仪器化衬底设备制造技术

一种仪器化衬底设备经配置以测量波长分辨辐射，例如极紫外线辐射。所述仪器化衬底设备包含衬底及所述衬底上的光电传感器。所述光电传感器包含光发射材料、光电子收集器及测量电路。所述测量电路电耦合到所述光发射材料及所述光电子收集器。所述测量电路经配置以通过电流计测量由所述光电子收集器产生的电流。使用此电流以通过所述仪器化衬底设备上的控制器或通过将所述电流传达到工厂自动化系统来确定波长分辨EUV测量信息。确定波长分辨EUV测量信息。确定波长分辨EUV测量信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】仪器化衬底设备
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本申请案根据35U.S.C.
§
119(e)主张2020年2月24日申请的第62/980,764号美国临时申请案的权益，所述案的全文以引用的方式并入本文中。


[0003]本专利技术大体上涉及沿着半导体工艺线监测晶片，且特定来说涉及测量仪器化晶片上的极紫外光辐照度。

技术介绍

[0004]随着半导体装置处理环境中的工艺条件的容限变窄，对改进式工艺监测系统的需求增加。处理系统内的照明辐射，且特别是紫外线(UV)及极紫外线(EUV)的均匀性是一种此状况。当前方法检测超过硅中的1eV带隙的光子。在一些情况下，采用滤波来抑制宽波长响应空间中的灵敏度。当前基于硅的检测器相对于超过带隙的光子能量是无差别的，且因此不提供波长分辨的EUV测量信息。
[0005]因此，提供一种解决上文所描述的缺点的装置将是有利的。

技术实现思路

[0006]根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种仪器化衬底设备。在一个说明性实施例中，所述仪器化衬底设备包含衬底。在另一说明性实施例中，所述仪器化衬底设备包含安置在所述衬底上的多个光电传感器。在另一说明性实施例中，每一光电传感器包含光发射材料、光电子收集器及一或多个测量电路。在另一说明性实施例中，所述光发射材料经配置以吸收多个光子且响应于吸收所述多个光子而发射多个光电子。在另一说明性实施例中，所述光电子收集器经配置以接收所述多个光电子中的至少一些且响应于接收所述多个光电子中的所述至少一些而产生一或多个电信号。在另一说明性实施例中，所述一或多个测量电路至少电耦合到所述光电子收集器。在另一说明性实施例中，所述一或多个测量电路经配置以测量来自所述光电子收集器的所述一或多个电信号。
[0007]根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种方法。所述方法可包含用光发射材料吸收工艺工具内的多个光子。所述方法还可包含响应于吸收所述多个光子而从所述光发射材料发射多个光电子。所述方法还可包含收集从所述光发射材料发射的所述光电子中的至少一些。所述方法还可包含响应于收集所述光电子中的所述至少一些而产生一或多个电信号。所述方法还可包含测量所述一或多个电信号。所述方法还可包含基于所述一或多个电信号确定来自所述工艺工具的照明的波长分辨信息。
[0008]根据本公开的一或多个实施例，公开一种制造经配置以确定工艺工具的波长分辨信息的仪器化衬底设备的方法。所述方法可包含形成衬底，所述衬底包含具有直径的硅晶片。所述方法可进一步包含通过微机电系统(MEMS)制造在所述衬底上形成至少一个传感器，所述至少一个传感器包含光发射材料、光电子收集器及一或多个测量电路。
LEVEL SPECTROMETER)”且在2018年5月8日发布的第9,964,440号美国专利；标题为“用于沿着制造工艺线测量波的辐射及温度暴露的方法及系统(METHOD AND SYSTEM FOR MEASURING RADIATION AND TEMPERATURE EXPOSURE OF WAVERS ALONG A FABRICATION PROCESS LINE)”且在2019年2月26日发布的第10,215,626号美国专利；标题为“用于在高温工艺应用中获取测量参数的囊封仪器化衬底设备(ENCAPSULATED INSTRUMENTED SUBSTRATE APPARATUS FOR ACQUIRING MEASUREMENT PARAMETERS IN HIGH TEMPERATURE PROCESS APPLICATIONS)”且在2019年10月29日发布的第10,460,966号美国专利；标题为“用于等离子体室的工艺条件感测装置及方法(PROCESS CONDITION SENSING DEVICE AND METHOD FOR PLASMA CHAMBER)”且在2020年9月15日发布的第10,777,393号美国专利；作为第2011/0074341号公开案公开，标题为“非接触式接口系统(NON
‑
CONTACT INTERFACE SYSTEM)”且在2009年9月25日申请的第12/567,664号美国专利申请案；作为第2017/0219437号公开案公开，标题为“用于在高温工艺应用中获取测量参数的仪器化衬底设备(INSTRUMENTED SUBSTRATE APPARATUS FOR ACQUIRING MEASUREMENT PARAMETERS IN HIGH TEMPERATURE PROCESS APPLICATIONS)”的第15/277,753号美国专利申请案；作为第2019/0295874号公开案公开，标题为“具有集成计量的样品运输装置(SAMPLE TRANSPORT DEVICE WITH INTEGRATED METROLOGY)”且在2019年2月20日申请的第16/280,145号美国专利申请案；所有所述专利及申请案的全文以引用的方式并入本文中。
[0017]大体上参考图1到4，公开根据本公开的一或多个实施例的仪器化衬底设备100、系统300及方法400。
[0018]图1描绘根据本公开的一或多个实施例的用于在工艺室中测量EUV光条件的仪器化衬底设备100的俯视图。
[0019]仪器化衬底设备100可包含衬底102。衬底102可包含任何合适材料，例如但不限于硅。例如，衬底102可由与生产衬底相同或类似的材料制成。特定来说，可使用经掺杂(例如，n型或p型)硅衬底。此外，衬底102可具有与生产晶片类似的尺寸。就这一点来说，衬底102可具有从25mm到450mm的直径，例如但不限于25mm、50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、200mm、300mm或450mm。
[0020]衬底102可包含顶部平坦表面。仪器化衬底设备100的一或多个组件可经附接到顶部平坦表面。例如，仪器化衬底设备100可包含安置在衬底102的顶部平坦表面上的光电传感器103。光电传感器103可经配置以响应于接收到照明而产生电流。照明可包含含有频带内(例如，13.5nm EUV频带)照明及频带外照明两者的光谱。光电传感器103可响应于在所述光电传感器上接收到照明而通过光电效应产生电流。接着可使用此电流来确定照明的波长分辨信息，如本文中进一步描述。波长分辨信息可指示在某个时间点的照明光谱(例如，频带内波长及频带外波长)。
[0021]在实施例中，波长分辨信息可经存储在存储器中(例如，参见图3)。波长分辨信息可指示在某个时间点的照明光谱。通过将照明的波长分辨信息存储在存储器中，系统100可建构包含在一系列时间获取的测量的数据集。在实施例中，时间分辨信息可包含一系列光谱，借此在(或跨)唯一时间获取每一光谱。
[0022]在实施例中，光电传感器103可经安置在衬底102上。光电传感器103可经安置在衬底102上的一或多个位置处。应注意，所描绘的光电传感器103的布置及数目是非限制性的...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种仪器化衬底设备，其包括：衬底；多个光电传感器，其经安置在所述衬底上，每一光电传感器包括：光发射材料，所述光发射材料经配置以吸收多个光子且响应于吸收所述多个光子而发射多个光电子；光电子收集器，其中所述光电子收集器经配置以接收所述多个光电子中的至少一些且响应于接收到所述多个光电子中的所述至少一些而产生一或多个电信号；及一或多个测量电路，其至少电耦合到所述光电子收集器且经配置以测量来自所述光电子收集器的所述一或多个电信号。2.根据权利要求1所述的仪器化衬底设备，其中所述光发射材料及所述光电子收集器具有电势差。3.根据权利要求2所述的仪器化衬底设备，其中所述光发射材料经配置以当由所述光发射材料吸收的所述多个光子的能量超过所述光发射材料的功函数加上停止电压时，响应于吸收所述光子而发射所述多个光电子。4.根据权利要求3所述的仪器化衬底设备，其进一步包括：控制器，其经安置在所述衬底上，所述控制器经配置以从所述一或多个测量电路接收测量信息，其中所述控制器包含经配置以执行存储在存储器中的一组程序指令的一或多个处理器。5.根据权利要求4所述的仪器化衬底设备，其中所述一或多个处理器经配置以基于来自所述一或多个测量电路的所述一或多个电信号确定与所述多个光子相关联的波长分辨极紫外线(EUV)测量信息。6.根据权利要求5所述的仪器化衬底设备，其中所述一或多个处理器经配置以基于电流相对于电压的导数确定所述波长分辨EUV测量信息。7.根据权利要求6所述的仪器化衬底设备，其中所述一或多个处理器经配置以基于来自所述多个光电传感器的所述波长分辨EUV测量信息确定空间分辨EUV测量信息。8.根据权利要求6所述的仪器化衬底设备，其中所述一或多个处理器经配置以将所述波长分辨EUV测量信息存储在所述控制器的存储器中。9.根据权利要求8所述的仪器化衬底设备，其中所述一或多个处理器经配置以基于存储在所述存储器中的所述波长分辨EUV测量信息确定时间分辨EUV测量信息。10.根据权利要求3所述的仪器化衬底设备，其中所述仪器化衬底设备经配置以容纳在前开式晶圆传送盒(FOUP)内。11.根据权利要求10所述的仪器化衬底设备，其中所述FOUP经配置以用于在工厂自动化系统内操作。12.根据权利要求11所述的仪器化衬底设备，其中所述工厂自动化系统通信地耦合到所述仪器化衬底设备，以用于接收所述一或多个电信号且...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：