用于沉积之监控系统及其操作方法技术方案

一种监控系统及其操作方法包括：提供基板于平台上；执行扫描基板；沉积材料层于基板上；监控材料层的沉积厚度；及基于沉积厚度的误差产生警报。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交互引用本申请要求享有2013年12月22日申请的美国临时申请第61/919,776号的优先权权益，该案的内容全文以引用的方式并入本文中。
本专利技术一般涉及一种监控系统，且更特定为关于一种用于远紫外光光刻中的沉积系统的监控系统。背景远紫外光光刻(EUVL，也被称为软X光投射光刻)为取代用于制造0.13微米及更小的最小特征尺寸半导体装置的深紫外光光刻的竞争者。然而，远紫外光线(通常在5至40纳米的波长范围)实际上会被所有材料强烈地吸收。基于此原因，运作远紫外光系统是通过光反射而非光穿透。通过使用一系列的镜子、或透镜元件，与反射元件、或掩模空白(mask blank)，涂布以非反射吸收剂掩模图案，图案化的光化光被反射至涂布光刻胶的半导体晶片上。远紫外光光刻系统的透镜元件与掩模空白被涂布反射多层涂层材料，例如钼与硅。通过使用涂布多层涂层的基板，此涂层本质上强烈地反射在极窄的紫外光带通(例如13纳米紫外光线的12至14纳米带通)内的单一波长的光，已经得到每个透镜元件或掩模空白有约65％的反射值。在半导体处理技术中有许多种类的缺陷会造成掩模问题。不透明缺陷通常是由多层涂层的顶部的粒子或应该反射光线的掩模图案却吸收光线所造成。透光缺陷通常是由于穿过在多层涂层的顶部的掩模图案中的针孔的光线应该被吸收，但却被反射所造成。相缺陷的原因通常是由于多层涂层下方的刮痕与表面变异所造成，而该刮痕与表面变异造成反射光的相转变。这些相转变造成光波干涉效应，其扭曲或
改变曝光于半导体晶片表面上的光刻胶的图案。因为在小于0.13微米最小特征尺寸时，必须使用较短的照射波长，使之前是无关紧要的刮痕与表面变异，现在变得无法接受。尽管已经进行降低及消除粒子缺陷的处理与修复掩模中的不透光及透光缺陷的作业，迄今仍未处理相缺陷问题。对于深紫外光光刻，表面已被处理以维持相转变小于60度。用于远紫外光光刻的类似的处理仍然在发展中。对于光化波长13纳米而言，在下层表面小至3纳米深度的刮痕使得由多层涂层反射的光会发生180度的相转变。越短的波长会有越浅的深度。类似地，在相同波长下，表面变异陡陗的程度大于一(1)纳米提升超过一百(100)纳米时，可造成类似的相转变。这些相转变会造成在半导体晶片表面的相缺陷与半导体装置不可修复的损害。在过去，用于深紫外光光刻的掩模空白通常为玻璃，但硅或极低热膨胀材料已被提议可作为用于远紫外光光刻中的选择。不管此掩模空白是玻璃、极低热膨胀材料、或硅，此掩模空白的表面通过使用研磨剂的机械抛光被制成尽可能的平滑。这样处理后所遗留的刮痕有时被称为“刮痕-凹洞(scratch-dig)标记”，且其深度与宽度取决于用以抛光此掩模空白的研磨剂中的粒子尺寸。在可见光与深紫外光光刻，这些刮痕太小而不造成在半导体晶片上图案中的相缺陷。然而，在远紫外光光刻，刮痕-凹洞标记是重大的问题，因为其会以相缺陷形式出现。由于用于EUV光刻的短照明波长，使用的图案掩模必须是反射式掩模，而非现行光刻所使用的穿透式掩模。反射式掩模是以钼及硅的交替薄层的精确堆叠所制成，其创造出布拉格折射器或镜子。因为多层堆叠的本质与小特征尺寸，多层堆叠沉积于其上的基板表面中的任何瑕疵会被放大且影响最终产品。在几个纳米尺度的瑕疵会在最终掩模上显露为可印缺陷，且需要在多层堆叠沉积前从掩模空白的表面消除。一般瑕疵包括凹痕、刮痕及粒子。一般清洁技术去除许多粒子，但产生新凹痕或放大存在的凹痕。这些凹痕可来自抛光或清洁处理，或可来自基板材料本身的夹杂物或瑕疵，其在切割与抛光处理时被暴露出来。进一步的抛光可用以移除表面的凹痕，但其也有在处理中造成或暴露出新的凹痕的风险，其限制单独使用抛光以光滑及平坦基板表面的效用。用于基板光滑的另一方法是激光
或等离子体退火。这些技术熔化与重流(reflow)玻璃基板的一薄表面层，移除局部缺陷。问题在于其诱使在基板表面中的较长范围粗糙度或波动，且因而不能提供EUV掩模所需的基板平坦度。由于电子部件的更小特征尺寸的需求不断增加，找到这些问题的解答越来越关键。由于持续上升的商业竞争压力，及成长的消费者期望，找到这些问题的解答是重点。此外，降低成本、改善效率及效能、与应付竞争压力的需求增加了更大的急迫性于找寻这些问题的解答的关键必要性。这些问题的解答已被长期探索，但先前发展并末教示或建议任何解答，且因此这些问题的解答已长期困惑着本领域技术人员。概述本专利技术提供一种操作监控系统的方法，包含以下步骤：提供基板于平台上；执行基板的扫描；沉积材料层于基板上；监控材料层的沉积厚度；以及基于沉积厚度的误差产生警报。本专利技术提供一种监控系统，包含：用于支撑基板的平台；用于沉积材料层于基板上的沉积系统；用于检测材料层中的误差的传感器组件；以及用于沉积另一材料层于基板上的第二沉积系统。本专利技术的某些实施方式具有上述之外或取代其的其他步骤或元件。这些步骤与元件对于阅读以下的具体描述并参照随附附图的本领域技术人员而言是显而易见的。附图简要说明图1是整体远紫外光掩模生产系统。图2是根据本专利技术的第一实施方式的用于沉积及度量(metrology)的监控系统的例视图。图3是传感器组件的示例性硬件方块图。图4是根据本专利技术的第二实施方式的用于沉积及度量的监控系统的例视图。图5是在中间沉积相的图2中的结构。图6是图2所示的受监控基板的顶视图。图7是根据本专利技术的实施方式的图2的监控系统操作的方法。图8是根据本专利技术的进一步实施方式的图2的监控系统操作的方法。图9是EUV光刻系统。具体描述下列实施方式被充分详细地说明，使本领域技术人员能制造及使用本专利技术。应了解到基于本专利技术的公开内容，其他的实施方式是显而易见的，且在不背离本专利技术的范围下，可进行本专利技术的系统、处理或机械的改变。在下列的说明中，给出许多明确细节以提供完整地了解本专利技术。然而，很明显地，本专利技术可在没有这些明确细节下被实行。为了避免混淆本专利技术，不详细公开某些熟知的部件与电路、系统设置、及处理步骤。显示系统的实施方式的附图是半概略式的，且不照尺寸绘制，及更特定地，某些维度是为了说明的明确性而在附图中被夸大表示。类似地，虽然附图中的视图为了便于说明通常表示为相似的定向，但附图中的描绘在大部分的情况下是随意的。大体上，本专利技术可以任何定向操作。当被公开与说明的多个实施方式具有共通的相同特征时，为了显示、说明及理解的明确性与简易性，类似与相像特征将以类似的附图标记说明。为了说明目的，本文中使用用语“平行的”是定义为一平面平行于掩模空白或基板的平面或表面，而无视其定向。用语“垂直的”视为正交于方才定义的平行的方向。用语像是“之上”、“之下”、“底部”、“顶部”、“侧边(像是“侧壁”)”、“更高”、“更低”、“上方”、“越过”及“下方”是参考平行的平面而定义的，如附图中所示。用语“上”表示在元件之间有直接接触。当在需要形成说明的结构时，本文所用用语“处理”包括沉积材料或光刻胶、图案化、曝光、显影、蚀刻、清洁、及/或移除材料或光刻胶。本专利技术的实施方式是用于监控及创造本说明书中的层装置。层装置可包括掩模空白、镜子、及电子装置，其包括薄膜的多层叠层。例如，层装置可包括磁性随机存取存储器(MRAM)、远紫外光(EUV)掩模空白、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作监控系统的方法，包含以下步骤：提供基板于平台上；执行所述基板的扫描；沉积材料层于所述基板上；监控所述材料层的沉积厚度；以及基于所述沉积厚度的误差产生警报。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.22 US 61/919,7761.一种操作监控系统的方法，包含以下步骤：提供基板于平台上；执行所述基板的扫描；沉积材料层于所述基板上；监控所述材料层的沉积厚度；以及基于所述沉积厚度的误差产生警报。2.如权利要求1所述的方法，其中监控所述沉积厚度的步骤包括：在沉积处理期间，执行连续扫描。3.如权利要求1所述的方法，其中监控所述沉积厚度的步骤包括：以波长为495nm至570nm扫描。4.如权利要求1所述的方法，其中监控所述沉积厚度的步骤包括：监控所述材料层的光谱特性。5.如权利要求1所述的方法，进一步包含：沉积第二材料层于所述材料层上；并且其中：监控所述沉积厚度的步骤包括：所述材料层与所述第二材料层的连续扫描。6.一种监控系统，包含：用于支撑基板的平台；用于沉积材料层于所述基板上的沉积系统；用于检测所述材料层中的误差的传感器组件；以及用于沉积另一所述材料层于所述基板上的第二沉积系统。7.如权利要求6所述的系统，其中所述平台可包括：静电夹盘、旋转夹
\t盘、或前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马耶德·A·福阿德，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US