專利名稱：金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法，其可偵測(cè)、記錄并運(yùn)算金屬刻蝕 缺陷致生的光激發(fā)光譜信息，通過分析刻蝕后金屬表面缺陷的偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體工藝常用到腔室刻蝕(Chamber Etching)技術(shù)，例如等離子刻蝕法(Plasma Etching)、反應(yīng)離子刻蝕(Reactive Ion Etching, RIE)或?yàn)R射刻蝕(Sputter Etching)等， 這些刻蝕造成的缺陷?？商峁┕に嚫倪M(jìn)的參考信息，故刻蝕偵測(cè)方法導(dǎo)入刻蝕工藝，有助于 由金屬表面缺陷的判讀，實(shí)時(shí)了解并改善刻蝕工藝，整體而言，對(duì)于工藝普遍關(guān)注的成品率 提升有正面意義，間接亦可降低生產(chǎn)成本。在腔室刻蝕環(huán)境下，不易進(jìn)行缺陷偵測(cè)，實(shí)施時(shí)受限于刻蝕設(shè)備的操作，若將刻蝕目標(biāo) 物反復(fù)進(jìn)出刻蝕腔室進(jìn)行表面?zhèn)蓽y(cè)，不但效率低，而且需承擔(dān)部分危險(xiǎn)性；此外，通用的光 激發(fā)光譜(Optical Emission Spectroscopy, EOES)分析方法不易與磁場(chǎng)同步化，此一現(xiàn)象可 能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)分析的準(zhǔn)確性，直接影響前述工藝分析的結(jié)論，產(chǎn)業(yè)影響力不容忽視。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于，提供一種金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法，以便于測(cè)量金 屬刻蝕缺陷的偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法，其可快速測(cè)定 金屬刻蝕缺陷的偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法。本發(fā)明的再一目的在于，提供一種金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法，其可與磁場(chǎng)周 期同步的金屬刻蝕缺陷的偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法。為達(dá)上述目的，本發(fā)明金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置包括光譜裝置、記錄裝置及處理裝置，以 光譜裝置偵測(cè)、分類光激發(fā)光譜信息，以記錄裝置記錄光譜信息，并以處理裝置根據(jù)光譜信 息產(chǎn)出必要圖形，供材料結(jié)構(gòu)分析之用；本發(fā)明金屬刻蝕缺陷偵測(cè)方法，其擷取金屬刻蝕缺 陷結(jié)構(gòu)之光激發(fā)光譜信息，并將光譜信息予以儲(chǔ)存，最后運(yùn)算光譜信息輸出可供分析的圖表， 當(dāng)中可適當(dāng)引入磁場(chǎng)周期參數(shù)，并可整合應(yīng)用于強(qiáng)化光激發(fā)光譜的分析技術(shù)。 以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置實(shí)施示意圖。 圖2為本發(fā)明金屬刻蝕缺陷偵測(cè)方法流程示意圖。 標(biāo)號(hào)說明1金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置 12光譜裝置 122光學(xué)偵測(cè)器 124光譜分析儀 14記錄裝置 16處理裝置 2刻蝕腔室具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法，它是利用光激發(fā)光譜判斷金屬刻 蝕缺陷的偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法，可應(yīng)用于強(qiáng)化光激發(fā)光譜偵測(cè)法。本發(fā)明提供的金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置如圖1所示，金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置1主要包括相 互整合、連結(jié)使用之一光譜裝置12、 一記錄裝置14及一處理裝置16;其中刻蝕腔室2可以 是使用于等離子刻蝕(Plasma Etching)、反應(yīng)離子刻蝕(Reactive Ion Etching, RIE)或?yàn)R射 刻蝕(Sputter Etching)的機(jī)臺(tái)，其中光譜裝置12至少包括有一光學(xué)偵測(cè)器122以及一光譜 分析儀124。請(qǐng)同時(shí)參閱圖2所示的金屬刻蝕缺陷偵測(cè)方法，詳述如下 步驟SOh收集刻蝕工藝中金屬缺陷產(chǎn)生的光激發(fā)光譜信息，本步驟所指收集光激發(fā)光譜信息，主 要包括波長(zhǎng)、次數(shù)、能量及特性波長(zhǎng)等信息，這些數(shù)據(jù)收集妥當(dāng)后予以儲(chǔ)存?zhèn)溆?，待光譜分 析步驟予以存取、運(yùn)算，以獲得必要的結(jié)論。實(shí)施時(shí)，以光譜裝置中的光學(xué)偵測(cè)器122測(cè)量、感應(yīng)、擷取或分類前述刻蝕腔室中已刻 蝕金屬缺陷產(chǎn)生的光激發(fā)光譜及相關(guān)光譜信息，例如波長(zhǎng)、次數(shù)、能量等；以光譜分析儀124 分析光激發(fā)光譜之特性波長(zhǎng)等信息，通常特性波長(zhǎng)受材料種類、薄膜厚度、薄膜應(yīng)力、沉積 率或刻蝕率因素之影響，這些影響因素也是本發(fā)明希望偵測(cè)的。 步驟S02:以一記錄裝置14及一處理裝置16，分別記錄并運(yùn)算光激發(fā)光譜信息，此步驟主要在整理 及分類光譜信息，以利于后續(xù)進(jìn)行的光譜分析；其中記錄裝置14與處理裝置16密切配合， 前者用以記錄前述分類過的光譜信息，后者處理這些己記錄的光譜信息，通常數(shù)據(jù)繁多時(shí)便 需要記錄裝置M擁有較大的記憶緩沖，以防處理裝置16不及處理信息，造成數(shù)據(jù)的遺漏而 影響分析結(jié)果。步驟S03:采用強(qiáng)化光激發(fā)光譜(Enhanced Optical Emission Spectroscopy, E0ES)，自已整理的 光譜信息分析出特性波長(zhǎng)，本步驟的目的在于鑒別金屬受腐蝕表面特性，由于偵測(cè)是直接整 合在刻蝕工藝中，等于是接在其后的一驗(yàn)證程序，此分析結(jié)果將有助于實(shí)時(shí)改善工藝缺點(diǎn)及 保證刻蝕效果的一致。步驟S04:引用端點(diǎn)(End-Point)演算分析技術(shù)，并引入磁場(chǎng)周期參數(shù)，使本發(fā)明提供的金屬刻蝕缺 陷偵測(cè)方法可以與磁場(chǎng)周期同步化，克服現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施的限制。 步驟S05:繪制并分析光激發(fā)光譜強(qiáng)度隨時(shí)間變化的折線圖，此步驟搭配步驟S04的結(jié)論，用以鑒 別實(shí)際經(jīng)刻蝕后金屬缺陷結(jié)構(gòu)，以本發(fā)明提供的偵測(cè)方法，可以達(dá)到便利且快速偵測(cè)金屬刻 蝕缺陷的效果。以上所述的僅為本發(fā)明一較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，因此凡依 照本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所作的等同變化與修飾，均應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置，該偵測(cè)裝置可應(yīng)用于腔室刻蝕工藝，其特征在于包括一光譜裝置，用于測(cè)量并分類一光激發(fā)光譜的特性波長(zhǎng)、能量大小及能量級(jí)；一記錄裝置，其連結(jié)于該光譜裝置，用于記錄該光譜裝置輸出的數(shù)據(jù)；以及一處理裝置，其連結(jié)于該記錄裝置，用于處理并運(yùn)算該記錄裝置記錄的數(shù)據(jù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置，其特征在于所述光譜裝置包括一光學(xué)偵 測(cè)器及一光譜分析儀，該光學(xué)偵測(cè)器用于偵測(cè)該光激發(fā)光譜的波長(zhǎng)、次數(shù)及能量，該光譜 分析儀用于分析該光激發(fā)光譜的特性波長(zhǎng)。
3、 一種金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置偵測(cè)方法，應(yīng)用于腔室刻蝕工藝，包括以下步驟 收集該刻蝕工藝產(chǎn)生缺陷的光激發(fā)光譜信息； 記錄并運(yùn)算該光激發(fā)光譜信息； 采用強(qiáng)化光激發(fā)光譜分析該光激發(fā)光譜； 在端點(diǎn)演算規(guī)則中輸入磁場(chǎng)周期參數(shù)以及 繪制并分析該光激發(fā)光譜強(qiáng)度隨時(shí)間變化的折線圖。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置偵測(cè)方法，其特征在于所述刻蝕工藝為等 離子刻蝕或反應(yīng)離子刻蝕或?yàn)R射刻蝕。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的偵測(cè)方法，其特征在于所述磁場(chǎng)周期參數(shù)數(shù)值范圍為0.1至5。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置偵測(cè)方法，其特征在于所述光激發(fā)光譜強(qiáng) 度為百分比，該時(shí)間單位為秒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬刻蝕缺陷偵測(cè)裝置及其偵測(cè)方法，它整合了光譜裝置、記錄裝置及處理裝置，兼具偵測(cè)、記錄、運(yùn)算能力的裝置；本發(fā)明金屬刻蝕缺陷偵測(cè)方法，其擷取金屬刻蝕缺陷結(jié)構(gòu)的光激發(fā)光譜信息，并將光譜信息予以儲(chǔ)存，最后運(yùn)算光譜信息輸出可供分析的圖表，當(dāng)中可適當(dāng)引入磁場(chǎng)周期參數(shù)，可整合應(yīng)用于強(qiáng)化光激發(fā)光譜的分析技術(shù)，達(dá)到快速測(cè)定金屬刻蝕缺陷，并可與磁場(chǎng)周期同步。
文檔編號(hào)G01R31/28GK101114602SQ20061002946
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者宓守剛, 羅來青 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司