提供用于在电子束金属蒸发/沉积系统中采用的小金属块上原位测量杂质以及增加使用电子束金属蒸发/沉积系统的半导体制造工艺的产率的系统和方法。监测电子束金属蒸发/沉积系统的沉积室中设置的电极上的电压和/或电流水平，并且将该电压和/或电流水平用于测量小金属块的污染。如果电压和电流达到一定水平，则完成沉积，并且检查系统的污染。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及金属沉积系统，特别是，涉及用于检测和/或纠正由电子束金属蒸发/沉积中采用的金属蒸发源中的杂质引起的条件的系统和方法。
技术介绍
为了形成用于电子装置的微芯片，处理半导体晶片中的各种步骤涉及在半导体晶片上沉积一层或多层金属。例如，这些金属膜用于形成金属接触或导电通道。金属膜通常通过采用化学气相沉积(CVD)系统或物理气相沉积(PVD)系统沉积在半导体晶片上。PVD系统通常分成溅射系统和蒸发系统。在溅射系统中，有能量的离子束，例如，氩离子，定向在真空室中的金属目标。有能量的离子撞击金属原子使其从目标释放。释放的金属原子传播通过真空室且沉积在也呈现在真空室中的一个或多个晶片上。在蒸镀系统(这里也称为蒸发/沉积系统)中，金属源(这里也称为小金属块metalslug)在真空室中加热，在某些系统中保持在约10_7Torr，直到该金属熔化且原子从金属源蒸发。金属源可通过很多方法的任何一个加热，例如包括电阻加热，或者通过定向电子束在金属源中。从金属源蒸发的金属原子传播通过真空室，并且沉积在也呈现在真空室中的一个或多个半导体晶片上。在半导体晶片上沉积金属期间，根据某些半导体制造工艺，半导体晶片可由阻挡材料覆盖，传统上称为“掩模”，阻挡材料覆盖在晶片中不希望形成金属膜的区域上。例如，掩模可由光致抗蚀剂(这里也称为“抗蚀剂”)的图案化层形成。掩模中的开口区域形成在其中希望金属膜沉积在晶片上的区域。这些开口区域例如通过施加一层光致抗蚀剂到晶片且曝光该光致抗蚀剂而形成，曝光的光通过光刻掩模，其包括希望形成在光致抗蚀剂中的图案。曝光的光致抗蚀剂发生聚合。随后的显影步骤化学地去除非聚合的光致抗蚀剂。其余的光致抗蚀剂被烘焙以去除挥发的化学药剂。所希望的是，其余的光致抗蚀剂被聚合，而不交联，即硬化。这里公开的方法和设备的方面和实施例不限于采用任何特定掩模形成工艺的半导体制造工艺。在沉积金属膜后，在称为金属剥离的工艺中，去除掩模以及沉积在掩模上的任何金属。所留下的是半导体晶片上没有被掩模阻挡的区域中形成的金属膜。在某些半导体制造工艺中，金属化的晶片放在溶剂中进行湿剥离工艺，溶剂例如为N-甲基吡咯烷酮(NMP)或乙二醇，以溶解用作掩模的光致抗蚀剂，以限定所希望的金属化图案，剥离不希望要的金属，并且形成电路的所希望部分。如果暴露于过分的热或光，大部分可用的光致抗蚀剂可能交联。交联或硬化的光致抗蚀剂在某些制造工艺中常规使用的湿剥离化学药剂中不完全溶解。因此，如果晶片上的光致抗蚀剂在剥离工艺前变为交联，则在剥离工艺后，光致抗蚀剂残留物将保留在晶片上。尽管光致抗蚀剂残留物通常可通过采用更激进(aggressive)的湿和/或干剥离工艺再处理而去除，但是附加的再处理步骤负面地影响生产流程和制造日程。此外，如果存在于半导体晶片上的污染物，例如，如下面讨论的来自金属“喷溅”的光致抗蚀剂残留物或节结，没有在晶片上被检测到，则该污染物可能导致下游工艺步骤的进一步问题。这样的问题例如可包括后续沉积层的不佳粘合性或平面性。这些问题可导致线产率(制造期间没有报废的晶片量)和/或芯片产率(制造工艺中形成的每个晶片的有效装置量)上的降低。没有检测的污染物还可能导致可靠性问题，包括在场中的装置失 效。
技术实现思路
该
技术实现思路
提供为以简化的方式引入概念的选择，在下面的具体实施方式中进一步描述。该
技术实现思路
不意味着确定权利要求的主题事项的关键特征或基本特征，也不意图限制权利要求的主题事项的范围。申请人:已经发现，某些光致抗蚀剂不仅通过暴露于热或光可交联，而且通过来自用于加热蒸发器中小金属块的电子束的背散射电子束的轰击也可交联。此外，申请人发现，交联以及金属“喷溅”的量与小金属块中杂质量相关。根据本专利技术实施例，提供了在电子束金属蒸发/沉积工艺期间检测电子束蒸发器中设置的小金属块中杂质的方法。该方法包括在电子束金属蒸发/沉积工艺期间监测由在电子束蒸发器的沉积室中设置且与小金属块物理地分开的电极提供的第一电信号，在电子束金属蒸发/沉积工艺期间检测第一电子信号的改变，以及响应于检测的第一电子信号的改变，指示小金属块中增加的杂质浓度。根据某些方面，检测的动作包括将第一电子信号与阈值比较，并且响应于第一电子信号超过阈值大于预定量，确定限定浓度之上的杂质存在于小金属块中。根据某些方面，阈值通过在电子束金属蒸发/沉积工艺的时间周期上监测由电极提供的第二电信号而确定，其中阈值从第二电子信号确定。根据某些方面，监测第一电信号和第二电信号的至少一个包括监测电压读数和监测电流读数的至少一个。根据进一步方面，监测第一电子信号和第二电子信号的至少一个分别包括监测第一系列周期读数和第二系列周期读数的至少一个。根据进一步方面，该方法还包括建立用于第二系列周期读数的基线平均值和基线标准偏差。根据方法的进一步方面，确定在限定浓度之上的杂质存在于小金属快中包括响应于观察到具有从基线平均值偏移超过预定量的均值的来自电极的第一系列周期读数，以及观察到具有从基线标准偏差偏移超过预定量的标准偏差的来自电极的第一系列周期读数，进行确定。根据其他方面，该方法还包括提供第一系列周期读数和第二系列周期读数到计算机系统，该计算机系统被编程为响应于违反一套统计过程控制(SPC)规则的第一系列周期读数而产生警报，根据第二系列周期读数建立所述一套统计过程控制(SPC)规则。根据某些方面，该方法还包括响应于确定杂质以超过预定浓度的浓度存在于小金属块中，而给生产控制系统提供电子束金属蒸发/沉积系统不适合于处理半导体产品晶片的指不。根据某些方面，该方法还包括定向电子束到小金属块的表面，其中监测第一和第二电子信号的动作包括监测来自电子束与小金属块中的杂质撞击的背散射电子。根据进一步方面，该方法还包括通过提供背散射电子束以撞击电极而提供电极的电压和流经电极的电流至少一个的改变。根据某些方面，该方法还包括响应于在限定浓度之上的杂质存在于小金属块中的判定而更换小金属块。根据本专利技术的另一个实施例，提供一种方法。该方法包括在电子束金属蒸发/沉积工艺期间在电子束金属蒸发/沉积系统的真空室中沉积从小金属块获得的金属在半导体晶片上，在电子束金属蒸发/沉积工艺期间监测真空室中设置的电极提供的电信号，在电子束金属蒸发/沉积工艺期间检测电信号上的改变，以及响应于指示小金属块中增加的杂质浓度的电信号上的改变、进行停止在电子束金属蒸发/沉积系统上处理半导体晶片和 在电子束金属蒸发/沉积系统上执行预防性维护中的至少一个。根据某些方面，该方法还包括在检查电信号上改变时检查电子束金属蒸发/沉积系统中正在处理的半导体晶片。根据进一步方面，该方法还包括在检测到电信号的改变时再处理电子束金属蒸发/沉积系统中正在处理的半导体晶片。根据某些方面，该方法还包括将电极与接地电隔离。根据某些方面，执行预防性维护包括更换小金属块。根据某些方面，在电子束金属蒸发/沉积工艺期间监测电极提供的电信号包括监测从小金属块中的杂质背散射在电极上的电子产生的电信号。根据某些方面，产率上的提高通过在电子束金属蒸发/沉积系统中的处理期间降低包括交联的光致抗蚀剂的半导体晶片数而实现。根据某些方面，产率上的提高通过在电子束金属蒸发/沉积系统中的处理期间减少包括由金属喷溅产生的金属节本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.10 US 61/303,040;2010.07.07 US 12/831,8551.一种在电子束金属蒸发/沉积エ艺期间检测电子束蒸发器中设置的小金属块中杂质的方法，该方法包括 在该电子束金属蒸发/沉积エ艺期间监测第一电子信号，该第一电子信号由该电子束蒸发器的沉积室中设置的电极提供，且该电极从该小金属块物理地隔开； 在该电子束金属蒸发/沉积エ艺期间检测该第一电子信号的改变；以及 响应于该第一电子信号上检测到的改变，指示该小金属块中增加的杂质浓度。2.如权利要求I所述的方法，其中检测的动作包括 比较该第一电子信号与阈值；以及 响应于该第一电子信号以预定的量超过阈值，确定该小金属块中存在位于限定浓度之上的杂质。3.如权利要求2所述的方法，其中该阈值通过在电子束金属蒸发/沉积エ艺的一段时间上监测该电极提供的第二电子信号而确定；其中该阈值从该第二电子信号決定。4.如权利要求3所述的方法，其中监测该第一电子信号和该第二电子信号的至少ー个包括监测电压读数和监测电流读数的至少之一。5.如权利要求4所述的方法，其中监测该第一电子信号和该第二电子信号的至少ー个分别包括监测第一系列周期读数和第二系列周期读数的至少之一。6.如权利要求5所述的方法，还包括建立该第二系列周期读数的基线平均值和基线标准偏差。7.如权利要求6所述的方法，其中确定该限定浓度之上的杂质存在于该小金属块中包括响应于观察到来自该电极的该第一系列周期读数的平均值从该基线平均值偏移超过预定的量和观察到来自该电极的该第一系列周期读数的标准偏差从该基线标准偏差偏移超过预定的量的至少之一而进行确定。8.如权利要求7所述的方法，还包括提供该第一系列周期读数和该第二系列周期读数到计算机系统，该计算机系统编程为响应于该第一系列周期读数违反了根据该第二套周期读数建立的一套统计程序控制(SPC)标准而产生警报。9.如权利要求1-8任何一项所述的方法，还包括响应于确定超过限定浓度的杂质存在于该小金属块中，向生产控制系统提供该电子束金属蒸发/沉积系统不适合于处理半导体广品晶片的指不。10.如权利要求1-8任何一项所述的方法，还包括 定向电子束到该小金属块的表面； 其中监测该第一电子信号的动作包括监测来自与该小金属块中的杂质撞击的电子束的背散射电...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑芥子，
申请(专利权)人：天工方案公司，
类型：
国别省市：
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