TWI270662B - Method and apparatus of arrayed, clustered or coupled eddy current sensor configuration for measuring conductive film properties - Google Patents

Description

1270662 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ’更明確地關於晶圓加工期 本發明係普遍地關於半導體製造 間用於製程控制的線上度量學。、 【先前技術】 當已===的望在已達到正確厚度; 土 電域·於轉、接近度及膜厚度量測。感測器依 ί。i動針線圈之電磁場於樣品中之電流感 、圖1為渦電雜作原理之簡單示意圖。交流電通過緊近 之導體102之線圈100。線圈的電磁場於導體1〇2中引起渦電流 104。渦電流的強度及相位因而影響線圈上的負載。因此，線圈的 阻抗受位_近的導體引起之渦電流影響。測量此—影響以感測 導體102之接近度以及物體的厚度。距離1〇6影響渦電流1〇4對 線圈100的作用，所以，料體102雜，來自感測器監測渦電 流對線圈100影響之信號也將改變。 嘗試使用渦電流感測器來測量膜厚度已造成有限的成功。因 為來自示渦電流感測器的信號對於膜厚度及基板至感測器的距離 兩者敏感，有兩個必須解答的未知數。圖2為晶圓載置部之示意 圖，其具有於化學機械平坦化製程（CMp, chemical planarization process)期間用以測量晶圓厚度之渦電流感測 器。晶圓載置部108包括渦電流感測器no。CMp操作期間，將由 載置部108之載置部膜112支撐的晶圓114靠著墊116擠壓以平 坦化晶圓表面。墊116由不鏽鋼裡襯us支撐。 圖2結構的一個缺點來自載置部膜的可變性，其可改變+/一3 1270662 铪爾。因此，載置部膜造成晶圓及感測器之間距離的重要 ^外，施加至載置部膜之不_下力量隨著載置部賴縮將 進一步的變化。因此，變成極難以校準所有影響距離的 1 因而影響感測、之厚度量測。此結構的另—個缺點由 ^ 分開的另一個導體之存在引起及通常稱為第三者作用了若/導屉 的厚度小於所謂表皮深度，來自線圈的f磁場將不會 : ^將部份通過@ 2墊116之不鏽鋼裡襯118。其將於不_引帶内 引起另外的渦電流，因而提供渦電流感測器之總信號。再者，應 ^墊Ik日$間磨損或腐H造成不鏽鋼裡襯及渦電流感測器之間距 麦化，其影響對總渦電流感測器信號之佔用貢獻。因此，當將 晶圓持續處理時，必須考慮磨損因素。結果，由於注入厚度^測 的可變性，誤差量為無法接受地高及不可預料。 鑒於前述，有需要消除或抵銷於工作條件下固有的可變性以 便可決定準確的終點來更精確地達到理想厚度。 【發明内容】 ~ 廣泛而言，藉由於理想條件（即非工作條件）下決定晶圓厚度 及提供該厚度，本發明滿足此等需求，以便可說明或抵銷由於在 處理操作期間導入的未知數之可變性。 、、，據本發明的一實施例，提供於膜厚度量測期間用以使雜訊 減至最少的^法。此方法開始為定位第一渦電流感測器朝向與導 ，，相關㈣-個表面。此方法包括定位第二渦電流感測器置於 導電膜的另一面及朝向與導電膜相關的第二個表面。第一個及第 一渦電流感測器可共有同一個軸線或為彼此偏位。方法更包括交 流電力供應至第一渦電流感測器及第二渦電流感測器，以便使第 一渦電流感測器及第二渦電流感測器一次一個有電力。於本發明 的一個貫施態樣中，將延遲時間併入於第一渦電流感測器及第二 渦電^感，器間切換電力之間。方法也包括基於來自第一渦電流 感測裔及第二渦電流感測器的信號組合計算膜厚度量測。 於另一實施例中，提供用以測繪晶圓厚度之感測器陣列。感 1270662 測器陣列包括多個頂部感測器對、 ;動狀態。包括連二；j多成 ί個==源之電力交替供應至多==及 根據本發明之再另-實施例，提供用以處理晶圓 統包括化學機械平坦化(CMP，chemical mechanicaia .....

Planarization)工具。CMP工具包括於限定外罩内的晶圓載 晶圓載置部财，絲，具有置置 1 giiU,部的底部表面。載置部膜用以於cmp操作期間 t撐曰日0。將感。驗人晶圓載置部中。將感測器置於視窗頂部 、面上方。感測n用以於晶圓巾引發渦電流以決定晶圓之接近度 加Ϊ=ΜΡ工具外部之感測器陣列。感測器陣列與嵌入晶 圓載置种的感測器接通。感測器_包括第—感測器及相對應 白^第二感測器。第-感測器及相對應的第二_器在在一主動狀 ，及一被動狀態之間交替變換。當第二感測器為被動狀態時，使 第一感測器處於主動狀態。感測器陣列用來偵測與第一感測器及 相對應的第二感測器至晶圓的距離不相干的一晶圓厚度彳言號二 吾人應知前面之一般性說明及下列詳細說明僅為例示^解釋 而非如如申請專利範圍般用以限制本發明。 【實施方式】 現在將參照隨附圖式詳細說明本發明的幾個例示實施例。將 圖1及2於上述「先前技術」部分中討論。 渴電流感測态（ECS，eddy current sensors)允許測量移動晶 圓之金屬膜厚度。已確定ECS能夠對典型裝載機械速度下移動的 晶圓提供足夠快速的反應。所以，能夠「作業中」實施厚度量測 而不影響製程生產量。再者，可利用晶圓的移動由群集結構之有 限數量感測器產生厚度變化曲線。例如，晶圓對準器提供旋轉方 1270662 ㈤ί:: 厚度變化曲線對各晶圓產生將游 法為厚度變化曲線最佳化。射·%之製作方 圓厚:未處理狀況(即無打擾狀況)下決定曰曰 =之進入的感測器或感測器群 =工曰 y或傳達至處理薄金屬_下_造錄。亦即， 流程相關的感測器用進入厚將與下游製造 未知數或變數無I應知使件造成的 界定新的度量性質。於一實施；;組， Ϊ(即^陣Lt括連結二或多個感測器群= 測器可視為一，位於晶圓相同面上的三個感 游冷則丨Ϊ在的站整合群集的感測器，可將晶圓的厚度為下 將ΐ 存。此外’當將晶圓自處理室移出時，也可 ίί„厚度掃描以提供回饋關於處理操作的結果忍 ΐ後作方法做調整。當然，同樣可提供處 :則哭=ί根·?ί發明—實施例用以測量進人晶圓厚度之搞合感 指；曰曰感測器130及底部感測器132用以提供 、:二= 子度之#號。於一實施例中，感測器130及132為 ir%V3^mm 142 140 ° ,感測态I32的軸線136偏位。熟悉本技藝者當 測1 130及底部感測器132(此二感

St 1 立，由感測器130及132產生的電磁場將不會彼 )。在頻率為相同及軸線134與軸線136為對齊的 十月況’則^吕號的抑制於某些情況中可發生，然、而，如下將解釋， 1270662 測器，如嵌入CMP工具的晶圓載置部中的咸 件下操作的❹]n校輕更準雜㈣ϋ〗可將於工作條 ^私織以疋做製程，如CMP製程，以去除正確量膜厚 一結膜= 哭。士抓m j U抑制可將不同頻率施加各別的感測 ;。此外’可&加她偏移使得兩制^為不同她 一 ° &、/、= 士 c 強度為厚度的函數。如數學方程式：s=k(TllK) 斤以^、中s為信號強度，k為敏感度係數及THK為厚度。於一實 施=中’其巾上述方財已知信號強度及敏錢餘，經由校準 曲疋厚度。可將此決定的厚度供應至半導體製造流程中處 理薄至屬膜的下游製程福，如CMP工具，如參關8及9之討 淪。此外，參照圖13-16B更詳細說明，可實施切換電力供應方案。 所以，可使用單-電源145來驅動感測器懦及132兩者。當然， ^圖6A為根據本發明一實施例用以測量進入晶圓厚度之另一改 變結構的耦合感測器之簡單示意圖。於此實施例中，感測器群用 以j頂部感測器130之軸線162決定晶圓ι38厚度。放置底部感 ，器132a及132b使得各感測器至軸線162的距離相同。因此， ，由平均來自感測器132a及132b的信號，決定沿軸線162的信 號及因此之厚度。於此，於頂部及底部感測器之間信號的干擾或 1270662 抑制不重要，因為底部感測器132a iQ〇k 軸線偏位。區域164、166、168、與頂部感測器130的 部感測器130及底部❹指132」^72代表當通過於頂 138的移動。將此等區域的咅m之間界定的空間時晶圓 本發明-實施例用以_臈=::==«感，艮據 中，渦電流感測器群包括頂部感懒=號之％疋性。於此結構 間。線169代表來自感測3| 132 &枯°貝^對早位為写秒之時 器之讀值。線A iVl2: = Ϊ ’而線173代表來自感測 中，將來自感測器132a及:32b 將=實施例 自感測器號平均。最終的平由 說當晶圓138通感測器群時之不同位^例如， ^感測謂及由區域164的圖代表。應知Ecs讀值Η伏 j Τί,。:晶_沿此中點移動途徑二= ^。如可見’由線177代表的平均讀值保持相對轉定。、 r’將/曰圓向上移動〇.020英吋。當來自感測器130之 ΐϊί度if]量的信號及在〇厚度時之參考信號之間的差異）變 而又*二7自7底部感測器挪及132b之信號強度變成較弱。缺 η代t的平均保持相對固定。而後將晶圓自中點途ΐ 動;!·Γ0英十於ί，來自頂部感測器130的信號強度i ^，來自底部感測|§ 132a及132b之信號強度變成較強。 ^上=頂部感測器信號及底部感測器信號之平均保持 如上所提，感測器群供應穩定信號，其中晶圓與感測 Μ距離為無關，因頂部及底部信號之平均抵銷來自 ^ 32或ίΐ來自晶圓彎曲之信號的變化。而後晶圓138移出感 測為群，如區域172中所繪，其中當感·看見晶圓在離去時^ 1270662 邊緣時號改變。應知圖6A的區域164-17?你主& βηιλ 明的類似移動模式。圖6Α之移麵將產生如 的平均信號。，悉本技藝者當知可將感測器以—個底^感 二個頂部感測H、-個底部感測ϋ及兩個頂部感測器、;;壬二 當的結構配置以抵銷晶圓之移動，以便保持穩^讀°ι 圖7Α為根據本發明一實施例的搞合至下^ ^

決疋日日0及/或於日日囡138的基板142上方薄膜14〇的厚产。户 出測定的厚度之信號傳達至控制器144。接下來，控制器^= 信號至嵌人CMP製程之晶圓載置部174中的感測器麗。於= 施例=，感測器130a及130b為渦電流感測器。於另一實施例中， 感測器130a及130b為紅外線感測器。應知藉由提供感測器襲 與進入的晶圓138之厚度，可實施校準以實質上消除對感測器及 晶圓之間距離的敏感性。感測器130b及晶圓138之間距離的可變 性可由於工作條件期間載置部膜176壓縮或僅因為載置部膜厚度 本身存在的變異引起，其可大至V—3毫米。此外，拋光墊178 ^ 頂部及不鏽鋼裡襯180之間的距離影響來自感測器13牝之信號。 同樣地，可使用指出進入的晶圓138之厚度的信號來校準感測器 130b，以貫質上消除由影響拋光塾178之頂部及不鏽鋼裡襯18〇 之間距離的拋光墊容限及墊腐蝕造成的可變性。 圖7B為進入厚度感測器耦合至下游Qjp製程厚度感測器之另 一實施例的簡單示意圖。於圖7B中，由頂部感測器i3〇a及底部 感測器132a及132b組成的感測器群與控制器144接通。於此， 提供適當的感測器群(如圖6A及6B之感測器群）來決定進入的晶 圓138或晶圓的薄膜140之厚度。熟悉本技藝者當知參照圖3及5 的感測器群為也可用來決定晶圓138厚度的適當感測器群。於一 實施例中，控制器144平均來自底部感測器132a及132b的信號 以便決定沿頂部感測器130a通過晶圓的軸線之晶圓138厚度的厚 度信號。而後將底部感測器的平均信號與來自頂部感測器13〇a的 12 l27〇662 “號平均以決定晶圓138或薄膜140之厚度。而後將此厚度傳達 '^嵌^的感測器130b。如上述參照圖7A，對感測器130b可實施 動杈準，其中將對於感測器及晶圓之間距離的敏感性及對於拋 ^塾178頂部及不鏽鋼裡襯18〇之間距離的敏感性實質上消除。 ^即，可即時實施自動校準以便為由於墊磨損或其他機械堆積問 ，CMP載置部至板機械位移造成之感測器接近度的變化調整 讀出。 曰口將圖7B的感測器i3〇b置於間隔部175上方。間隔部175與 載置部174的底部表面對齊。間隔部175係由非導電的任何 材料組成。於一實施例中，間隔部175為一種聚合物。於另 =施例中，間隔部175為約i毫米(mm)至約h 5刪厚。應知 =175提供感測器遍一個視窗以傳送及接受指出晶 上的膜之厚度及接近度的信號。 々曰_ 哭雜雖ί圖,二'及7B,實施例說明於CMP處理前的感測器或感測 感測⑤或制11群也可位於GMP處理後以提做善批次¥

人厚度允許特^製作方法能夠被下載2 ίΐΐ f修何進人的膜厚度，CMP後厚度允許校正於CMP ΠΛΡ子性量測中決定之任何偵測到的製成變化。亦即，提供 Λ厚致性量測作為感測器聰的回饋，以 Ob進一步細微調整校準設定以得到準確終點。於一:由 ==144自CMPi_，j器群提供回饋至感測器隱實

流感測器為常見渦電流感測器，如可購自SUNX 重感測态置於圖7A及7B之曰si # ® w』將夕 在-起以_晶圓接近度及金屬膜^者"=4感測器連接 測器包括於晶圓載置部中容感 3^ 〇 了'、 二' 可將上離提供至ECS感測 圖8Α及8Β為圖表解釋根據本發明之一實施例來自膜厚度渦 13 1270662 量銅。點210-1代表晶圓前沿之終點，即清除過量銅。點212-1 代表晶圓後緣的終點。熟悉本技藝者當知由嵌入晶圓載置部中的 ECS收集的資訊將產生連續數據以決定去除速率。此外，可觀察到 前沿及後緣之間去除速率變化。在將感測器嵌入晶圓載置部的情 況中’感測器提供連續即時數據關於待測晶圓或晶圓上的膜之厚 度。亦即，沒有感測器在拋光皮帶或墊每次旋轉擷取一次而提供 不連續的量測之視窗。說明於本文中的實施例提供連續的量測及 厚度監測。 ，11A為紅外線（ir，Infrared)感測器信號測量根據本發明 之-實施例隨時間測量拋光皮帶溫度之圖表。熟悉本技藝者當知 對紅外線錢為_ ’ _，紅外線健可_被拋絲 ΖΐϊΓΤ二晶圓之薄膜溫度。圖11A圖的線代表在皮帶不 4面。U外線#唬之監測’如相對於操作者皮帶的中心正面及 ΐ 3=晶圓溫度以監測於CMP流程期間溫度的變 圖12為CMP製 變化約攝氏1〇度° 發明-實施例由晶圓載置部之不意圖，顯示根據本 時間順序Ή-Τ9各顯示E&作^^严器測量之銅膜移降。 於X軸（單位為秒）1時間°各二=(單位為伏特)及時間間隔 說明銅膜去除之開始。亦即，t開始’而時間順序T2 時間順序T3-T8說明大約3G秒時中將479埃材料去除。 料的，。時間順序T9說明終點狀間順序期間相關去除材 機方案之工作循環。於此，伴隨第一 15 1270662 感測器之工作循冑250與相對於伴隨第二感測器之工作 ?替。?即:當工作循環252於「on」狀態時，工作循環25〇於 反之祕。因此，以此交流電力供應方案消除通過 待測基板的_ϋ之交戏合。應知交流電力供應讀也可 切換方案。如下面圖14Α S 16Β中所示，由圖13之切換^ ，雜訊相較於將兩個感測關__方義著地小許多:靡^ 弟^個及第二感測器可彼此偏位，即第—感測器的軸線與第^ ，，線偏位，如圖3、6Α、及7β中所示。或者，第一感測^ 及第一感測器可如圖5中所述的結構下為同軸。 iη 圖14Α及14Β為例示圖表，顯示根據本發明一實施例，

，電力供應方案及切換電力供應方案之間的雜訊差異。圖i4J 以J方f 3壓讀值。圖職明對於切換電 徠：，[祕 見，伴隨圖14A的雜訊量顯著大於 ^ j 14B的雜訊量。如上面所提，雜訊量的降低係由於消除當 ^時驅動時通過晶圓之第—個及第二感測器之轉合。因此 父替對各感測器的驅動，可得到具有較少干擾的更準確讀值: 於本文中的實施例賴使用單—電源來驅動感測器，因 而肩除由不同電源之不同雜訊特性引起的誤差。 〜Ϊ l5AAl5B為例示圖S，顯示於無切換電力供應方案中遭 訊。將圖15Α的區域254於圖15Β中放大。於此，線256 Ϊίί自則器的信號，而、線258代表來自下方感測器的電 =佗號。於區域254中延伸線256,如圖15B中所述，電壓讀值— 7及7· 9伏特之間擺動。圖16A及16B為例示圖表，代表 2防ϋ ϊ 於此’線260代表下方感測器電壓讀值，而線 62代表上方感測器電壓讀值。如圖1βΑ中可見，相較於圖π ，相對應信f虎，電壓讀健為平坦。於圖16β中放大區域咖 ，明線260之較平坦。於此，下方感測器的電壓讀值在7· 75及 •伏特之區域内保持相當穩定，相反於圖15β之7·7及7·9伏特 16 1270662 之間。 圖17為一簡早示意圖，顯示根據本發明一實施例，於同轴|士 才，中之邊緣排除改善的情形。晶圓280包括由虛線282及284表 兩個同心圓。於一偏位結構中，渦電流感測器可能被限制^ 只能測量在線284内界定的區域内的厚度。然而，於同轴結構中'， 可將區域擴大至於線282内界定的區域。因此，於此將可測量 ，圓280的更大量。例如，在渦電流感測器探針為大約18毫米直 徑的情況中，可測量的區域可擴大大約再9毫米。同樣地，在探 針為12毫米直徑的情況中，測量的區域可再擴大大約至少6毫米。 ㈢圖丨8為一流程圖，用以解說根據本發明一實施例，於膜厚度 f測巧間用以使檢查點尺寸及雜訊減至最小之方法操作。方法^ =於操作270,其中將朝向第一個表面之與導電膜相關的第一渦電 流感測器定位。而後方法繼續至操作272，其中將朝向第二個表面 之與導電膜相關的第二渦電流感測器定位。在此，可將第二渦電 流巧測器及第一渦電流感測器朝向半導體基板的對面側，如上面 $知圖3及圖5所述。應知第一渦電流感測器及第二渦電流感測 器可為同軸或彼此偏位，如本文中所述。相較於偏位結構，當渦 電流感測器為同軸時其檢查點尺寸較小。例如，於偏位結構中， 檢查點尺寸大至渦電流感測器探針兩者直徑，如參照圖3說明。 ，而，，同軸結構中，將檢查點尺寸減小至渦電流感測器探針之 單一直徑，如參照圖5說明。再者，渦電流感測器可位於處理工 具中如化學機械平坦化處理工具或作為對準器站内相關的測繪功 能的部分。 ， 圖18之方法接著前進至操作274，其中電力交替供應至第一 渦電流，测态及第二渦電流感測器。亦即，電力供應至第一渦電 流感測為「on」，而電力供應至第二渦電流感測器為「〇ff」。所 以、，一次僅f 一個渦電流感測器有電力，因而消除渦電流感測器 通過基板之交叉耦合。於一實施例中，可將延遲時間包括入交替 的電力供應方案。亦即，一旦將第一渦電流感測器「〇n」及而後 1270662 「off」’在第二渦電流感測器Γ〇η」前延遲期 m蝴延f獨可為—毫秒，然而，可實施任何適當= ίΐ至操作276，其中基於來自第一渦電流感測器 組合計算臈厚度量測。由於交流電力 瞒至最小，_計算的襲度將检高的正確性 及精確性。 實施例，其中第—個及第二____ ί規流感測器建構成對於相對應的渦電流感測器 ίϋίϊί2熟悉本技藝者當知藉由包括渦電流感測器 ，開，糸統中可達到此。此外，於此說明的實施例使得單一 ϊ源第一渦電流感測器及第二渦電流感測器兩 =器，入的誤差，如不同電力來源;==屑j 發^ ϊ，中運用交#供應電力方案可消除發生於偏位結構中 二邱ίίίί除區域。亦即’當感測器頭接近晶圓邊緣，探針的 、二=將暴路於晶圓邊緣外及部分將暴露於晶圓邊緣内。此暴露 緣排除區域，其中晶_邊緣區域未被測量。此區 =如同渦電流感測器直徑一樣大。因此，於同軸結構$緣相車j uf渴電流感測器，將使邊緣排除區域減至最小。亦即，可將 邊緣排除區域降低至感測器的半徑。 、 造過= 測’決定半導體製 晶圓上膜厚度而判定終點及相關的去除或 如，可使用感測11於去除或沉積層或膜 於基板上的任何+導體製_，如_妓積製程。此外，將切 1270662 換電力供應方案限定於雜訊的最小化。切換電力供應 測1¾'通過基板的麵合，其發生於當相反制器於同時驅^ = 感測器位_軸結構、切換電力供應方案、與經由加人開^系1 =反感測器呈現為電感負載最小化一起，減小邊緣排除區二或的 程度。 j 於本文中已藉由數個例示實施例說明本發明。透過考 明之專利說明書及實施，本發明之其他實施例對熟悉本技^者^ 為顯而易見。吾人應將上述實關及較佳的特徵視為例示了 本發明由隨附的申請專利範圍界定。 【圖式簡單說明】

圖1為渦電流操作原理之簡單示意圖。 圖2為晶圓載置部之示意圖，其具有於化學機械平坦化製程 (CMP)期間用以測量晶圓厚度之渦電流感測器。 圖3為根據本發明一實施例用以測量進入晶圓厚度之耦合 測器之簡單示意圖。 圖4為根據本發明一實施例如圖3中所示的耦合渦電流感 器之信號圖。 圖5為根據本發明一實施例用以測量進入晶圓或膜厚度之另 一結構的耦合感測器之簡單示意圖。

圖6A為根據本發明一實施例用以測量進入晶圓厚度之另一改 變結構的耦合感測器之簡單示意圖。 圖6B為顯示當利用如圖表旁所示之渦電流感測器根據本發明 一實施例偵測膜厚度時平均信號之穩定性的一圖表。 圖7A為根據本發明一實施例之耦合至下游CMp製程厚度感測 器的一進入厚度感測器之簡單示意圖。 圖78為進入厚度感測器耦合至下游CMP製程厚度感測器之另 一實施例的簡單示意圖。 、圖及8B為顯示根據本發明之一實施例，來自膜厚度渦電 流感測器之信號及來自標準電阻率膜厚度量測裝置之信號之間的 19 1270662 關聯之一圖表。 電流細’用則彳量細厚度之渦 作期發，縣板上鱗膜》操 ιιμ1αΓ 感仏的輪出信號之一圖表。 間變化的-紅==㈡::測量-拋光皮帶溫度隨時 之紅夕圖卜發明之—實施例，測量晶圓溫度隨時間變化 丁1 -T9圖·發明之一實施例’ —CMP製程之30秒時序 膜移除的情^彡"。’扣由晶®魅部⑽渦紐細騎測量之銅 換電 應;;一 受的^訊U15B為例7^11表，顯示於無娜電力供應方案中遭 換電為例示圖表，代表當根據本發明一實施例將切 、H方木施加至感測器時之類似於圖15A及15B的讀值。 構中簡料賴，齡根據本伽—實_，於同軸結 稱中邊緣排除改善的情形。 貝 期間m—流糊，顯示根據轉明—實_，顏厚度量測 』間用以使雜訊減至最小之方法操作。 【主要元件符號說明】 丄〇〇〜線圈 102〜導體 104〜渦電流 1〇6〜導體1〇2與線圈1〇〇的距離 1270662 108〜晶圓載置部 110〜渦電流感測器 Π2〜載置部膜 114〜晶圓 116〜墊 118〜不输鋼裡概 130、130a〜頂部感測器 130b〜喪入晶圓載置部内的感測器 132、132a及132b〜底部感測器 134〜頂部感測器的軸線

136〜底部感測器的軸線 138〜晶圓 140〜金屬層 142〜基板 144〜控制器 138的上表面之間的距 下方的感測器的信號之線

⑽〜•線?5==^測器的_ 靠近頂部感測器移動 162〜頂部感測器132共有之相同垂直軸 性的圖表 174〜晶圓载之讀值的線 21 1270662 175〜間隔部 感測器13。之讀值的線 176〜載置部膜 177〜代表最終的平均 178〜拋光墊 ^ 180〜不鏽鋼裡襯 ί ί自典型電阻感測器方法之信號的線 線 ^ —固金屬體存在中來自渦電流感測器之信號的 個金屬體中來自渦電流感測器之 194、194a〜代表不存在第三 信號的線 — 194b〜ECS信號 196〜三角形 200〜: 2個金屬體存在之相關ECS電壓讀值的線 210桩ί ΪμΓΪ金屬體存在之相關ECS電壓讀值的線 枚二；，作的晶圓之前沿隨時間的ECS信號的線 214 二二=操作的晶圓之後緣隨時間的ECS信號的線 214〜開始去除晶圓的表面起伏 八 216〜開始自晶圓去除過量銅 =、22G〜交叉目的反縣__製程終點處 210-1〜代表清除過量銅之晶圓前沿之終點的點 212-1〜代表清除過量銅之晶圓後緣的終點的點 250〜第一感測器之工作循環 、”' " 252〜第二感測器之工作循環 254〜於圖15B中之放大區域 2 5 6〜代表來自上方感測器的信號的線 258〜代表來自下方感測器的電壓信號的線 260〜代表下方感測器電壓讀值的線 262〜代表上方感測器電壓讀值的線 22 1270662 264〜於圖16B中之放大區域 280〜晶圓 沈2〜代表於同軸結構中，可將渦電流感測器限制於此界定的 區域内測量厚度的虛線 284〜代表於偏位結構中，可將渦電流感測器限制於此界定的 區域内測量厚度的虛線

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Claims (1)

1270662 十、申請專利範圍·· 1· 一種用以於膜厚度量測期間將檢查點尺寸及雜訊減至最 小的方法，包含·· 第一渦電流感測裔定位步驟，將朝向一基板第一個表面之與 導電媒相關的第一渦電流感測器予以定位； 第二渦電流感測器定位步驟，將朝向該基板第二個表面之與 導電膜相關的第二渦電流感测器予以定位，第二個表面相反於第 • 一個表面； - 交流電力供應步驟，將交流電力供應至第一渦電流感測器及 第二渦電流感測器，使得當第二渦電流感測器不通電時將第一渦 電流感劍器通電，且於苐二滿電流感測器通電時將第一渦電流感 測器不通電；及 膜厚度計算步驟’基於來自第一渦電流感測器及第二渦電流 感測器的信號組合，計算膜厚度量測。 2·如申請專利範圍第1項之用以於膜厚度量測期間將檢查點 尺寸及雜訊減至最小的方法，其中，該第二渦電流感測哭定位牛 驟包括： ％ ’夕 將第一渦電流感測器之軸線及第二渦電流感測器之軸線彼此 偏位。 ' 3·如申請專利範圍第2項之用以於膜厚度量測期間將檢查點 尺寸及雜訊減至最小的方法，其中，該交流電力供應步驟包括： a) 供應電力至第一渦電流感測器； b) 終止電力供應至第一渦電流感測器； c) 等候一段延遲期間； d) 供應電力至第二渦電流感測器； e) 終止電力供應至第二渦電流感測器；及 Ο等候該一延遲期間。 24 1270662 查點 4.如申請專利範圍第3項之用以於膜厚度量測期間將檢 尺寸及雜訊減至最小的方法，更包含： 欢 對每個被測位置反複進行步驟a)-0。 5·如申請專利範圍第1項之用以於膜厚度量測期間將檢查點 ' 尺寸及雜訊減至最小的方法，其中該第二渦電流感測器定位^驟 包括： * 對正第一渦電流感測器之軸線與第二渦電流感測器之軸線為 同軸。 '' 6·如申請專利範圍第5項之用以於膜厚度量測期間將檢查點 尺寸及雜訊減至最小的方法，其中，該交流電力供應步驟包括: 將第一涡電流感測器與第二渦電流感測器兩者建構成使得當 各渦電流感測器為被動時呈電感負載的現象為最小。 胃 7·如申請專利範圍第6項之用以於膜厚度量測期間將檢查點 尺寸及雜訊減至最小的方法，其中將第一渦電流感測器與第二渦 電流感測器兩者建構成使得當各渦電流感測器為被動時呈電感負 載的現象為最小之步驟包括： 、 將第一渦電流感測器與第二渦電流感測器兩者併入於一開環 中。 8·如申請專利範圍第1項之用以於膜厚度量測期間將檢查點 尺寸及雜訊減至最小的方法，更包含： 由單一電源電力至第一渦電流感測器與第二渦電流感測器兩 者；及 反複進行電力交替使得第一個及第二涡電流感測器兩者於各 位置在交替時間通電。 25