专利名称：用于透明基材的整合式测量室的利记博彩app
技术领域：
本发明是有关于可用于积体电路制造的光罩的制造。
背景技术：
微影技术运用光图案(light patterns)及沉积在基材表面上的光阻材料，在蚀刻制程前于该基材表面上显影精确的图案。在习知微影制程中，一光阻是经施加在欲蚀刻的层上，而欲蚀刻在该层中的特征，例如接触、介层洞、或内连线等，是通过与预期特征配置相应的微影光罩将该光阻暴露在光图案中而界定出。可使用诸如发射紫外光(UV)的光源来曝光该光阻以改变该光阻的成分。一般来说，会利用化学制程除去曝光的光阻材料，以暴露出下方的基材材料。然后蚀刻暴露出的下方的基材材料，以在该基材表面中形成该等特征，而保留下来的光阻材料仍然做为未暴露出的下方的基材材料的保护涂层。因为光罩是经重复使用来产生元件图案，因此光罩制造的品质控管是非常重要的。
微影光罩，或标线片(reticles)，包含二元(或习知)光罩及相位移光罩(PSM)，其可用于小于0.13微米技术中。二元(或习知)光罩通常包含由诸如石英(即二氧化硅，SiO2)等透光硅基材料所制成的基材，且在该基材表面上具有不透明的金属阻光层，例如铬。相位移光罩利用相位移来改善空间影像的解析度。相位移光罩的原理在Prentice Hall于2000年出版的Plummer、Deal和Griffin的「硅超大型积体电路技术的基础、实践及模式(Silicon VLSITechnology Fundamentals，Practice and Modeling)」的第230-234页中有所描述。相位移光罩可以是衰减式相位移或交替式相位移光罩。衰减式相位移光罩一般包含由透光的硅基材料，例如石英，所制成的基材，其上具有半透明材料层，例如硅化钼或氮氧化硅钼(MoSiON)。当诸如248纳米波长等微影光线照射通过被该半透明层所覆盖的图案化光罩表面时，相较于该照射通过未被该半透明层覆盖的图案化光罩表面的微影光线而言，该半透明层的的穿透率(例如，在248纳米波长时为6％)及厚度创造出相位移，例如180°。一交替式相位移光罩一般包含由诸如石英等透光硅基材料所制成的基材，其是经蚀刻至一定深度，以在该微影光线照射通过图案化光罩时，与未经蚀刻的透明基材间产生相位移。其也具有与该石英拥有相同图案的铬层。还有另一种相位移光罩，无铬相位微影(CPL)光罩，其将铬层除去。
光罩让光线以一准确图案通过其间而至该基材表面上。该光罩基材上的金属层是经图案化以对应欲转移至该基材的特征。该光罩上的图案可以是将图案化在该晶圆基材上的图案尺寸的一倍、两倍或四倍。通常，一微影步进机将该光罩的影像缩减四倍，并且将图案转印在覆盖该晶圆表面的光阻上。习知光罩的制造是取决于欲形成在含有诸如石英等透光的硅基材料的基材上的光罩类型而先沉积一至两层可以是不透明或半透明的金属薄层，然后在基材上沉积光阻层。接着利用习知雷射或电子束图案设备图案化该光罩，以在该光阻中界定出关键尺寸。然后蚀刻该上金属层(通常是不透明的)，以除去未被该图案化的光阻保护的金属材料，因此暴露出下方的硅基材料。对于二元光罩来说，光罩是在金属蚀刻步骤后形成。而对于衰减式和交替式相位移光罩来说，需要透明基材或半透明金属层的额外的光阻图案化和蚀刻以形成光罩。
因为光罩是经重复使用来产生元件图案，关键尺寸的精确和紧密分布以及相位移角度和其在基材上的均匀度是二元和相位移光罩的主要要求。对于交替式相位移光罩而言，相位角度受到透明材料(例如石英)影响深远。因为准确控制相位移是非常重要的，该透明材料(例如石英)的蚀刻常在多次蚀刻制程和多次蚀刻深度量测后完成，以确保光罩的相位移在控制范围内。若蚀刻深度量测在非与该蚀刻系统整合的系统中执行，制程周期时间会非常长，而该方法可能会增加总缺陷数。
因此，技艺中仍然有对于整合式量测工具的需要，以在半导体光罩制程系统中测量光罩的蚀刻深度(或相位移角度)。
发明内容
本发明的实施例是关于一种在一半导体光罩制程系统中测量一交替式相位移光罩的蚀刻间的蚀刻深度的方法及设备。在一实施例中，用来在一蚀刻制程系统中测量一基材的蚀刻深度的设备包含与该蚀刻制程系统的主架构连接的量测单元，以及与该量测单元底部连接的蚀刻深度量测工具，其中位于该量测单元底部的开口使光束可以穿通过该蚀刻深度量测工具和该基材间。
在另一实施例中，用来在一蚀刻制程系统中测量一基材的蚀刻深度的设备包含与该蚀刻制程系统的主架构连接的量测单元，与该量测单元底部连接的蚀刻深度量测工具，其中位于该量测单元底部的开口使光束可以穿通过该蚀刻深度量测工具和该基材间，以及置于该主架构中的基材传送机械手臂，以将基材传送至该量测单元，其中该基材传送机械手臂具有一机械刃部以抓持一基材，并且该机械刃部具有一开口以使光束可以照射在该基材背侧上。
在另一实施例中，一种制备一交替式相位移光罩的方法包含a)将一基材置于一蚀刻制程反应室中，其中该基材是由一透光材料制成，并具有一第一图案化不透明层和一第二图案化光阻层在该透光材料上，b)将该石英蚀刻至一第一蚀刻深度，c)将该基材传送至与一基材传送反应室连接的量测单元，d)利用与该量测单元底部连接的蚀刻深度量测工具从该基材背侧测量蚀刻深度，以决定下一蚀刻步骤的蚀刻时间，e)将该基材放回该蚀刻制程反应室中，f)蚀刻一段由该蚀刻深度量测所决定的蚀刻时间，g)将该基材传送至该量测单元，h)利用与该量测单元底部连接的蚀刻深度量测工具从该基材背侧测量蚀刻深度，以决定下一蚀刻步骤的蚀刻时间，以及i)重复步骤e至h直到达到目标蚀刻深度为止。
在另一实施例中，用来在一蚀刻制程系统中测量一基材的蚀刻深度的设备包含与该蚀刻制程系统的主架构连接的量测单元，与该量测单元底部连接的蚀刻深度量测工具，其中位于该量测单元底部的开口使光束可以穿通过该蚀刻深度量测工具和该基材间，与该量测单元顶部连接的CD量测工具，其中位于该量测单元顶部的开口使光束可以穿通过该CD量测工具和该基材间，以及置于该主架构中的基材传送机械手臂，以将基材传送至该量测单元，其中该基材传送机械手臂具有一机械刃部以抓持该基材，并且该机械刃部具有一开口以使光束可以照射在该基材上。
因此可以达到并详细了解上述本发明的观点的方式，即对本发明更明确的描述，简短地在前面概述过，可以藉由参考其实施例来得到，其在附图中示出。
但是需要注意的是，附图只示出本发明的一般实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，因为本发明可允许其他等效实施例。
第1A-1F图是示出处理一交替式相位移光罩的蚀刻顺序的剖面图。
第2图是一整合式蚀刻系统的关键组件的方块图。
第3图是一整合式蚀刻系统的一实施例的图式。
第4图是示出一基材、一量测工具、以及在该基材和该量测工具间被阻挡和反射的光束的简要图式。
第5A图示出具有一机械刃部的机械手臂末端的简要图式。
第5B图示出一量测单元和一蚀刻深度量测工具的简要图式。
第5C图示出具有一蚀刻深度量测工具和一CD量测工具的量测单元的简要图式。
主要元件符号说明100、400、520 基材110 透光材料120 金属层125 第一开口130 光阻材料 135 第二开口140 第二光阻 145 第三开口155、165 基材表面 175、450 蚀刻深度200 制程系统 210 量测工具220 处理器230 监视器240 记忆体元件250 资料库系统270 蚀刻器301 主架构
302 蚀刻反应器303 传送反应室304、307 自动控制装置 305 工厂介面306、460 量测工具 308 晶圆盒固定器410 不透明膜 420 光阻膜430、431、432 入射光束430’、431’、432’ 反射光束451 基材蚀刻介面 460 蚀刻深度量测工具470 环境 500 机械手臂501 基材固定器502 孔洞510 机械刃部 550 量测单元560 量测点580 校正垫590 CD量测工具595 开口实施方式为求方便，本发明在此主要参考蚀刻交替式相位移光罩描述。本发明的概念可用在蚀刻其他类型的光罩上。
第1A-1F图示出制造一交替式相位移光罩的一例示制程流程。将一基材100传送入一制程反应室中。该基材100(或标线片)包含一透光材料110的基础材料，例如，光学品质石英、氟化钙、氧化铝、蓝宝石、或其组合物，通常是由光学品质石英材料制成。一不透明(或阻光的)金属层120，例如铬，是经沉积在该透光材料110上，如第1A图所示。该阻光金属层，例如铬层，可利用技艺中习知方法来沉积，例如利用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)技术。该阻光(或不透明)金属层120通常是经沉积至介于约50和约150内米(nm)厚的厚度，但可根据生产者的要求和该基材或金属层材料的成份来改变该层深度。
参见第1B图，接着将该基材100传送至另一个制程反应室，在此一层光阻材料130，例如杜邦化学公司生产的(Du Pont de Nemours ChemicalCompany)瑞斯统(RISTON)光阻剂，是经沉积在该不透明金属层120上至介于约200和600纳米间的厚度。然后利用习知雷射或电子束图案化设备将该光阻材料130图案蚀刻，以形成用来界定将形成在该不透明金属层120中的第二开口135的尺寸的第一开口125。
然后将该基材100传送至一蚀刻系统，例如加州圣塔克拉拉的应用材料公司生产的在第3图中描述(在下方描述)的Tetra IITM光罩蚀刻系统中的Tetra IITM光罩蚀刻反应室。本发明的观点会在下面参考含有Tetra IITM光罩蚀刻反应室的感应耦合等离子体蚀刻反应室描述。但是，可使用其他制程反应室来执行本发明制程，包含，例如，电容耦合平行板反应室和磁场强化离子蚀刻反应室以及不同设计的感应耦合等离子体蚀刻反应室。
利用技艺中已知的金属蚀刻技术或可能研发出的新颖金属蚀刻技术来蚀刻该阻光金属层120，以形成暴露出下方的透明材料110的第二开口135，如第1C图所示。
参见第1A-1C图，在完成该阻光金属层120的蚀刻后，将该基材100传送至一制程反应室，在此通常将剩余的光阻材料130从该基材100上除去。可利用氧气等离子体制程或其他技艺中已知的去光阻技术来去除光阻。
参见第1D-1F图，可藉由蚀刻该透明材料110来进一步处理该基材100。在蚀刻该透明材料110时，该光阻材料130是经移除，而一第二光阻140是经施加并图案化以暴露出该第二开口135内的下方的透明材料110。该光阻材料是经沉积至介于约200纳米和600纳米间的深度，但可以是任何厚度并且也可以具有与欲蚀刻在该透明材料110中的特征的深度相同的厚度，以形成该光罩。接着蚀刻该光阻140以在该光阻层140和该金属层120中形成一第三开口145。然后将该图案化的基材100传送至一蚀刻反应室，例如在第3图中描述(在下方描述)的Tetra IITM光罩蚀刻系统，以等离子体蚀刻该透明材料110。
因为透明材料110的蚀刻深度175决定相位移角度，所以准确控制蚀刻深度175是非常重要的。例如，为了达到氟化氪准分子雷射微影用的交替式相位移光罩的180°的相位移角度，该石英蚀刻深度约为2400埃。为避免过蚀刻，起始蚀刻只蚀刻一部分，例如50％-75％，的目标蚀刻深度。该蚀刻基材100的蚀刻深度175(或相位移角度)是在一整合式量测工具中测量。该基材100接着承受额外的蚀刻以及蚀刻深度测量，直到达到目标蚀刻深度175为止。在一整合式量测工具中执行蚀刻深度测量具有避免将该基材传送至不具有相同真空环境的区域的需要的优势。重复将基材传送至不具有相同真空环境的区域是耗时的，因为破真空的缘故，并且可能造成微粒的产生，这对于光罩的制造来说是极度不预期的。
在达到目标蚀刻深度175后，接着除去该第二光阻材料140以形成一图案化的基材表面155。在除去该金属层120后，具有图案化的基材表面165的交替式相位移光罩于焉形成。偶尔，在一蚀刻反应室中的干式蚀刻只蚀刻至达到最终蚀刻深度的一个百分比，而最终步骤是一湿式蚀刻步骤，因为湿式蚀刻可降低表面粗操度，并且可降低该光罩基材上的微沟槽化(micro-trenching)。
例如铬的阻光层和选择性地例如石英的透明材料的交替式相位移光罩蚀刻制程包含干式蚀刻制程。蚀刻气体等离子体，例如含氯气体(例如氯气)或含氟气体(例如六氟化磷或四氟甲烷)、氧化气体，例如氧气，以及惰性气体，例如氦气，可用来蚀刻形成在基材上的金属层或基材本身。用来蚀刻本应用阻光层的详细蚀刻化学在共同让渡的2003年4月18号提出申请的标题为「蚀刻光罩的制程」的美国专利申请第10/418,795号以及2002年9月4号提出申请的标题为「蚀刻基材上的金属层的方法及设备」的美国专利申请第10/235,223号中揭示。该基材的硅基材料的蚀刻在共同让渡的2003年3月18号核准的标题为「蚀刻光罩的方法及设备」的美国专利第6,534,417号以及2002年5月21号核准的标题为「蚀刻光罩的方法及设备」的美国专利第6,391,790号中描述。所有这些申请的揭示皆在此藉由引用至不与本发明观点不一致的程度下并入本文中。
本发明应用的蚀刻深度量测技术是先进制程控制(APC)系统(enabler)。蚀刻深度量测技术侦测基材在一宽波长范围内的反射。将所侦测到的波长光谱与理论模型相配以使该膜可以特征化。可用该量测法在该基材上多个不同位置测量透明度、蚀刻深度、膜厚和相位移角度。该蚀刻深度(或相位移角度)测量工具的一实例是可从加州圣塔克拉拉的n&k科技公司取得的n&k分析仪1512RT。
本发明的一例示实施例是利用如第2图所示的制程系统200中的蚀刻深度量测工具来实施，其包含一量测工具210，例如一蚀刻深度(或相位移角度)量测工具。制程系统200进一步包含一处理器220，其电子地执行在此所揭示的分析，以及一监视器230，用以显示处理器220的分析结果。处理器220可与一记忆体元件240，例如一半导体记忆体，以及习知用来储存制程资讯的称为「制造执行系统(MES)」的电脑软体执行资料库系统250交流。处理器220也可与该量测工具210以及蚀刻器270交流。
与能够测量蚀刻深度(或相位移角度)的异位(ex-situ)量测工具整合的蚀刻系统的一实例在第3图中示出。该系统，Tetra IITM，包含一反应室或「主架构」301，例如可从加州圣塔克拉拉的应用材料公司取得的CenturaTM制程系统，以装设复数个制程反应室，例如Tetra IITM光罩反应器(或反应室302)，以及一或多个传送反应室303，也称为「负载锁定室」。在本发明的一实施例中，三个蚀刻反应器302和一个量测工具306是经装设在该主架构301上。可将该量测工具306置于与该主架构301相同的真空下，因为在该主架构301和该量测工具306间有一开口(未示出)以使其流体交流。在一例示实施例中，使用三个蚀刻器302进行蚀刻。在该主架构301内提供一自动控制装置304以在该制程反应器302、该传送反应室303、和一整合式量测工具306间传送晶圆。该整合式量测工具306可测量蚀刻深度(或相位移角度)。该传送反应室303与一工厂介面305连接，也称为「微环境(mini environment)」，其维持一受控制的环境。在本发明的一实施例中，该量测(或测量)工具306，装设在主架构301上，具有高速资料收集和分析能力。晶圆盒固定器308与该工厂介面305另一端连接。一自动控制装置307是经安置在305内，以在晶圆盒固定器(308)和「负载锁定室」(303)间传送基材。
该蚀刻深度量测工具306是装设在该主架构301上，以使来自该蚀刻反应室302的经蚀刻的基材可以被测量并且送回蚀刻反应室302再蚀刻。该蚀刻和量测制程顺序可重复数次直到达到目标蚀刻深度(或相位移角度)为止。因为重复蚀刻和量测至透明材料110的目标蚀刻深度的本质，故会倾向于拥有装设在主架构301上的蚀刻深度量测工具(或相位移角度量测工具)。主架构301和量测工具306两者皆在整合的真空环境下，因此可避免将基材传送至不处于真空下的区域的需要，其因为额外的基材传送和破真空而是耗时的。在处于真空下和不处于真空下的制程区域间重复传送基材不只是耗时，而且也会产生微粒。
在本发明的另一实施例中，该量测工具306是经安置在该等传送反应室303的一的位置上。将该量测工具306置于该等传送反应室303的一的位置上也具有避免将基材传送至不处于真空下的区域的需要的优势。
因为该基材是透明的，可藉由分析从该基材背侧反射的光线来测量相位移角度(或蚀刻深度)，这不需要除去该不透明膜120和该光阻膜140。习知相位移角度量测是从基材前侧执行，故需要在相位移角度量测前除去该不透明膜120和该光阻膜140。除去薄膜的额外的制程步骤可导致微粒或其他制程缺陷，这对于光罩制备来说是极度不预期的。此外，若发现该相位移角度(或蚀刻深度)未达到目标，则需要再沉积该不透明膜120和该光阻膜140，并再一次图案化，以使该透明材料310可以进一步蚀刻，这可能会恶化微粒及其他制程缺陷问题。
第4图示出一蚀刻深度量测工具(或相位移角度量测工具)460的简要图式，其是置于基材400背侧下方。该基材400具有蚀刻深度450，并且也具有一不透明膜410和一光阻膜420在该前侧上。在该基材400背侧存在有入射光束430、431和432，以及反射光束430’、431’和432’。入射光束的光源可来自该量测工具460。该光源较佳地是一宽频光源。部分的入射光束430，反射光束430’，是从该基材400和该环境470间的介面反射。反射光束431’是从该基材蚀刻介面451和该环境470间的介面反射。反射光束432’是从该不透明膜410和该基材400间的介面反射。该蚀刻深度量测工具收集基材背侧表面某一个范围内反射的光束。藉由计算例如431’和432’的光束间的相位移，可判定该透明基材的蚀刻深度450和相位移，而不需除去位于该基材400前侧上的该等薄膜，例如不透明膜410和光阻膜420。
在本发明的一实施例中，一机械手臂500，其是第3图的主架构301的自动控制装置304的一部分，是经设计而包含一基材固定器501。该基材固定器501具有可让该基材背侧的该等入射光束和反射光束穿过的开口，如第5A图所示。第5A图示出含有一机械刃部510的机械手臂500末端的简要图式，其具有一基材固定器501。该基材固定器501具有与该基材尺寸垂直的孔洞502。在一实施例中，对于6英时乘6英时的基材来说，该孔洞502约4英吋乘4英吋。该孔洞502的尺寸小于该基材尺寸，以使该基材边缘可以由该基材固定器支撑。在一实施例中，该机械刃部510的厚度约为2/5英时(1.2公分)。该孔洞502的尺寸应该尽可能大以收集该基材上大范围区域的量测资料。
第5B图示出置于第3图的量测工具306内的基材520。该量测工具306包含一量测单元550和一蚀刻深度量测工具460。该基材是由该机械手臂500在量测点上移动。在量测点560下方者是一蚀刻深度量测工具460。该蚀刻深度量测工具460包含一宽频光源(未示出)，其发射光线至该基材520背侧。该机械刃部510与该机械手臂500连接，并且具有转动及倾斜功能以使基材520表面可以与从该量测工具460发射出的量测光束垂直。该蚀刻深度量测工具460收集来自该基材背侧的反射光。该量测工具460分析从该反射光产生的资料以计算蚀刻深度。在本发明的一实施例中存在有一校正垫580，其在该机械刃部510上含有一蚀刻深度校正元件，例如一片裸硅。在一实施例中，该校正垫的尺寸约为直径1/2英时(1.27公分)。周期性地，可将该校正片580移至该量测点560上以校正该量测工具460。该裸硅表面上通常有原生氧化层。该原生氧化层的存在对于校正某些量测工具来说是很重要的。在一实施例中，该量测点560是直径如约1英时(2.54公分)的圆形开口。
背侧蚀刻深度量测的优势在于该量测不需要去除该等前侧薄膜。因此可先部分蚀刻该基材，然后进行测量以订定下一步骤的蚀刻量。接着可将该基材再蚀刻以及再测量复数次，而不需要将该基材移至另一个系统以执行去光阻。对于交替式相位移光罩的制造来说，准确控制相位移角度(或蚀刻深度)是非常重要的。因为基材是透明的而且相位移角度可从背侧测量，故可大幅度减少制程时间，因为基材蚀刻的微细调整不需要将该基材从该蚀刻模组中移出。
除了装设在该量测单元306底部的蚀刻深度量测工具460外，在本发明的一实施例中，一CD量测工具590是经装设在该量测单元306顶部，以通过一开口595(如第5C图所示)收集关键尺寸(CD)量测资料。所收集的CD量测资料可正向及逆向馈送至该蚀刻器以调整基材蚀刻配方。因为CD量测对量测位置的要求比蚀刻深度量测严格，该机械手臂500，其是主架构301中的自动控制装置304的一部分，可能无法如所要求般具有足够准确的控制。该CD量测工具590可包含一移动元件(未示出)，以使该CD量测工具中的量测元件(未示出)能够移至该基材520上的特定量测位置上。该移动元件的移动是由一控制器控制，以控制其准确移动。第5C图示出具有一顶部CD量测工具590和一底部蚀刻深度量测工具460的量测单元306的简要图式。
该CD量测工具590可使用OCD(光学关键尺寸)量测技术。OCD量测技术是先进制程控制(APC)系统。例如，法线入射光谱OCD量测系统提供详细的线扫描(line profile)，这是线上扫瞄非破坏性电子显微镜(in-linenon-destructive SEMs)所无法提供的。对于光罩来说，OCD量测可在反射模式(使用反射光)或透射模式(使用透射光)下操作。OCD技术的小巧尺寸及速度使本发明的量测系统可以完全整合至一制程工具中，例如应用材料公司的Tetra IITM或DPSII蚀刻系统。当与APC软体合并时，这提供晶圆与晶圆间的封闭式回路控制完整的、前馈的方法。光学CD量测工具的一实例是可从加州Milpitas的Nanometrics公司取得的Nano OCD 9000，或如美国专利第5,963,329号中揭示者的光学影像仪。光学CD量测工具可使用雷射散射法(scatterometry)、反射法(reflectometry)或透射椭圆偏光(transmission ellipsometry)技术。
虽然前述是针对本发明的较佳实施例，但本发明的其他及进一步观点可在不背离其基本范围下设计出，并且其范围是由下述权利要求决定。
权利要求
1.一种在一蚀刻制程系统中测量一基材的蚀刻深度的设备，其至少包含一量测单元，与该蚀刻制程系统的主架构连接；以及一蚀刻深度量测工具，与该量测单元底部连接，其中一位于该量测单元底部的开口允许光束穿通过该蚀刻深度量测工具和该基材间。
2.如权利要求1所述的设备，更包含一基材传送机械手臂，其置于该主架构中，以将该基材传送至该量测单元，其中该基材传送机械手臂具有一机械刃部以抓持基材，并且该机械刃部具有一开口以允许光束照射在该基材背侧上。
3.如权利要求1所述的设备，其中上述位于该量测单元底部的开口是圆形。
4.如权利要求2所述的设备，其中上述的机械刃部的开口是方形。
5.如权利要求2所述的设备，其中上述的机械刃部含有一校正垫，其是用来校正该蚀刻深度量测工具。
6.如权利要求2所述的设备，其中上述的机械刃部具有转动及倾斜功能，以将该基材表面安置成垂直于从该蚀刻深度量测工具射出的光束。
7.如权利要求1所述的设备，其中上述的量测单元可处于真空下。
8.如权利要求2所述的设备，其中上述的深度量测工具是经配置以检验具有一透光层的基材。
9.一种在一蚀刻制程系统中测量一基材的蚀刻深度的设备，其至少包含一量测单元，与该蚀刻制程系统的主架构连接；一蚀刻深度量测工具，与该量测单元底部连接，其中一位于该量测单元底部的开口允许光束穿通过该蚀刻深度量测工具和该基材间；以及一基材传送机械手臂，置于该主架构中，以将基材传送至该量测单元，其中该基材传送机械手臂具有一机械刃部以抓持一基材，并且该机械刃部具有一开口以使光束照射在该基材背侧上。
10.如权利要求9所述的设备，其中上述的位于该量测单元底部的开口是圆形。
11.如权利要求9所述的设备，其中上述的机械刃部的开口是方形。
12.如权利要求9所述的设备，其中上述的机械刃部含有一校正垫，其是用来校正该蚀刻深度量测工具。
13.如权利要求12所述的设备，其中上述的校正垫含有一裸硅(baresilicon)。
14.如权利要求9所述的设备，其中上述的机械刃部具有转动及倾斜功能，以将该基材表面安置成垂直于从该蚀刻深度量测工具所射出的光束。
15.如权利要求9所述的设备，其中上述的量测单元可处于真空下。
16.如权利要求9所述的设备，其中上述的深度量测工具是经配置以检验具有一透光层的基材。
17.一种制备一交替式相位移光罩的方法，其至少包含a)将一基材置于一蚀刻制程反应室中，其中该基材是由一透光材料制成，并具有一第一图案化不透明层和一第二图案化光阻层在该透光材料上；b)将该石英蚀刻至一第一蚀刻深度；c)将该基材传送至与一基材传送反应室连接的一量测单元；d)利用与该量测单元底部连接的一蚀刻深度量测工具从该基材背侧测量该蚀刻深度，以决定下一蚀刻步骤的蚀刻时间；e)将该基材放回该蚀刻制程反应室中；f)蚀刻由该蚀刻深度量测所决定的蚀刻时间；g)将该基材传送至该量测单元；h)利用与该量测单元底部连接的蚀刻深度量测工具从该基材背侧测量该蚀刻深度，以决定下一蚀刻步骤的蚀刻时间；以及i)重复步骤e至h直到达到目标蚀刻深度为止。
18.如权利要求17所述的方法，其中上述的蚀刻深度量测是藉由收集来自该基材背侧的反射光束来执行。
19.一种在一蚀刻制程系统中测量一基材的蚀刻深度的设备，其至少包含一量测单元，与该蚀刻制程系统的主架构连接；一蚀刻深度量测工具，其与该量测单元底部连接，其中一位于该量测单元底部的开口使光束穿通过该蚀刻深度量测工具和该基材间；一CD(关键尺寸)量测工具，其与该量测单元顶部连接，其中位于该量测单元顶部的开口使光束穿通过该CD量测工具和该基材间；以及一基材传送机械手臂，其安置于该主架构中，以将该基材传送至该量测单元，其中该基材传送机械手臂具有一机械刃部以抓持该基材，并且该机械刃部具有一开口以使光束照射在该基材上。
全文摘要
本发明的实施例是关于一种在一半导体光罩制程系统中测量一交替式相位移光罩的蚀刻间的蚀刻深度的方法及设备。用来在一蚀刻制程系统中测量一基材的蚀刻深度的设备包含一种与该蚀刻制程系统的主架构连接的量测单元，以及一种与该量测单元底部连接的蚀刻深度量测工具，其中位于该量测单元底部的开口使光束可以穿通过该蚀刻深度量测工具和该基材间。本发明的实施例也关于制备一种交替相位移光罩的方法，其是藉由部分蚀刻该石英基材至一起始蚀刻深度，接着以一整合式量测工具测量该蚀刻深度。然后蚀刻该基材并重复测量直到达到目标蚀刻深度为止。
文档编号H01L21/02GK101055422SQ20061007481
公开日2007年10月17日 申请日期2006年4月14日 优先权日2006年4月14日
发明者R·莱文顿, C·科拉德, S·安德森, K·恩格因 申请人:应用材料股份有限公司