侦测物品状况已到达上述阶段,而 终止处理该物品之另一步骤。 22﹒根据申请专利范围第18项之方法,其中 侦测物品状况之特定阶段,而无需数位信 号値之大小与绝对参考信号电平比较。 23﹒一种在自一实际透明层之复合结构除去 材料之过程中,侦测突破之方法,包含下 列步骤: 在材料除去过程中,将电磁辐射导至该层 ,藉以使辐射自该层之露出表面及该层下 面之表面反射; 在一检测器接收反射之辐射,藉以产生一 与自该层露出表面与该层下面之表面所反 射之辐射间之干涉强度成比例之电信号, 自上述层除去材料时,该信号变化; 在除去过程中,自上述信号计算一表示该 信号时间变化斜率之函数; 自上述斜率函数确定材料除去过程已开始 ;以及 在确定材料除去过程已开始后,确定斜率 函数在大小上何时低于第一预选时间之第 一预选固定値,因而侦测上述信号之振荡 已结束,并证实突破已发生。 24﹒根据申请专利范围第23项之方法,其中 确定过程已开始之步骤包括侦测存在上述 电信号振荡之至少一部份。 25﹒根据申请专利范围第23项之方法,其中 确定过程已开始之步骤包括侦测上述斜率 函数何时超过第二预选时间之第二预选固 定値。 26﹒根据申请专利范围第25项之方法,其中 使斜率之第一及第二预选固定値为一单一 値。 27﹒根据申请专利范围第23项之方法,其中 函数计算步骤包含下列步骤 (a)以周期间隔获得光电侦测器所产生电 信号之数位样本; (b)使一曲线配合在时间上相邻之第一组 预定数之数位样本; (C)自上述曲线计算斜率函数之至少一値 (d)以时间顺序对若干不同组上述预定数 之数位样本重复上述步骤(b)及(c), 个别诸组之样本包括至少若干样本,但 略去紧接前组之至少一最早获得之样本。 28﹒根据申请专利范围第27项之方法,其中 侦测斜率函数在大小上何时低于第一预选 时间之第一预选固定値之步骤,包括确定 自数组数位信号数据计算求得之连续数斜 率函数値何时保持低于上述第一预选时间 之第一预选固定値。 29﹒根据申请专利范围第23项之方法,其中 材料除去过程包括使一已根据图案使为可 选择性溶解之光敏抗蚀刻剂层显像。 30﹒根据申请专利范围第29项之方法,其中 光敏抗蚀刻剂层显像包括施加显像剂溶液 全英上述曝光表面。 31﹒根据申请专利范围第23项之方法,其中 材料除去过程包括通过掩模蚀刻该层材料。 32﹒根据申请专利范围第31项之方法,其中 该层为藉蚀刻剂溶液通过上述掩模与该层 之曝光表面接触而予以蚀刻。 33﹒根据申请专利范围第23项之方法,其中 材料除去过程包括自半遵体晶片所支持之 该层除去材料。 34﹒根据申请专利范围第23项之方法,其包 含向应证实突破已发生,而使自该层除去 材料过程终止之另一步骤。 35﹒根据申请专利范围第23项之方法,其中 证实已发生突破,而无需电信号之大小与 绝对参考信号电平比较。 36﹒一种在自一层复合结构除去材料之等杂 子体处理中侦测突破之方法,包括下列步 骤: 侦测上述等离子体之电磁辐射分量,藉以 产生一与上述辐射分量之强度成比例之电 信号; 在除去过程中,自上述电信号计算一表示 该信号之时间理化斜率之函数; 自上述斜率函数确定材料除去过程是否已 开始;以及 在确定材料除去过程已开始后,侦测斜率 函数在大小上何时低于一预选时间之预选 固定値藉以证实突破已发生。 37﹒根据申请专利范围第36项之方法,其中 斜率函数计算步骤包含下列步骤: (a)以周期间隔获得侦测器所产生电信号 之数位样本; (b)使一曲线配合在时间上相邻之第一组 预定数之数位样本; (c)自上述曲线计算斜率函数之一单一値 (d)以时间顺序对若干不同组上述预定数 之数位样本重复上述步骤(b)及(c), 个别诸组之样本包括至少若干样本,但 略去紧接前组之至少一最早获得之样本。 38﹒根据申请专利范围第37项之方法,其中 侦测斜率数在大小上何时低于上述预选时 间之预选固定他之步骤包括确定自数组数 位信号数据计算求得之连续若干斜率函数 値何时保持低于该预选时间之预选固定値。 39﹒根据申请专利范围第36项之方法,其中 材料除去过程包括自半导体晶片所支持之 该层除去材料。 40﹒根据申请专利范围第36项之方法,其包 含向应证实突破已发生,而使自该程除去 材料过程终止之另一步骤。 41﹒根据申请专利范围第36项之方法,其中 证实已发生突破,而无需窗信号之大小与 绝对参考信号电平比较。图示简单说明: 图1略示一种利用本发明之半导体光 敏抗蚀刻剂层显像处理; 图2示一种利用本发明之改良光敏抗 蚀刻剂显像作业; 图3为一种配合图1或2之光敏抗蚀 刻剂显像系统所使用之终点控制器之电子 方块图; 图4略示光学式监测一产生止予处理 之电信号之光敏抗蚀刻剂层; 图5A示在光敏抗蚀刻剂显像时所获 得显实例光电侦测器输出信号; 图5B为图5A之光电侦测器输出之 计算求得之导数; 图6A及6B以放大剖面图示光敏抗 蚀刻剂显像处理之二阶段; 图7A及7B以放大剖面图示蚀刻处 理之二阶段; 图8A示所监测之侦测器输出信号之 数位式样本实例,以及 图8B示由图8A之样本所计算求得 之斜率値; 图9很概括示一种通过等离子体排放 进行乾式蚀刻处理之装置; 图10A及10B分别示在图9之等离子 体系统所监测之降低信号电平及其计算求 得之斜率之实例; 图11A及11B分别示在图9之等离子 体系统所监测之增加信号电平及其计算求 得之斜率之实例; 图12为流程图,示一种获得终点之信 号处埋方法; 圆13为流程图,详示图12流程图之方 法,根据一种实施例之一项步骤;以及 图14为流程图,详示图12流程图之方 法,根据一种替代性实施例之同一步骤。
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