使用脉动宽带光源原位监测等离子体刻蚀和淀积工艺的方法和装置制造方法及图纸

一种用于使用一个提供高瞬时功率脉冲和具有宽光谱宽度的脉冲闪光灯、原位监测薄膜厚度以及刻蚀或淀积速率的干涉测量方法和装置。闪光灯与用于检测从一晶片反射的光的光谱摄制仪之间的光路实质上对于光谱的紫外线区是可透射的。利用软件算法计算膜厚度以及刻蚀和淀积速率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体衬底处理领域，具体涉及在半导体衬底的等离子体刻蚀和淀积工艺期间监测材料厚度以及刻蚀和淀积速率。
技术介绍
集成电路器件的生产需要在一个基衬底上形成各种层(导电的、半导电的、和非导电的)以形成所需的部件和互连。在该生产工艺期间，必须除去一个特定层或这些层的特定部分以便形成各种部件和互连。这通常是利用刻蚀工艺完成的。所使用的刻蚀技术包括湿式刻蚀或化学刻蚀和干式刻蚀或等离子体刻蚀。后一种技术通常依赖于冲积所要刻蚀的材料表面的工艺气体所产生的活性物质。在材料和这些活性物质之间发生化学反应，然后从材料表面除去气态反应产物。参见图1，通常通过把各种工艺气体引入一个等离子体反应器(标记为12)的等离子体室10中来开始产生在生产或制造工艺中使用的等离子体。这些气体通过入口13进入室10并通过出口15排出。工件14(例如一个集成电路晶片)被设置在室10中固定在一个晶片支架16上。反应器12还包括一个等离子体密度产生机构18(例如一个感应线圈)。由等离子体感应电源20提供的等离子体感应信号被施加给等离子体密度产生机构18，该等离子体感应信号优选是一个RF信号。一个由可透射RF辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定在晶片的等离子体刻蚀工艺期间的工艺参数的工艺监测器，该工艺监测器包括： 闪光灯，用于发射宽带光辐射； 光谱摄制仪，响应从晶片反射的光辐射；和 数据处理元件，用于处理来自光谱摄制仪的第一信号并确定一个工艺参数，该第一信号代表从晶片反射的发射光辐射。

【技术特征摘要】
US 1999-9-30 09/409,8421.一种用于确定在晶片的等离子体刻蚀工艺期间的工艺参数的工艺监测器，该工艺监测器包括闪光灯，用于发射宽带光辐射；光谱摄制仪，响应从晶片反射的光辐射；和数据处理元件，用于处理来自光谱摄制仪的第一信号并确定一个工艺参数，该第一信号代表从晶片反射的发射光辐射。2.根据权利要求1所述的工艺监测器，进一步包括光束形成组件，用于使发射的光辐射准直。3.根据权利要求2所述的工艺监测器，其中准直后的光辐射垂直地入射到晶片上。4.根据权利要求1所述的工艺监测器，其中光谱摄制仪积分周期与闪光灯同步。5.根据权利要求1所述的工艺监测器，其中数据处理元件处理一个第二信号并把它从第一信号中减去以确定一个工艺参数，该第二信号代表在闪光灯不发射宽带光辐射期间从晶片反射的光辐射。6.根据权利要求1所述的工艺监测器，其中数据处理元件处理一个第三信号以规格化第一信号，该第三信号代表所发射的辐射的强度。7.根据权利要求6所述的工艺监测器，其中数据处理元件处理被规格化的第一信号以确定该工艺参数。8.根据权利要求1所述的工艺监测器，其中工艺参数进一步包括由晶片承载的一个层的厚度。9.根据权利要求1所述的工艺监测器，其中工艺参数进一步包括由晶片承载的一个层的刻蚀速率。10.根据权利要求1所述的工艺监测器，其中工艺参数进一步包括工艺终点。11.一种用于确定在晶片的等离子体淀积工艺期间的工艺参数的工艺监测器，该工艺监测器包括闪光灯，用于发射宽带光辐射；光谱摄制仪；响应从晶片反射的光辐射；和数据处理元件，用于处理来自光谱摄制仪的第一信号并确定一个工艺参数，该第一信号代表从晶片反射的发射光辐射。12.根据权利要求11所述的工艺监测器，进一步包括光束形成组件，用于使发射的光辐射准直。13.根据权利要求12所述的工艺监测器，其中准直后的光辐射垂直地入射到晶片上。14.根据权利要求11所述的工艺监测器，其中光谱摄制仪积分周期与闪光灯同步。15.根据权利要求11所述的工艺监测器，其中数据处理元件处理一个第二信号并把它从第一信号中减去以确定一个工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁佩里，兰德尔S蒙特，
申请(专利权)人：拉姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]