测量间隙、厚度的方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106989701A(43)申请公布日2017.07.28(21)申请号201610912552.9(22)申请日2016.10.20(30)优先权数据14/942,4022015.11.16US(71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司地址中国台湾新竹(72)发明人邓君浩李雨青林冠文秦圣基(74)专利代理机构北京德恒律治知识产权代理有限公司11409代理人章社杲李伟(51)Int.Cl.G01B17/00(2006.01)G01B17/02(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图7页(54)发明名称测量间隙、厚度的方法及系统(57)摘要本发明的实施例提供了一种用于确定制造工具和工件之间的空隙的系统和方法。在示例性实施例中，该方法包括在工具中接收衬底从而在其间限定间隙。在衬底的与间隙相反的底面上设置的变换器提供穿过衬底传导的声波信号。变换器还接收来自限定间隙的衬底的顶面的第一回声和来自进一步限定间隙的工具的底面的第二回声。基于第一回声和第二回声测量间隙的宽度。在一些实施例中，工具的底面是喷嘴的底面，且在变换器接收第一回声和第二回声时，喷嘴在间隙中提供液体或气体。本发明的实施例还提供了测量厚度的方法。CN106989701ACN106989701A权利要求书1/2页1.一种测量间隙的方法，包括：在工具中接收衬底，从而在所述工具和所述衬底之间限定间隙；通过设置在所述衬底的与所述间隙相反的底面上的变换器来提供声波信号，其中，所述声波信号穿过所述衬底传导；通过所述变换器接收来自限定所述间隙的所述衬底的顶面的第一回声和来自进一步限定所述间隙的所述工具的底面的第二回声；以及基于所述第一回声和所述第二回声测量所述间隙的宽度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工具的所述底面是喷嘴的底面，并且其中，在提供所述声波信号期间和在接收所述第一回声和所述第二回声期间，所述喷嘴在所述间隙中提供液体和气体中的至少一种。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述液体和所述气体中的所述至少一种包括液体清洗溶液。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述液体和所述气体种的所述至少一种包括旋涂材料。5.根据权利要求1所述的方法，其中，测量所述间隙的宽度包括：确定所述第一回声被所述变换器接收的第一时间和所述第二回声被所述变换器接收的第二时间；以及基于所述第一时间和所述第二时间确定所述间隙的所述宽度。6.根据权利要求5所述的方法，其中，基于所述第二时间和所述第一时间之间的差值乘以所述声波信号通过所述间隙内的材料的速度且除以二来确定所述间隙的所述宽度。7.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述间隙内的第一位置相对地实施所述声波信号的提供以及所述第一回声和所述第二回声的接收，并且其中，所述宽度是对应于所述第一位置的第一宽度，所述方法还包括：与所述间隙内的第二位置相对地提供另一声波信号；接收来自所述衬底的所述顶面的第三回声和来自所述工具的所述底面的第四回声；以及基于所述第三回声和所述第四回声测量所述间隙的第二宽度，其中，所述第二宽度对应于所述第二位置。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：基于所述第一宽度和所述第二宽度确定所述间隙的统一性。9.一种测量厚度的方法，包括：接收衬底，所述衬底具有设置在所述衬底上的材料层；提供与所述材料层相反地耦合至所述衬底的变换器；通过所述衬底经由所述变换器发射声波信号；通过所述变换器接收来自所述材料层的底部界面的第一回声；通过所述变换器接收来自所述材料层的顶部界面的第二回声；基于所述第一回声和所述第二回声确定所述材料层的厚度。10.一种测量间隙的系统，包括：卡盘，可操作为保持晶圆，从而使得保持的晶圆限定介于所述晶圆和所述系统之间的2CN106989701A权利要求书2/2页间隙；变换器，可操作为：耦合至所述保持的衬底；穿过所述衬底发射声波信号；接收来自限定所述间隙的所述晶圆的表面的第一回声；接收来自进一步限定所述间隙的所述系统的表面的第二回声；提供表示所述第一回声和所述第二回声的信号；以及信号处理器，可操作为接收所述信号并且根据所述第一回声和所述第二回声确定与所述间隙相关的测量结果。3CN106989701A说明书1/10页测量间隙、厚度的方法及系统技术领域[0001]本发明的实施例涉及半导体领域，更具体地涉及测量间隙、厚度的方法及系统。背景技术[0002]半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速发展。在IC演进过程中，功能密度(即，单位芯片面积中的互连器件的数量)通常在增加，同时几何尺寸(即，可使用制造工艺创建的最小组件(或线))减小。这种规模缩小工艺通常通过增加产量效率和降低相关成本来提供很多益处。然而，这种按比例缩小工艺也伴随着增大了设计和制造引入这