膜厚测量装置、膜厚测量方法、成膜系统和成膜方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够以in

【技术实现步骤摘要】
膜厚测量装置、膜厚测量方法、成膜系统和成膜方法


[0001]本专利技术涉及膜厚测量装置、膜厚测量方法以及成膜系统和成膜方法。

技术介绍

[0002]例如，MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory：磁性随机存储器)这样的器件，通过将非常薄的膜层叠多层来制造。作为形成这样的层叠膜的系统，已知有将多个处理模块连接到真空输送室并依次形成各膜的系统(例如，专利文献1)。
[0003]另一方面，要求确认所形成的膜是否具有希望的膜厚，专利文献2、3公开了以in
‑
situ(原位，现场)的方式测量所形成的膜的技术。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献1：日本特许第6160614号公报。
[0006]专利文献2：日本特开平5
‑
149720号公报。
[0007]专利文献3：日本特开平11
‑
330185号公报。

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]本专利技术提供一种能够以in
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situ(原位，现场)的方式测量成膜后的非常薄的膜的膜厚的膜厚测量装置和膜厚测量方法以及成膜系统。
[0010]用于解决问题的方式
[0011]本专利技术的一个方式的膜厚测量装置，在具有在基片上形成膜的处理模块和向所述处理模块输送基片的输送模块的成膜系统中，以in
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situ的方式测量形成在基片上的膜的膜厚，所述膜厚测量装置具有：能够载置形成有膜的基片的载置台；测量光射出/检测单元，其具有向所述载置台上的基片射出膜厚测量用的光的光射出部，和接收所述光在所述基片反射后的反射光的受光传感器；使所述光在所述基片上的照射点移动的移动机构；测量所述受光传感器与所述基片上的所述照射点之间的距离的测距仪；和调节所述受光传感器与所述基片上的所述照射点之间的距离的距离调节机构。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本专利技术，提供一种能够以in
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situ的方式测量成膜后的非常薄的膜的膜厚的膜厚测量装置和膜厚测量方法以及成膜系统。
附图说明
[0014]图1是示意地表示具有膜厚测量装置的成膜系统的平面图。
[0015]图2是表示膜厚测量装置的一例的截面图。
[0016]图3是说明形成在基片上的膜的膜厚测量的前阶段的步骤的图。
[0017]图4是说明测量基片的测量点的Z方向的距离的步骤的图。
[0018]图5是说明在测量Z方向距离的膜厚测量位置实际上进行膜厚测量的步骤的图。
[0019]图6是表示相对动作距离(受光传感器与测量对象物之间的距离的变化量)和测量膜厚值的关系的图。
[0020]图7是表示形成有可进行膜厚测量的测试垫的实际晶片的示意图。
[0021]图8是表示膜厚测量装置的另一例的要部的部分截面图。
[0022]图9是表示膜厚测量装置的又一例的要部的部分截面图。
[0023]图10是表示在输送模块的与处理模块相邻的部分设置有膜厚测量装置的实施方式的截面图。
[0024]图11是示意地表示在全部的输送模块设置有膜厚测量装置的成膜系统的例子的平面图。
[0025]图12是表示在使用多个膜厚测量装置的情况下，从一个光源部对各膜厚测量装置的测量光射出/检测单元分支地供给光的状态的图。
[0026]图13是表示在2个输送模块之间的交接部设置有膜厚测量装置的实施方式的截面图。
[0027]图14是表示在成膜系统1中连续形成多个膜并进行各膜的膜厚测量时的流程的流程图。
[0028]图15是用于说明在成膜系统1中连续形成多个膜并进行各膜的膜厚测量时的流程的主要的步骤的截面图。
[0029]图16是用于说明将膜厚测量装置配置在输送模块中并进行图14的流程的情况的步骤的截面图。
[0030]附图标记说明
[0031]1：处理系统
[0032]2：处理部
[0033]3：送入送出部
[0034]4：控制部
[0035]12：输送部
[0036]30a、30b、30c、30d：容器
[0037]31a、31b、31c、31d：输送机构
[0038]35，35a，35b，35
′
，35
″
：膜厚测量装置
[0039]101：腔室
[0040]102：载置台
[0041]104：旋转机构
[0042]106：升降机构
[0043]112：排气机构
[0044]120：参考部件
[0045]140：光射出及受光组件
[0046]142：测量光射出/检测单元
[0047]143：距离测量用激光射出/检测单元
[0048]144：驱动电动机
[0049]180：水平驱动机构
[0050]181：导轨
[0051]182：驱动部
[0052]183：旋转电动机
[0053]185：壳体
[0054]190：载置台移动机构
[0055]191：驱动部
[0056]192：多关节臂部
[0057]201：升降板
[0058]202：升降机构
[0059]301：Si衬底
[0060]302：SiO2膜
[0061]303：膜A
[0062]304：膜B
[0063]BPM1～PM8：处理模块
[0064]TM1～TM4：输送模块
[0065]W：基片
具体实施方式
[0066]以下，参照附图对实施方式进行具体说明。
[0067]<成膜系统>
[0068]图1是示意地表示具有膜厚测量装置的成膜系统的平面图。
[0069]成膜系统1包括：实施包含磁性膜的成膜的多个处理的处理部2；保持多个基片，并对处理部2送入送出基片的送入送出部3；和控制部4。基片没有特别限定，例如为半导体晶片(以下，仅记为晶片)。
[0070]处理部2包括：对基片W进行成膜处理等的多个(本例中，8个)处理模块PM1～PM8；具有对上述多个处理模块PM1～PM8依次输送基片W的多个输送模块TM1～TM4的输送部12；和测量所形成的膜的膜厚的膜厚测量装置35。
[0071]处理模块PM1～PM8是用于对基片形成多个膜的模块，具有实际上进行溅射等的成膜处理的模块，以及进行洗净处理、前处理、冷却处理等的模块。在处理模块中，进行真空中的处理。此外，在此表示了处理模块为8个的例子，但是不限于此，处理模块的数量也可以根据处理设定为需要的数量。
[0072]输送模块TM1～TM4包括分别被保持为真空的平面形状为六边形的容器30a、30b、30c、30d和设置在各容器内的输送机构31a、31本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜厚测量装置，其在具有在基片上形成膜的处理模块和向所述处理模块输送基片的输送模块的成膜系统中，以in
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situ的方式测量形成在基片上的膜的膜厚，所述膜厚测量装置的特征在于，具有：能够载置形成有膜的基片的载置台；测量光射出/检测单元，其具有向所述载置台上的基片射出膜厚测量用的光的光射出部，和接收所述光在所述基片反射后的反射光的受光传感器；使所述光在所述基片上的照射点移动的移动机构；测量所述受光传感器与所述基片上的所述照射点之间的距离的测距仪；和调节所述受光传感器与所述基片上的所述照射点之间的距离的距离调节机构。2.如权利要求1所述的膜厚测量装置，其特征在于：还具有作为所述光源的参考基准的参考部件，其设置在所述载置台，由与所述基片的基底部相同的材料形成。3.如权利要求1或2所述的膜厚测量装置，其特征在于：所述测量光射出/检测单元照射800nm以下的波长的散射光。4.如权利要求1至3中任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于：所述测距仪为激光测距仪。5.如权利要求4所述的膜厚测量装置，其特征在于：所述激光测距仪具有距离测量用激光射出/检测单元，该距离测量用激光射出/检测单元具有：将距离测量用的激光向所述载置台射出的激光射出部；和接收激光的反射光的距离测量用受光传感器，所述测量光射出/检测单元和所述距离测量用激光射出/检测单元相邻地设置成一体。6.如权利要求1至5中任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于：所述移动机构具有：使所述测量光射出/检测单元在所述基片的径向上移动的第1移动部；和使所述载置台旋转的第2移动部。7.如权利要求1至5中任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于：所述移动机构具有：使所述载置台在所述基片的径向上移动的第1移动部；和使所述载置台旋转的第2移动部。8.如权利要求7所述的膜厚测量装置，其特征在于：所述第1移动部具有使支承所述载置台的部件沿水平设置的轨道移动的机构。9.如权利要求1至5中任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于：所述移动机构具有可使所述载置台在水平面内任意地移动的载置台移动机构。10.如权利要求1至9中任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于：形成在所述基片上的所述膜的膜厚为10nm以下。11.一种膜厚测量方法，在具有在基片上形成膜的处理模块和向所述处理模块输送基片的输送模块的成膜系统中，用膜厚测量装置以in
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situ的方式测量形成在基片上的膜的膜厚，其特征在于：所述膜厚测量装置具有：能够载置形成有膜的基片的载置台；测量光射出/检测单元，其具有向所述载置台上的基片射出膜厚测量用的光的光射出
部，和接收所述光在所述基片反射后的反射光的受光传感器；使所述光在所述基片上的照射点移动的移动机构；测量所述受光传感器与所述基片上的所述照射点之间的距离的测距仪；和调节所述受光传感器与所述基片上的所述照射点之间的距离的距离调节机构，所述膜厚测量方法具有：用所述测距仪来测量所述受光传感器与所述基片上的被照射光而被测量膜厚的膜厚测量位置的距离的步骤；基于使所述测量光射出/检测单元移动到所述膜厚测量位置并通过测量距离的所述步骤而测量得到的距离，来调节所述膜厚测量位置的所述受光传感器与所述基片上的所述照射点的距离的步骤；和从所述光射出部将光照射到所述膜厚测量位置，用所述受光传感器检测反射光来测量膜厚的步骤。12.如权利要求11所述的膜厚测量方法，其特征在于：所述膜厚测量装置还具有作为所述光源的参考基准的参考部件，其设置在所述载置台，由与所述基片的基底部相同的材料形成，所述的膜厚测量方法还具有在测量距离的所述步骤之前执行的、从所述测量光射出/检测单元的光射出部向所述参考部件照射光来进行参考测量的步骤。13.如权利要求11或12所述的膜厚测量方法，其特征在于：测量膜厚的步骤是通过从所述测量光射出/检测单元照射800nm以下的波长的散射光来执行的。14.如权利要求11至13中任一项所述的膜厚测量方法，其特征在于：所述测距仪为激光测距仪，测量距离的所述步骤是通过从所述激光测距仪向所述基片的膜厚测量位置照射激光来执行的。15.如权利要求14所述的膜厚测量方法，其特征在于：所述激光测距仪具有距离测量用激光射出/检测单元，该距离测量用激光射出/检测单元具有：将距离测量用的激光向所述载置台射出的激光射出部；和接收激光的反射光的距离测量用受光传感器，所述测量光射出/检测单元和所述距离测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：品田正人，竹山环，小野一修，铃木直行，千早宏昭，E，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：