專利名稱：溝槽深度檢測和控制的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路(IC)的制造。更具體而言，本發(fā)明涉及一種確定晶片溝槽深度的方法與裝置。
背景技術(shù)：
集成電路制造中的操作之一是在硅晶片的表面蝕刻溝槽。此蝕刻操作通常是利用廣為周知的光刻以及等離子體蝕刻技術(shù)而完成。一般而言，這些溝槽的期望深度的范圍是從約0.1微米至3.0微米，而溝槽精確深度的控制是一個重要的考慮。
在等離子體蝕刻過程期間，蝕刻速度可以作為一些蝕刻變量的函數(shù)而變化，例如蝕刻變量可以是處理室部件溫度、處理室狀況，以及晶片抗蝕年限(resist age)。如果這種“工藝偏移”(process drift)可以被監(jiān)控以及補償，則可以改善溝槽深度控制。
目前有一些用以測量蝕刻入硅片的溝槽深度的已知光學(xué)技術(shù)，例如光譜反射器法、單色干涉、激光三角測量、共焦成像，以及相位對比。
雖然這些方法都可能是可利用的，但每一種方法在某方面都受到物理限制以及此技術(shù)的特定限制。例如光譜反射器法數(shù)據(jù)的解釋需要預(yù)先知道薄膜厚度、材料、以及折射率，或者是復(fù)雜并且容易錯誤的“擬合”技術(shù)。所使用的光學(xué)建模技術(shù)中的不準確性會反映為計算的蝕刻深度的錯誤。薄膜折射率的改變或偏移會被解釋為溝槽深度的錯誤，以及所采取錯誤的控制動作。對無關(guān)的變量過度地靈敏的溝槽深度監(jiān)控能力，實際上可能造成變化性增加，也因此造成錯誤率增加。
基于前述的觀點，所需要的是改進的方法以及裝置，以檢測蝕刻溝槽深度。進一步而言，此方法應(yīng)只對距離敏感，測量在合理范圍內(nèi)的平均深度，并且是簡潔的、穩(wěn)定性強的，以及節(jié)省費用。
發(fā)明概述本方法通過提供一以光學(xué)為基礎(chǔ)的溝槽深度檢測方法來滿足這些需要。在一實施例中，檢測在一個多波長光源的強度中的一第一最大值，此多波長光的一部分被一晶片的頂部溝槽表面反射。接著檢測在該多波長光源的強度中的一第二個最大值，此多波長光的一部分被一晶片的底部溝槽表面反射。此方法進一步包括確定在第一最大值與第二個最大值之間的一最大峰值差，其中溝槽深度對應(yīng)此最大峰值間距。
在另一實施例中，揭露一種光學(xué)地檢測一溝槽深度的系統(tǒng)。此光學(xué)溝槽深度檢測系統(tǒng)包括一多波長光源以提供多波長光至一晶片。此系統(tǒng)進一步包括一光檢測器以檢測反射的多波長光。優(yōu)選地，此光檢測器被配置以使其檢測來自多波長光源的光強度中的一第一最大值，其中此多波長光源的一部分被晶片的頂部溝槽表面反射。此外，優(yōu)選地，此光檢測器被配置以使其檢測來自多波長光源的光強度中的一第二個最大值，其中此多波長光源的一部分被晶片溝槽的底部溝槽表面反射。此系統(tǒng)進一步被配置，以使在第一最大值以及第二個最大值之間的間距對應(yīng)于晶片溝槽的溝槽深度。
在本發(fā)明的再一實施例中，揭露一種制造具有一可光學(xué)檢測的溝槽深度的集成電路的方法。本發(fā)明包括引進一基底至一處理室中，以及在此室中產(chǎn)生一等離子體。然后檢測在多波長光的強度中的一第一最大值，其中此多波長光的一部分被一晶片的頂部溝槽表面反射。接著檢測在多波長光的強度中的一第二個最大值，其中此多波長光的一部分被一晶片的底部溝槽表面反射。此方法進一步包括確定第一最大值與第二個最大值之間的一最大峰值差，其中溝槽深度對應(yīng)此最大峰值間距。此基底被加以蝕刻，直到對應(yīng)于一預(yù)先確定的溝槽深度的最大峰值間距發(fā)生時為止。之后，此基底繼續(xù)進行一系列的半導(dǎo)體工藝處理以形成集成電路。
有利的是，本發(fā)明所使用的直接間距測量技術(shù)提供一比使用對參數(shù)敏感的模型的技術(shù)更精確以及更穩(wěn)定的測量方法。
附圖簡單說明本發(fā)明以及其所具有的進一步優(yōu)點，可以結(jié)合附圖參考下列的詳細說明而得到完全的了解。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有兩個光路徑的光模型；圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，作為第一與第二光路徑之間路徑長度差的函數(shù)的單色光的強度曲線圖；圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，作為第一與第二光路徑之間路徑長度差的函數(shù)的白光的強度曲線圖圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的溝槽深度檢測系統(tǒng)；圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，由光檢測器檢測的作為可移動反射鏡的位置的函數(shù)的白光的強度曲線圖；圖6A顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的一步進電機系統(tǒng)；圖6B顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的一傳感器壓電電機系統(tǒng)；圖6C顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的一壓電電機系統(tǒng)；圖7是一流程圖，其顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例光學(xué)地檢測晶片上溝槽深度的方法；以及圖8是一流程圖，其顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例調(diào)準可移動反射鏡以最大化光強度最大峰值的方法。
發(fā)明詳細說明本發(fā)明使用白光光學(xué)地檢測在一晶片中的溝槽深度。在以下的詳細說明中，提出許多具體的細節(jié)以提供對本發(fā)明的全面了解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員都將清楚了解，本發(fā)明可不依靠某些或全部的這些具體細節(jié)，而仍可實施。在其他的例子中，為了不致不必要地混淆本發(fā)明，已知工藝步驟并未在細節(jié)中描述。
圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有兩個光路徑的光模型10。此光模型10包括一初始光路徑12、一第一光路徑14、一第二光路徑16，以及一光檢測器18。包括在光模型10中的還有一光束分離器20、一第一反射器22，以及一第二反射器24。在操作中，沿著初始光路徑12的光被光束分離器20分為光路徑14以及光路徑16。沿著第一光路徑14的光利用第一反射器22傳送至檢測器18，而沿著第二光路徑16的光利用第二反射器24傳送至檢測器18。
根據(jù)所使用的光的類型，在第一光路徑14與第二光路徑16的長度依彼此的關(guān)系而變化時光檢測器18將產(chǎn)生不同的光強度。圖2是一曲線圖30，顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例作為第一與第二光路徑14與16之間路徑長度差的函數(shù)的單色光強度。包括在曲線圖30中的有紅色單色光32的強度、藍色單色光34的強度、紅色單色光的強度的最大值36，以及藍色單色光的強度的最大值38。
如圖2所示，單色光的強度隨著路徑長度差變化而改變。然而，在零路徑差40的點，根據(jù)定義有一在單色光強度中的最大值。對于單色光而言，此最大值可于其他的路徑長度差重復(fù)出現(xiàn)，例如每當每一路徑的波長周期同相時。然而，只有在零路徑差40的點上，才有所有光波長的一最大值。
圖3是一曲線圖50，其顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，作為第一光路徑14與第二光路徑16之間路徑長度差的函數(shù)的白光強度。包括在曲線圖50中的是白色多波長光52的強度，以及白色多波長光的強度的一最大值54。如上所述，由于所有的光波長在零路徑差40的點有一最大值，它們都在零路徑差40的點上相長地干涉，因而產(chǎn)生最大值54。在路徑差的任何其他點上，一些波長將在檢測器18處相長地干涉，而其他則相消地干涉。因此，對于白色多波長光只有一個最大值54，并且它發(fā)生在零路徑差40的點上。沿著曲線圖50的所有其他點在幅度上實質(zhì)上比最大值54的點要小。因此，最大值54表現(xiàn)為曲線圖50上易辨別的尖峰。
因為當兩個重組的光路徑長度一樣時，多波長白光在一強度曲線圖上產(chǎn)生一易辨別的尖峰，所以本發(fā)明使用多波長白光以確定溝槽深度。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的溝槽深度檢測系統(tǒng)60。此溝槽深度檢測系統(tǒng)60包括一白光源62、一光檢測器64、一電機系統(tǒng)66、一光束分離器68，以及一可移動反射鏡70。進一步包括在溝槽深度檢測系統(tǒng)60中的是一靜電夾盤71、一溝槽深度檢測器72、一蝕刻控制系統(tǒng)74，以及一蝕刻機器76。放置在靜電夾盤71上的是包括溝槽80的晶片78。此晶片78進一步包括兩表面，即一頂部溝槽表面82，以及一底部溝槽表面84。
距離D1是介于光束分離器68與反射鏡70初始位置之間的距離。距離ΔD1是D1與可移動反射鏡70的第二位置之間的距離。這樣一來，距離ΔD1是可移動反射鏡70移動的測量值。溝槽頂部距離D2是光束分離器68與頂部溝槽表面82之間的距離，而溝槽底部距離D2’是光束分離器68與底部溝槽表面84之間的距離。如此一來，距離D2’與距離D2之間的差即是溝槽深度。
在使用中，白光源62通過光束分離器68照射白光到晶片78。接著，白光沿著兩個分開的路徑傳送至光檢測器64。一第一路徑從晶片78傳送至光檢測器64，而一第二路徑從反射鏡70傳送至光檢測器64。
此第一及第二光路徑在傳送至光檢測器64之前，在光束分離器68處再結(jié)合。因此，在光束分離器68與光檢測器64之間的距離對于兩個光路徑而言是一樣的。
當距離D1+ΔD1實質(zhì)上等于溝槽頂部距離D2時，所有波長的光將相長地在光檢測器64處干涉，在強度曲線圖上產(chǎn)生一第一易辨別的尖峰。同樣地，當D1+ΔD1，實質(zhì)上等于溝槽底部距離D2’時，所有波長的光亦將相長地在光檢測器64處干涉，而在強度曲線圖上產(chǎn)生一第二易辨別的尖峰。因此，通過跨經(jīng)大于或等于溝槽深度的范圍移動反射鏡70，反射的白光的強度的兩個最大值將被光檢測器64所檢測到。當D1+ΔD1等于D2時，產(chǎn)生一第一最大值，而當D1+ΔD1’等于D2’時，產(chǎn)生一第二個最大值。
圖5是一根據(jù)本發(fā)明的一實施例的曲線圖100，顯示光檢測器64所檢測到的作為可移動反射鏡70位置的函數(shù)的白光101的強度。此曲線圖100包括各種不同的白光強度101，一第一強度最大值102以及一第二強度最大值104，以及一峰值距離106。當距離D1+ΔD1實質(zhì)上等于距離D2時，產(chǎn)生一強度最大值102，而當距離D1+ΔD1’實質(zhì)上等于距離D2’時，產(chǎn)生一強度最大值104。應(yīng)注意的是最大值發(fā)生的次序可能互換，其取決于初始的反射鏡位置。峰值距離106是強度最大值102與104之間的差。
峰值距離106對應(yīng)于溝槽深度。更具體而言，在最大峰值102與104之間反射鏡70所傳送的距離就是溝槽深度。這樣一來，溝槽深度可以通過計算反射鏡70在最大峰值102發(fā)生時的位置與反射鏡70在最大峰值104發(fā)生時的位置之間的差而被監(jiān)控。請參考圖4，溝槽檢測系統(tǒng)60可以用來監(jiān)控蝕刻以后的溝槽深度，或用來在蝕刻期間控制蝕刻時間。如果被用來控制蝕刻時間，則可移動反射鏡70的移動會被被一溝槽深度檢測器72監(jiān)控并分析。來自溝槽深度檢測器72的已分析數(shù)據(jù)接著被傳送至一蝕刻控制系統(tǒng)74，其控制一蝕刻機器76。以此方式，當溝槽深度達到一預(yù)定的深度時，蝕刻時間可以自動地結(jié)束。溝槽深度檢測器72通常從電機系統(tǒng)66接收反射鏡移動數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，通過測量在階躍脈沖中測量的已知抽樣階躍高度的白光峰值差、電容差，或電壓差來校準電機系統(tǒng)。所使用的電機類型確定使用何種校準測量，例如步進電機使用階躍脈沖作為反射鏡移動的測量。
圖6A顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的步進電機系統(tǒng)66a。此步進電機系統(tǒng)66a包括一步進電機110以及旋轉(zhuǎn)-平移機構(gòu)(rotation to translation mechanism)111。在使用中，此步進電機110針對每一輸入脈沖移動一給定距離，或旋轉(zhuǎn)一給定角度，從而移動反射鏡70。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會清楚了解，在曲線圖100上白光強度峰值102與104之間所使用的輸入脈沖的數(shù)目將對應(yīng)于溝槽深度。
圖6B顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的傳感器壓電電機系統(tǒng)66b。此傳感器壓電電機系統(tǒng)66b包括一壓電電機112、一電容傳感器114，以及一電壓源116。與壓電電機系統(tǒng)66b一起使用的可移動反射鏡70優(yōu)選是一金屬前反射的可移動反射鏡。此電容傳感器114包括設(shè)置在反射鏡70背后的一電容板118，產(chǎn)生具有金屬前反射的可移動反射鏡70的一反射鏡電容器。在使用中，此電容傳感器114感測在可移動反射鏡70的各種不同的位置處反射鏡電容器的電容。如此一來，在曲線圖100上白光強度峰值102與104之間的電容差將對應(yīng)于溝槽深度。
圖6C顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的壓電電機系統(tǒng)66c。此壓電電機系統(tǒng)66c包括一壓電電機112，以及一電壓源116。使用中，由電壓源116所產(chǎn)生的驅(qū)動電壓被關(guān)聯(lián)到反射鏡位置。更具體而言，在曲線圖100上白光強度峰值102與104之間的驅(qū)動電壓差將對應(yīng)于溝槽深度。
圖7為一流程圖，其顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的方法200，此方法200用于光學(xué)地檢測一晶片上的溝槽深度。在初始操作202中，晶片已準備供溝槽深度檢測。舉例來說，晶片準備可包括把晶片放置在一靜電夾盤上，以及其他工藝前操作，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的。
在調(diào)準操作204中，用以改變第二光路徑長度的可移動反射鏡被加以調(diào)準。此可移動反射鏡優(yōu)選是垂直放置于晶片的表面。反射鏡調(diào)準包括旋轉(zhuǎn)此可移動反射鏡經(jīng)過一范圍以確定光路徑反射的最佳角度。以此方式，白光峰值最大值可被增加至一期望的水平。
接著在反射鏡振蕩操作206中，此可移動反射鏡在一范圍內(nèi)振蕩。移動的范圍愈大，晶片的放置容限愈大。然而，移動的范圍愈大，分解成次微米距離的移動即愈多，因此檢測問題的復(fù)雜性增加。因此，移動的范圍取決于在而無需過度復(fù)雜性以及費用的情況下可達到的晶片放置精度。移動的范圍優(yōu)選是至少大于溝槽深度一個數(shù)量級，而更優(yōu)選為至少大二個數(shù)量級，最優(yōu)選為至少大三個數(shù)量級。一般而言，需要不超過1mm的移動范圍。
在捕獲操作208中，捕獲白光強度最大峰值。對可移動反射鏡的每一振蕩而言，將發(fā)生兩個強度最大峰值。如圖5所示，當從反射鏡至光檢測器的光路徑的路徑長度實質(zhì)上等于從頂部溝槽表面至光檢測器的光路徑的路徑長度時，發(fā)生一個強度最大值。當從反射鏡至光檢測器的光路徑的路徑長度實質(zhì)上等于從底部溝槽表面至光檢測器的光路徑的路徑長度時，發(fā)生一個第二強度最大值。此二個最大峰值接著被用來計算溝槽深度。
此反射鏡優(yōu)選是以相對較快的速度在此范圍內(nèi)移動以降低因為機器振動所產(chǎn)生的不準確性。然而，只有發(fā)生在二個最大峰值間的移動將影響溝槽深度的測量。發(fā)生在其他任何時間的移動將只會造成二個最大峰值一起移動，并因此在最大峰值間的相對距離將維持不變。這樣一來，如果反射鏡以一相對快的速度移動，在二個最大峰值間將發(fā)生很少的振動運動。振蕩優(yōu)選是大于50Hz，更優(yōu)選為大于100Hz，而最優(yōu)選為大于1000Hz。
在計算操作210中，計算在反射鏡移動中測量的二個最大峰值之間的差。在二個最大峰值間可移動反射鏡傳送的距離直接對應(yīng)于溝槽深度。這樣一來，通過計算在每一最大峰值處反射鏡的位置，可以確定反射鏡傳送的距離，而因此可確定溝槽深度。如上所述，此電機系統(tǒng)優(yōu)選是通過測量已知抽樣階躍高度的白光峰值差而被調(diào)準。此測量通常是在階躍脈沖、電容差或電壓差中測量，電機的類型確定使用何種校準測量。因此，通過電機系統(tǒng)的工藝前校準，最大峰值差可以容易地與反射鏡移動關(guān)聯(lián)。
為獲得一更精確的溝槽深度測量，優(yōu)選是取得一個以上的溝槽深度測量。因此，在操作212中，確定是否需要更多次的溝槽深度測量。如果需要更多次的溝槽深度測量，方法200繼續(xù)至步驟214。如果不需要，方法200繼續(xù)至步驟216。
在平均操作214中，計算出的差被加以平均。把從操作210計算出的當前差與任何前面所計算出的差平均。以此方式，可以確定較精確的溝槽深度的測定，因為測量的不準確性一般而言都被大量的抽樣所平均掉。此方法200接著以振蕩操作206繼續(xù)。
當不再有溝槽深度測量需要執(zhí)行時，此方法200繼續(xù)一最后的溝槽深度計算操作216。當乘以由儀器校準所確定的一適當?shù)男氏禂?shù)時，此最后的溝槽深度被計算為一平均的溝槽深度。
最后，在操作218中，此最后計算的溝槽深度可以被使用在晶片生產(chǎn)時監(jiān)控溝槽深度。通過傳送溝槽深度數(shù)據(jù)至用于控制蝕刻機器的蝕刻控制系統(tǒng)，此最后計算的溝槽深度也可以被用于控制蝕刻時間。以此方式，當溝槽深度達到一預(yù)定深度時，此蝕刻時間可以自動地停止。
圖8為一流程圖，其顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的方法204，方法204用于調(diào)準一可移動反射鏡以增加光強度最大峰值。在一起始操作300中，反射鏡以及晶片已準備好供溝槽深度檢測。反射鏡和晶片的準備可以包括確定反射鏡的初始放置、將晶片放置于一靜電夾盤上，以及其他工藝前操作，這都將是本領(lǐng)域技術(shù)人員所能了解的。
在反射鏡旋轉(zhuǎn)操作302中，可移動反射鏡在一范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。執(zhí)行此旋轉(zhuǎn)以確定什么反射鏡角度將產(chǎn)生白光強度最大峰值的最大值。較高強度的最大峰值可以讓溝槽深度檢測更容易。因此，為提高溝槽深度檢測系統(tǒng)的性能，此可移動反射鏡被調(diào)準以最大化強度最大峰值的幅值。
在捕獲操作304中，白光強度最大峰值的幅值被捕獲。在溝槽深度檢測中的這一點上，只需要一強度最大峰值的幅值。在強度最大峰值間的變化量(delta)在此并不需要，因為溝槽深度直到后面的溝槽深度檢測過程時才會被確定，請參考圖7。
接著在操作306中，確定最后捕獲的峰值是否大于前面捕獲的峰值。如果最后捕獲的峰值大于前面捕獲的峰值，方法204繼續(xù)反射鏡旋轉(zhuǎn)操作302。在此情形中，強度最大值的幅值仍然不停增加，表示最大幅值可能還未達到。如果最后捕獲的峰值少于前面捕獲的峰值，則方法204繼續(xù)操作308。
在反轉(zhuǎn)操作308中，反射鏡旋轉(zhuǎn)的方向被從先前的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)。如果在操作306中，最后捕獲的峰值少于先前捕獲的峰值，則強度最大峰值的最大幅值已經(jīng)達到。因此，反射鏡的旋轉(zhuǎn)方向被反轉(zhuǎn)，以再度捕獲強度最大峰值的最大幅值。
接著在計數(shù)操作310中，使一計數(shù)器增加1。每當操作308發(fā)生時，強度最大峰值的最大幅值已經(jīng)達到。在方法204的操作期間，反射鏡旋轉(zhuǎn)來回地跨經(jīng)強度最大峰值。當此發(fā)生一預(yù)定次數(shù)時，方法204確定可移動反射鏡的最佳調(diào)準已經(jīng)達到。這樣一來，方法204追蹤已經(jīng)遇到的強度最大峰值的次數(shù)。
接著在操作312中，確定計數(shù)器是否大于一最大計數(shù)。如果計數(shù)器少于最大計數(shù)，方法204繼續(xù)反射鏡旋轉(zhuǎn)操作302。在此種情形中，可能需要更多的反射鏡調(diào)整以獲得強度最大峰值的最大幅值。如果計數(shù)器等于或大于最大計數(shù)，方法204繼續(xù)操作314。
最后，在操作314中，調(diào)準的反射鏡可被用于溝槽深度檢測。一旦最大計數(shù)已經(jīng)達到，實質(zhì)上可移動反射鏡的最佳調(diào)準已經(jīng)達到，而方法204已完成。如前所述，較高的強度最大峰值可讓溝槽深度檢測更加容易。因此，為增加溝槽檢測系統(tǒng)的性能，可移動反射鏡被調(diào)準以最大化強度最大峰值的幅值。
本發(fā)明雖以若干優(yōu)選實施例揭露如上，然而許多的改變、變換，以及等同物都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。值得注意的是本發(fā)明的方法與裝置可以不同的方式來完成。因此在不脫離本發(fā)明的精神與范圍的條件下，以下所附的權(quán)利要求范圍應(yīng)當視為包括所有這些改變、變換，以及等同物。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)地檢測一溝槽深度的方法，該方法包括下列操作檢測一多波長光的強度中的一第一最大值，該多波長光的一部分被一頂部溝槽表面反射而來檢測一多波長光的強度中的一第二最大值，該多波長光的一部分被一底部溝槽表面反射而來；以及確定在該第一最大值與該第二個最大值之間的一最大峰值間距，該溝槽深度對應(yīng)于該最大峰值間距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中利用一頂部溝槽路徑操作確定該第一最大值，該操作包括檢測沿著一第一頂部溝槽光路徑從該頂部溝槽表面反射至一光檢測器的多波長光；以及檢測沿著一第二頂部溝槽光路徑的多波長光，其中當該第一頂部溝槽光路徑的一長度與該第二頂部溝槽光路徑的一長度實質(zhì)上相等時，該第一最大值即發(fā)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中利用一底部溝槽路徑操作確定該第二最大值，該操作包括檢測沿著一第一底部溝槽光路徑從該底部溝槽表面反射至該光檢測器的多波長光；以及檢測沿著一第二底部溝槽光路徑的多波長光，其中當該第一底部溝槽光路徑的一長度與該第二底部溝槽光路徑的一長度實質(zhì)上相等時，該第二最大值即發(fā)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中沿著該第二頂部溝槽光路徑以及該第二底部溝槽光路徑的該多波長光被一反射鏡所反射。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進一步包括以下操作在一范圍上移動該反射鏡，以改變該第二頂部溝槽光路徑的該長度和該第二底部溝槽光路徑的該長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進一步包括下列操作檢測對應(yīng)于該第一最大值的一第一反射鏡位置；檢測對應(yīng)于該第二最大值的一第二反射鏡位置；以及計算該第一反射鏡位置與該第二反射鏡位置之間的一反射鏡距離，該溝槽深度對應(yīng)于該反射鏡距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括下列操作確定至少一個附加的最大峰值差；以及計算一平均最大峰值差，該平均最大峰值差對應(yīng)于該溝槽深度。
8.一種光學(xué)地檢測一溝槽深度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一多波長光源，其適合于照射多波長光至一晶片的一部分；以及一光檢測器，其適合于檢測來自該光源的多波長光，其中該光檢測器被配置以檢測多波長光的強度中的一第一最大值，該多波長光的一部分被一頂部溝槽表面反射而來；以及多波長光的強度中的一第二最大值，該多波長光的一部分被一底部溝槽表面反射而來；其中在該第一最大值與該第二個最大值之間的一最大峰值間距對應(yīng)于該溝槽深度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中該光檢測器被配置以檢測沿著一第一頂部溝槽光路徑被該頂部溝槽表面反射的多波長光；以及沿著一第二頂部溝槽光路徑的多波長光，其中當該第一頂部溝槽光路徑的一長度與該第二頂部溝槽光路徑的一長度實質(zhì)上相等時，該第一最大值即發(fā)生。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中該光檢測器被配置以檢測沿著一第一底部溝槽光路徑被該底部溝槽表面反射的多波長光；以及沿著一第二底部溝槽光路徑的多波長光，其中當該第一底部溝槽光路徑的一長度與該第二底部溝槽光路徑的一長度實質(zhì)上相等時，該第二最大值即發(fā)生。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進一步包括一可移動反射鏡，其中沿著該第二頂部溝槽光路徑以及該第二底部溝槽光路徑的多波長光被該可移動反射鏡所反射。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中該可移動反射鏡能夠在一范圍上移動，以改變該第二頂部溝槽光路徑的長度和該第二底部溝槽光路徑的長度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該可移動反射鏡被配置使得一第一反射鏡位置對應(yīng)于該第一最大值一第二反射鏡位置對應(yīng)于該第二最大值；以及該第一反射鏡位置與該第二反射鏡位置之間的一距離對應(yīng)于該溝槽深度。
14.一種通過光學(xué)地檢測一溝槽深度而制造一集成電路的方法，該方法包括下列操作引入一基底到一處理室內(nèi)；于該室內(nèi)產(chǎn)生一等離子體；檢測多波長光的強度中的一第一最大值，該多波長光的一部分被一頂部溝槽表面所反射而來；檢測多波長光的強度中的一第二最大值，該多波長光的一部分被一底部溝槽表面所反射而來；確定在該第一最大值與該第二最大值之間的一最大峰值間距，該溝槽深度對應(yīng)于該最大峰值間距；蝕刻該基底，直到對應(yīng)一預(yù)定的溝槽深度的一最大峰值差發(fā)生為止；以及通過一系列的半導(dǎo)體工藝處理該基底，以形成一集成電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中利用一頂部溝槽路徑操作確定該第一最大值，該操作包括檢測沿著一第一頂部溝槽光路徑從該頂部溝槽表面反射至一光檢測器的多波長光；以及檢測沿著一第二頂部溝槽光路徑的多波長光，其中當該第一頂部溝槽光路徑的一長度與該第二頂部溝槽光路徑的一長度實質(zhì)上相等時，該第一最大值即發(fā)生。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中利用一底部溝槽路徑操作確定該第二最大值，該操作包括檢測沿著一第一底部溝槽光路徑從該底部溝槽表面反射至一光檢測器的多波長光；以及檢測沿著一第二底部溝槽光路徑的多波長光，其中當該第一底部溝槽光路徑的一長度與該第二底部溝槽光路徑的一長度實質(zhì)上相等時，該第二最大值即發(fā)生。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中沿著該第二頂部溝槽光路徑以及該第二底部溝槽光路徑的多波長光被一反射鏡所反射。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括下列操作在一范圍上移動該反射鏡，以改變該第二頂部溝槽光路徑的該長度和該第二底部溝槽光路徑的該長度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進一步包括下列操作檢測對應(yīng)于該第一最大值的一第一反射鏡位置；檢測對應(yīng)于該第二最大值的一第二反射鏡位置；以及計算該第一反射鏡位置與該第二反射鏡位置之間的一反射鏡距離，該溝槽深度對應(yīng)于該反射鏡距離。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進一步包括下列操作確定至少一個附加的最大峰值差；以及計算一平均最大峰值差，該平均最大峰值差對應(yīng)于該溝槽深度。
全文摘要
揭示了一種用于光學(xué)地檢測晶片中的溝槽深度的方法。該方法包括檢測一多波長光的強度中的一第一最大值，該多波長光的一部分被一頂部溝槽表面反射而來檢測一多波長光的強度中的一第二最大值，該多波長光的一部分被一底部溝槽表面反射而來。該方法進一步包括確定在該第一最大值與該第二個最大值之間的一最大峰值間距，該溝槽深度對應(yīng)于該最大峰值間距。該方法提供了一種強健的、節(jié)省成本的溝槽深度檢測方法。
文檔編號H01L21/00GK1421045SQ00813644
公開日2003年5月28日 申請日期2000年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月30日
發(fā)明者蘭德爾·S·蒙特 申請人:拉姆研究公司