由光致抗蚀剂层包围的导电结构元件的厚度测量制造技术

本发明专利技术公开了由光致抗蚀剂层包围的导电结构元件的厚度测量。一种用于估计与物体的多个导电结构元件相关的厚度的方法，该方法包括估计在导电结构元件的上表面和围绕导电结构元件的光致抗蚀剂层部分的上表面之间的高度差，以提供多个高度差；至少基于发射辐射的第二部分来估计多个光致抗蚀剂层部分的厚度；以及计算与多个导电结构元件相关的厚度值，其中该计算至少基于多个高度差并且基于多个光致抗蚀剂层部分的所估计的厚度。

Thickness measurement of conductive structural elements surrounded by photoresist layer

The invention discloses a thickness measurement of a conductive structural element surrounded by a photoresist layer. A method for estimating the thickness related to a plurality of conductive structural elements of an object includes estimating the height difference between the upper surface of the conductive structural element and the upper surface of the photoresist layer portion around the conductive structural element to provide a plurality of height differences; estimating the thickness of the photoresist layer portion based on at least the second part of the emission radiation; and The thickness values associated with a plurality of conductive structural elements are calculated, wherein the calculation is based on at least a plurality of height differences and is based on the estimated thickness of a plurality of photoresist layer portions.

【技术实现步骤摘要】
由光致抗蚀剂层包围的导电结构元件的厚度测量交叉引用本申请要求提交日期为2018年5月15日的序列号为62/671,469的美国临时专利的优先权，该美国临时专利通过引用被并入本文。背景导电结构元件(诸如凸块和/或柱)可以被光致抗蚀剂层包围。存在对准确和有效地测量导电结构元件的厚度的持续增长的需要。附图说明根据以下结合附图的详细描述，将更全面地理解和认识本专利技术，在附图中：图1示出了方法的例子；图2示出了被光致抗蚀剂层的区域包围的柱镀层的例子；图3示出了被光致抗蚀剂层的区域包围的凸块的例子；图4是高度图的例子；图5是系统的例子；图6示出了厚度的不同测量；图7示出了方法的例子；以及图8示出了方法的例子。本专利技术的详细描述因为实现本专利技术的装置在很大程度上由本领域中的技术人员已知的光学部件和电路组成，所以为了本专利技术的基本概念的理解和认识以及为了不使本专利技术的教导模糊或从本专利技术的教导转移注意力，电路细节将不在比如上所示被考虑为必要的程度更大的任何程度上被解释。在下面的说明书中，将参考本专利技术的实施例的具体例子来描述本专利技术。然而，显然，在不脱离如所附权利要求中阐述的本专利技术的更广泛的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种修改和改变。词“包括”不排除除了在权利要求中列出的那些之外的其他要素或步骤的存在。应当理解，这样使用的术语在适当的情况下是可互换的，使得本文所描述的本专利技术的实施例例如能够在除了本文所示出或以其他方式描述的那些方向之外的其它方向上操作。可以提供一种用于估计在光致抗蚀剂层的空隙或沟槽中形成的导电结构元件的厚度的方法和系统。该方法不限于晶片——它可以应用于任何种类的半导体物体或包括凸块和/或柱等的其他物体。凸块和/或柱可以具有毫米直到微观尺度。图1示出了方法100的例子。方法100可以包括步骤110、120、130和140。步骤110可以包括对多个导电结构元件中的每个导电结构元件测量在导电结构元件和围绕导电结构元件的光致抗蚀剂区域之间的高度差。多个导电结构元件可以是管芯的所有导电结构元件、晶片的所有导电结构元件、管芯的仅仅一些导电结构元件或者晶片的仅仅一些导电结构元件。导电结构元件的高度可以被视为导电结构元件的顶部的高度。可选地，该高度可以考虑导电结构元件的点的高度，这些点必须是导电结构元件的顶部。步骤110可用于检查物体表面的100％，用于提供位于在整个物体中的任何位置的导电结构元件的高度测量。此外，用户或任何其他方可以在步骤110中确定哪些导电结构元件应该针对它们的高度测量进行测量。因此，步骤110可以包括提供物体的导电结构元件中的仅仅一些的高度测量。步骤110可以由高度测量系统执行，该高度测量系统可以是或可以不是三角测量系统。三角测量系统的非限制性例子在例如US8363229、US9756313、US9759555中被示出。可以使用不同于三角测量系统的其他三角测量系统和高度测量系统。例如，至少执行步骤110的高度测量系统可以包括基于激光的三角测量系统，其扫描多个导电层和围绕多个导电层的光致抗蚀剂的区域。高度测量(例如扫描)可以通过用由不穿透光致抗蚀剂层的辐射至少照射导电结构元件来完成。例如，可以使用一个或更多个紫外(UV)光束。三角测量可以是非常快速和准确的。例如，使用被配置为用UV光束照射光致抗蚀剂层和导电结构元件的三角测量系统，诸如Camtek三角测量传感器(CTS)。CTS是快速且准确的，并且可用于准确地测量多个导电结构元件中的每一个的高度以及围绕多个导电结构元件的光致抗蚀剂层的区域的高度，并且通过在光致抗蚀剂层的区域的高度和导电结构元件的高度之间的比较来计算高度差。步骤120可以包括使用层厚度传感器(诸如但不限于反射计)来在多个位置处测量光致抗蚀剂层的厚度(采样)。厚度测量比CTS测量慢(按单个测量)，且因此对多个位置进行采样，但不测量光致抗蚀剂层的每个像素的厚度。多个位置的这种采样点可以均匀地分散在物体上。这种采样点可以是例如在物体上或在被检查的管芯上的五十个不同的点，而不是在步骤110期间的凸块的数百万个快速测量的高度。用户或任何其他方可以确定哪些导电结构元件应该在步骤120中被测量，用于它们的层厚度测量。多个厚度测量可用于估计(例如通过外插、内插和诸如此类)围绕每个导电结构元件的每个区域的厚度。步骤120可以包括产生光致抗蚀剂层的所估计的高度图。见例如图4的映射图50。不同的颜色(灰阶度)代表光致抗蚀剂层的不同高度。该步骤可以包括高度测量的加权平均值的计算，其可以替代产生高度图。步骤130可以包括基于步骤110和步骤120的结果来计算多个导电结构元件中的每个导电结构元件的厚度。在导电结构元件的顶部低于光致抗蚀剂层的顶部的情况下(例如在导电柱中)，步骤130可以包括通过将(i)在围绕导电结构元件的光致抗蚀剂层的区域和导电结构元件之间的高度差从(ii)围绕导电结构元件的光致抗蚀剂层的区域的厚度中减去来计算每个导电结构元件的厚度。见例如图2，其中柱10被光致抗蚀剂层20包围。柱的厚度(c)等于光致抗蚀剂层(在围绕柱的区域处)的厚度(b)减去在光致抗蚀剂层(在围绕柱的区域处)的顶部和柱的顶部之间的高度差(a)。在步骤120期间计算厚度(b)。在步骤110期间计算高度差(a)。在导电结构元件的顶部高于光致抗蚀剂层的顶部的情况下(例如在凸块中)，通过将(i)在围绕导电结构元件的光致抗蚀剂层的区域和导电结构元件之间的高度差与(ii)围绕导电结构元件的光致抗蚀剂层的区域的高度相加来计算每个导电结构元件的厚度。见例如图3，其中凸块40被光致抗蚀剂层20包围，但延伸到光致抗蚀剂层之外。凸块的厚度(c)等于光致抗蚀剂层(在围绕凸块的区域处)的厚度(b)加上在光致抗蚀剂层(在围绕凸块的区域处)的顶部和凸块的顶部之间的高度差(a)。在步骤120期间计算光致抗蚀剂层的厚度(b)。在步骤110期间计算高度差(a)。方法100还可以包括对步骤130的结果做出响应的步骤140。例如，步骤140可以包括提供关于导电结构元件的质量的(或者导电结构元件的制造过程的质量的)指示，当导电结构元件的高度偏离被允许的范围时产生警报，以及诸如此类。步骤140可以包括执行任何过程控制措施。图5示出了包括可以沿着Z轴移动的采集模块(诸如光学头94)的系统90的例子。采集模块可以包括三角测量传感器96、层厚度传感器95或干涉仪、支撑晶片10的卡盘92、用于移动卡盘的卡盘移动元件93(移动可以是例如朝任何方向)、基底91和一个或更多个处理电路。一个或更多个处理电路可以包括一个或更多个集成电路、一个或更多个图形处理单元(GPU)、一个或更多个中央处理单元(CPU)、一个或更多个专用集成电路(ASIC)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)和诸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于估计与物体的多个导电结构元件相关的厚度的方法，所述方法包括：/n(a)用第一照射辐射照射所述多个导电结构元件和属于所述物体的光致抗蚀剂层的多个光致抗蚀剂层部分；其中所述多个光致抗蚀剂层部分围绕所述多个导电元件；/n(b)检测第一发射辐射，其中所述第一发射辐射从所述多个光致抗蚀剂层部分的上表面发射，以及从所述多个导电结构元件的上表面发射；/n(c)对于每个导电结构元件并基于所述第一发射辐射来估计在所述导电结构元件的上表面和围绕所述导电结构元件的光致抗蚀剂层部分的上表面之间的高度差以提供多个高度差；/n(d)用第二照射辐射照射所述光致抗蚀剂层部分的第一多个点；其中所述第二照射辐射与所述第一照射辐射至少在波长上不同；/n(e)检测从所述多个光致抗蚀剂层部分的至少底部发射的第二发射辐射；/n(f)至少基于所述第二发射辐射来估计所述多个光致抗蚀剂层部分的厚度；以及/n(g)计算与所述多个导电结构元件相关的厚度值，其中所述计算至少基于所述多个高度差并且基于所述多个光致抗蚀剂层部分的所估计的厚度。/n

【技术特征摘要】
20180515 US 62/671,4691.一种用于估计与物体的多个导电结构元件相关的厚度的方法，所述方法包括：
(a)用第一照射辐射照射所述多个导电结构元件和属于所述物体的光致抗蚀剂层的多个光致抗蚀剂层部分；其中所述多个光致抗蚀剂层部分围绕所述多个导电元件；
(b)检测第一发射辐射，其中所述第一发射辐射从所述多个光致抗蚀剂层部分的上表面发射，以及从所述多个导电结构元件的上表面发射；
(c)对于每个导电结构元件并基于所述第一发射辐射来估计在所述导电结构元件的上表面和围绕所述导电结构元件的光致抗蚀剂层部分的上表面之间的高度差以提供多个高度差；
(d)用第二照射辐射照射所述光致抗蚀剂层部分的第一多个点；其中所述第二照射辐射与所述第一照射辐射至少在波长上不同；
(e)检测从所述多个光致抗蚀剂层部分的至少底部发射的第二发射辐射；
(f)至少基于所述第二发射辐射来估计所述多个光致抗蚀剂层部分的厚度；以及
(g)计算与所述多个导电结构元件相关的厚度值，其中所述计算至少基于所述多个高度差并且基于所述多个光致抗蚀剂层部分的所估计的厚度。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一照射辐射是紫外辐射。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一照射辐射不穿过所述光致抗蚀剂层传播，并且所述第二照射辐射穿过所述光致抗蚀剂层传播。


4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)、(e)和(f)由反射计执行，并且其中步骤(a)、(c)和(c)由不同于所述反射计的设备执行。


5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)、(b)和(c)由第一过程执行，并且步骤(d)、(e)和(f)由第二过程执行，其中，每次测量，所述第一过程都比所述第二过程快。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个导电结构元件是第二多个导电结构元件，并且其中所述第二多个超过所述第一多个。


7.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个光致抗蚀剂层部分中的至少一个不包括所述第一多个点中的任何一个。


8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个光致抗蚀剂层部分的底部、所述多个导电结构元件的底部位于同一平面处，并且其中与所述多个导电结构元件相关的厚度值表示全体多个导电结构元件的厚度。


9.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个光致抗蚀剂层部分的底部位于第一平面处，所述多个导电结构元件的底部位于不同于所述第一平面的第二平面处，并且其中与所述多个导电结构元件相关的厚度值表示所述多个导电结构元件的部分的厚度。


10.一种用于估计与物体的多个导电结构元件相关的厚度的非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质存储指令，所述指令用于：
(a)用第一照射辐射照射所述多个导电结构元件和属于所述物体的光致抗蚀剂层的多个光致抗蚀剂层部分；其中所述多个光致抗蚀剂层部分围绕所述多个导电元件；
(b)检测第一发射辐射，其中所述第一发射辐射从所述多个光致抗蚀剂层部分的上表面发射，以及从所述多个导电结构元件的上表面发射；
(c)对于每个导电结构元件并基于所述第一发射辐射来估计在所述导电结构元件的上表面和围绕所述导电结构元件的光致抗蚀剂层部分的上表面之间的高度差以提供多个高度差；
(d)用第二照射辐射照射所述光致抗蚀剂层部分的第一多个点；其中所述第二照射辐射与所述第一照射辐射至少在波长上不同；
(e)检测从所述多个光致抗蚀剂层部分的至少底部发射的第二发射辐射；
(f)至少基于所述第二发射辐射来估计所述多个光致抗蚀剂层部分的厚度；以及
(g)计算与所述多个导电结构元件相关的厚度值，其中所述计算至少基于所述多个高度差并且基于所述多个光致抗蚀剂层部分的所估计的厚度。


11.根据权利要求10所述的非暂态计算机可读介质，其中所述第一照射辐射是紫外辐射。


12.根据权利要求10所述的非暂态计算机可读介质，其中所述第一照射辐射不穿过所述光致抗蚀剂层传播，并且所述第二照射辐射穿过所述光致抗蚀剂层传播。


13.根据权利要求10所述的非暂态计算机可读介质，其中步骤(d)、(e)和(f)由反射计执行，并且其中步骤(a)、(c)和(c)由不同于所述反射计的设备执行。


14.根据权利要求10所述的非暂态计算机可读介质，其中步骤(a)、(b)和(c)由第一过程执行，并且步骤(d)、(e)和(f)由第二过程执行，其中，每次测量，所述第一过程都比所述第二过程快。


15.根据权利要求10所述的非暂态计算机可读介质，其中所述多个导电结构元件是第二多个导电结构元件，并且其中所述第二多个超过所述第一多个。


16.根据权利要求10所述的非暂态计算机可读介质，其中所述多个光致抗蚀剂层部分中的至少一个不包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃亚勒·塞格夫，
申请(专利权)人：康代有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL