用于執(zhí)行晶片的度量的裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)涉及一種用于執(zhí)行晶片的度量的裝置，所述裝置包括：襯底；在所述襯底上的多個微探測器；至少一個光源，其中所述至少一個光源將光引向所述多個微探測器之一上；多個光電檢測器，用于檢測從所述多個微探測器中的每個微探測器反射的所述光，其中檢測所述光包括生成與所述微探測器中的每個微探測器關(guān)聯(lián)的檢測信號；以及至少一個控制器，用于：向所述多個微探測器中的每個微探測器發(fā)送驅(qū)動信號；并且基于所述檢測信號中的每個檢測信號確定所述晶片的高度分布和表面電荷分布。（*該技術(shù)在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術(shù)涉及一種用于執(zhí)行晶片的度量的裝置，所述裝置包括：襯底；在所述襯底上的多個微探測器；至少一個光源，其中所述至少一個光源將光引向所述多個微探測器之一上；多個光電檢測器，用于檢測從所述多個微探測器中的每個微探測器反射的所述光，其中檢測所述光包括生成與所述微探測器中的每個微探測器關(guān)聯(lián)的檢測信號；以及至少一個控制器，用于：向所述多個微探測器中的每個微探測器發(fā)送驅(qū)動信號；并且基于所述檢測信號中的每個檢測信號確定所述晶片的高度分布和表面電荷分布。【專利說明】用于執(zhí)行晶片的度量的裝置
本技術(shù)的實施例涉及半導(dǎo)體
，并且更具體地，涉及用于執(zhí)行晶片的度量的裝置。
技術(shù)介紹
可以使用多種工具(諸如沉積工具和化學(xué)機械拋光(CMP)工具)來制造半導(dǎo)體器件。通常在包括多個半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體晶片上制造半導(dǎo)體器件。沉積工具可以用來向器件添加材料，而CMP工具可以用來從器件去除材料并且平坦化晶片的表面。在向器件添加材料層時，添加的層的頂表面可能由于器件的下層部分的外形而不均勻。因而，CMP工具可以用來去除添加的層的部分并且跨越每個個別器件并且跨越作為整體的晶片平坦化該層。 CMP工具可以包括各自執(zhí)行拋光工藝的多個CMP工具。制作工藝的拋光工藝可以包括經(jīng)歷多個CMP模塊的拋光動作。例如第一 CMP模塊可以快速去除晶片上的大量材料，而第二 CMP模塊可以精確和緩慢去除材料的剩余數(shù)量。 在從晶片去除材料之前，已知使用內(nèi)建(inline)度量設(shè)備(諸如渦流電流測量設(shè)備)以測量晶片的性質(zhì)。晶片性質(zhì)可以用來確定用于第一CMP模塊的第一拋光動作的參數(shù)。也已知使用晶片的原位測量以確定每個拋光動作的結(jié)束點。 多年來已經(jīng)設(shè)計半導(dǎo)體器件以求更快切換速度和更大功能。一種用于實現(xiàn)具有這些能力的器件的方式一直是減少半導(dǎo)體器件內(nèi)的特征的尺寸。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于前述
技術(shù)介紹
，因此本技術(shù)的目的在于至少部分地解決上述技術(shù)問題。 專利技術(shù)人已經(jīng)認(rèn)識到，隨著半導(dǎo)體器件的特征尺寸減少，在制作工藝期間跨越晶片的局部和全局均勻性對于制造具有長壽命和低故障率的器件而言變得關(guān)鍵。晶片的均勻性可以貫穿半導(dǎo)體器件制造的拋光階段以不可預(yù)測的方式改變。因而，這里描述用于反饋來自內(nèi)建度量設(shè)備的晶片測量和在每個CMP模塊的原位晶片測量二者以控制后續(xù)拋光參數(shù)的技術(shù)。 專利技術(shù)人也已經(jīng)認(rèn)識到可以使用具有多個微探測器的單個內(nèi)建測量裝置來更快速和精確確定跨越晶片的局部和全局均勻性。 本技術(shù)的一個實施例涉及一種用于執(zhí)行晶片的度量的裝置，所述裝置包括:襯底；在所述襯底上的多個微探測器；至少一個光源，其中所述至少一個光源將光引向所述多個微探測器之一上；多個光電檢測器，用于檢測從所述多個微探測器中的每個微探測器反射的所述光，其中檢測所述光包括生成與所述微探測器中的每個微探測器關(guān)聯(lián)的檢測信號；以及至少一個控制器，用于:向所述多個微探測器中的每個微探測器發(fā)送驅(qū)動信號；并且基于所述檢測信號中的每個檢測信號確定所述晶片的高度分布和表面電荷分布。 優(yōu)選地，所述晶片包括多個器件；并且所述多個微探測器包括多個子集，所述多個子集中的每個子集包括所述多個微探測器中的一個或者多個微探測器，其中所述多個子集中的每個子集與所述晶片的所述多個器件之一關(guān)聯(lián)。 優(yōu)選地，所述多個子集中的每個子集包括所述多個微探測器中的多于一個微探測器。 優(yōu)選地，響應(yīng)于所述確定的高度分布和所述確定的表面分布，所述至少一個控制器向用于處理晶片的制作工具發(fā)送至少一個制作參數(shù)。 優(yōu)選地，所述裝置還包括:多個保護膜，用于包括所述多個微探測器。 優(yōu)選地，所述多個保護膜由有孔材料形成。 優(yōu)選地，所述有孔材料具有在20nm與200nm之間的孔徑尺寸。 優(yōu)選地，所述有孔材料是沸石化合物或者金屬有機框架。 優(yōu)選地，所述多個光電檢測器中的每個光電檢測器是包括多段的段式光電二極管；所述檢測信號包括多個段信號，所述多個段信號中的每個段信號來自所述光電二極管的相應(yīng)段；并且從所述多個段信號確定所述高度分布和所述表面電荷分布。 優(yōu)選地，在由所述多個光電檢測器檢測之前，向相應(yīng)干涉儀中輸入從所述多個微探測器中的每個微探測器反射的所述光。 優(yōu)選地，每個相應(yīng)干涉儀包括集成光學(xué)電路。 優(yōu)選地，所述襯底是半導(dǎo)體晶片。 通過使用根據(jù)本技術(shù)的實施例可以至少獲得部分的對應(yīng)有益效果。 【專利附圖】【附圖說明】 附圖未旨在于按比例繪制。在附圖中，在各種圖中圖示的每個相同或者接近相同的部件由相似標(biāo)號代表。為了清楚，可以未在每幅圖中標(biāo)注每個部件。在附圖中: 圖1是示例拋光工具的框圖； 圖2是用于拋光半導(dǎo)體晶片的第一示例方法的流程圖； 圖3是用于拋光半導(dǎo)體晶片的第二示例方法的流程圖； 圖4是用于拋光半導(dǎo)體晶片的第三示例方法的流程圖； 圖5圖示用于執(zhí)行晶片的度量的測量探測器； 圖6圖示測量探測器的部分的第一示例實施例； 圖7圖示測量探測器的部分的第二示例實施例；并且 圖8是用于生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。 【具體實施方式】 專利技術(shù)人已經(jīng)認(rèn)識和理解，隨著半導(dǎo)體器件的特征尺寸減少，在制作工藝期間跨越晶片的局部和全局均勻性在制造具有長壽命和低故障率的器件時發(fā)揮重要作用。專利技術(shù)人已經(jīng)進一步認(rèn)識和理解，可以通過反饋來自內(nèi)建度量設(shè)備的測量和/或在拋光工具的一個或者多個模塊的原位晶片測量來提高晶片的局部和全局均勻性二者。測量可以用來控制拋光工藝的后續(xù)動作、由此允許在拋光工藝期間對晶片均勻性的更佳控制。 已知使用原位測量以確定拋光模塊執(zhí)行的個別拋光動作的結(jié)束點。然而專利技術(shù)人已經(jīng)理解，可以通過基于拋光工具的一個或者多個拋光模塊進行的原位測量動態(tài)選擇制作處理方法的后續(xù)動作的性質(zhì)來實現(xiàn)晶片性質(zhì)的更精確控制。 專利技術(shù)人也已經(jīng)認(rèn)識和理解，可以使用具有多個微探測器的單個內(nèi)建測量裝置來更快速和精確確定跨越晶片的局部和全局均勻性。半導(dǎo)體制造的內(nèi)建測量階段可以是制造工藝中的瓶頸。通過減少進行這些內(nèi)建測量所花費的時間，可以向制作工具更快反饋測量從而允許更快制造半導(dǎo)體器件。專利技術(shù)人已經(jīng)進一步認(rèn)識和理解，可以通過使用具有多個微探測器的測量裝置來進行更快內(nèi)建測量。 圖1是圖示一些實施例的示例拋光工具100的框圖。圖示拋光工具100為化學(xué)機械拋光(CMP)工具。然而可以使用任何適當(dāng)拋光工具。例如可以使用無摩擦拋光工具或者化學(xué)蝕刻工具。 拋光工具100包括多個CMP模塊140、150和160。圖1通過示例圖示三個CMP模塊。然而應(yīng)當(dāng)理解，可以使用任何數(shù)目的CMP模塊。每個CMP模塊可以執(zhí)行整個拋光工藝的拋光動作。每個CMP可以以拋光參數(shù)的不同集合執(zhí)行拋光動作。可以用任何適當(dāng)方式、例如基于來自至少一個其它CMP模塊或者內(nèi)建度量設(shè)備120執(zhí)行的測量的反饋來確定用于每個CMP模塊的拋光參數(shù)。 經(jīng)由加載鎖110向CMP工具100中加載使用工具而制作的半導(dǎo)體器件。可以使用任何適當(dāng)數(shù)目的加載鎖110。例如圖1圖示三個加載鎖110。可以向加載鎖110中一次加載任何適當(dāng)數(shù)目的半導(dǎo)體器件。例如可以向加載鎖110中加載包括多個半導(dǎo)體器件的單個晶片。另外，可以向加載鎖110中加載多個晶片占用的盒。 向加載鎖110中加載半導(dǎo)體器件可以是本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于執(zhí)行晶片的度量的裝置，其特征在于，所述裝置包括：襯底；在所述襯底上的多個微探測器；至少一個光源，其中所述至少一個光源將光引向所述多個微探測器之一上；多個光電檢測器，用于檢測從所述多個微探測器中的每個微探測器反射的所述光，其中檢測所述光包括生成與所述微探測器中的每個微探測器關(guān)聯(lián)的檢測信號；以及至少一個控制器，用于：向所述多個微探測器中的每個微探測器發(fā)送驅(qū)動信號；并且基于所述檢測信號中的每個檢測信號確定所述晶片的高度分布和表面電荷分布。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J·H·張，
申請(專利權(quán))人：意法半導(dǎo)體公司，
類型：新型
國別省市：美國;US