JP4467571B2 - 無電解堆積のエンドポイントを検出するための装置および方法 - Google Patents
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Description
[0001]本発明は、一般的に、基板上に形成されたサブミクロンアパーチャの上に導電性材料を堆積するための装置および方法に関する。
[0081]図5は、本明細書に説明されたような触媒層および/または導電性材料層の堆積に有用なチャンバ160の一実施形態の概略断面図を示す。当然、チャンバ160はまた、触媒層および導電性材料層以外の他のタイプの層を堆積するように構成されてもよい。2002年1月1日に提出された、「Electroless Deposition Apparatus」と題された米国特許出願第10/059,572号[AMAT 5840.03]に説明されている、触媒層および金属層を無電解堆積するための装置が、本明細書で請求された態様および開示と矛盾しない限り本明細書に参照して組み込まれる。チャンバ160は、上部152と、側壁154と底部156とを備える処理コンパートメント150を含む。基板サポート162がチャンバ160の略中央の場所に配置され、フェースアップ位置で基板10を受け取るように適合された基板受け取り表面164を含む。チャンバ160はさらに、基板受け取り基板164に対して基板10を保持するように構成されたクランプリング166を含む。一態様において、クランプリング166は、基板10と加熱された基板サポート162間の熱転送を改良する。通常、基板サポート162は、外部電源と、基板サポート162に埋め込まれた1つ以上の抵抗要素とを使用して加熱されてもよい。別の態様において、クランプリング166は基板サポート162の回転中に基板を保持する。さらに別の態様において、クランプリング166の厚さは、処理中に基板10の表面に堆積流体168のプールを形成するために使用される。
[0099]図7は、触媒層および/または導電性材料層の堆積に有用なチャンバ170の別の実施形態の概略断面図を示す。チャンバ170は、フェースダウン位置で基板10を保持するように適合された基板受け取り表面174を有する基板ホルダ172を含む。基板ホルダ172は基板10を所望の温度に加熱するために加熱されてもよい。基板ホルダ172の基板受け取り表面174は、基板10の均一な加熱を提供するために基板10のバックサイドを実質的に受け取るようにサイズ設定されてもよい。基板ホルダ172はさらに、基板10のバックサイドに真空を供給して基板10を基板ホルダ172に真空チャックする、真空源183に結合された真空ポート173を含む。基板ホルダ172はさらに、基板10のバックサイドに対する、かつ真空ポート173への流体の流れを防ぐ真空シール181および液体シール182を含んでもよい。チャンバ170はさらに、流体ポート177などの流体入力を有するボウル176を備える。流体ポート177は流体源178a〜c、流体リターン179a〜cおよび/またはガス源180に結合されてもよい。一実施形態において、流体廃棄ドレイン184は処理中に使用された流体を収集するように適合可能である。
[00104]図8は、複数の検出部材250が基板の表面に追加されて、無電解堆積プロセスを検出および監視する検出システム60の能力を高める本発明の一態様を図示する。本実施形態において、検出部材250は一般的に、部材表面26aと同じ金属製材料から作られる基板の表面上に1つ以上のエリアを含む。検出部材250は、デバイス、あるいは普通半導体基板の表面に見られる「スクライブライン」のパッシブ部材である「リソグラフィックマーク」に追加されてもよい。検出部材250は任意の形状(例えば、円形、楕円形、矩形など)であってもよく、一般的に、長さ約100ナノメートル〜約100マイクロメートルの主要な寸法を有する基板の表面上のエリアをカバーすることが想定される。別の実施形態において、検出部材250は、発射された放射の所望の波長に比例して間隔をあけられる(「X」と示される)同じサイズの個々のより小さな検出部材250のアレイによって定義される。検出部材250のアレイのサイズおよび間隔は、反射された放射が1つ以上の波長で建設的または破壊的干渉を呈するように選択される。本実施形態において、(複数の)無電解堆積膜の成長は基板の表面上の検出部材250のアレイの物理的サイズおよび間隔を変化させることによって、建設的または破壊的干渉を呈する波長を変える。建設的かつ破壊的干渉を呈する反射された波長の変化と、種々の波長での強度の変化によって、検出システムは堆積膜の成長を検出できるようになる。信号対雑音比に対する迷光の効果を削減するために、検出システム60および基板の表面上のビューイングエリア68は環境光源からカバーまたは遮断される必要があると思われる。スリット、狭いアパーチャ(開口53a)はまた、検出器によって収集された放射量をコントロールして検出プロセスを高めかつ信号対雑音比を改良するために、検出システム55に追加されてもよい。
Claims (15)
- 無電解堆積プロセスを監視するための装置であって、
チャンバと、
基板受け取り表面を有する、前記チャンバに配置された基板サポートと、
前記基板受け取り表面に向けられた電磁放射源と、
無電解堆積プロセス中に前記基板受け取り表面に搭載された基板の表面から反射された電磁放射の強度を検出する検出器と、
前記電磁放射源の出力を測定すると共に、前記電磁放射源の出力と、前記検出器によって検出された、前記反射された電磁放射とを比較するように適合された放出センサーと、
前記検出器からの信号及び前記放出センサーからの信号を受け取り、かつ前記無電解堆積プロセスをコントロールするように適合されたコントローラと、
を備える装置。 - 前記電磁放射源が1つ以上の発光ダイオードを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記基板サポートを前記検出器に対して移動させるドライブ機構をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記検出器を前記基板サポートに対して移動させる第2のドライブ機構をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記検出器がスペクトロメーターである、請求項1に記載の装置。
- 前記電磁放射源の前記出力を受け取る光ファイバケーブルと、
前記反射された電磁放射または前記光ファイバケーブルからの前記電磁放射が検出器へと通過するようにする機械的スリットと、
前記機械的スリットを位置決めする機械的アクチュエータを使用して、前記反射された電磁放射または前記電磁放射の前記光ファイバケーブルから前記検出器への送信を選択的にコントロールするコントローラと、
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 前記コントローラに結合されたメモリをさらに備えており、前記メモリが、前記無電解堆積システムの動作を方向付けるコンピュータ読み取り可能なプログラムを内部に具現化しているコンピュータ読み取り可能な媒体を備えており、前記コンピュータ読み取り可能なプログラムが、
前記無電解堆積システムをコントロールして、
(i)処理をスタートさせる、
(ii)前記無電解堆積プロセス中に、前記反射された電磁放射の強度のデータを収集して、前記メモリに記憶する、
(iii)前記記憶されたデータを前記収集されたデータと比較する、そして
(iv)前記収集されたデータが閾値を超える場合に前記無電解堆積プロセスを停止させるコンピュータ命令を備える、請求項1に記載の装置。 - 表面に検出部材を有する基板であって、前記基板サポートの前記基板受け取り表面上に配置される基板と、
前記基板の前記表面に向けられた電磁放射源と、
無電解堆積プロセス中に前記検出部材から反射された電磁放射の強度を検出する検出器と、
前記検出器からの信号を受け取り、かつ前記無電解堆積プロセスをコントロールするように適合されたコントローラと、
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 無電解堆積プロセスをコントロールするための方法であって、
無電解堆積チャンバに基板を位置決めするステップと、
ブロードバンド光源から前記基板上に電磁放射を放出するステップと、
無電解堆積プロセスステップ中に基板の表面から反射された前記電磁放射の強度を1つ以上の波長で検出器を使用して検出するステップと、
前記ブロードバンド光源の出力を測定するステップと、
前記基板の前記表面から反射された前記電磁放射の強度を前記1つ以上の波長で監視すると共に、前記ブロードバンド光源の前記出力を監視して、前記無電解堆積プロセスのステータスを判断するステップと、
を備える方法。 - 前記基板の前記表面から反射された前記電磁放射の前記強度を検出しつつ前記基板を回転させるステップをさらに備える、請求項9に記載の方法。
- 前記検出器を前記基板に対して移動させるステップをさらに備える、請求項9に記載の方法。
- 前記基板の前記表面から反射された前記電磁放射の前記強度を検出する前に、前記基板と接触している無電解堆積流体に前記検出器を浸すステップをさらに備える、請求項9に記載の方法。
- 前記基板の前記表面から反射された前記電磁放射の前記監視された強度がプロセス値を超える場合に前記無電解堆積プロセスステップを修正するステップをさらに備える、請求項9に記載の方法。
- 第1回目において前記基板の前記表面から反射された前記電磁放射の前記監視された強度と第2回目において前記基板の前記表面から反射された前記電磁放射の強度との差がプロセス値に等しい場合に堆積タイマーをスタートさせるステップと、
前記堆積タイマーが定義された期間に達するとプロセスステップを修正するステップと、
をさらに備える、請求項9に記載の方法。 - 無電解堆積プロセスステップ中に前記基板の表面上の検出部材から反射された前記電磁放射の強度を1つ以上の波長で前記検出器を使用して検出するステップと、
前記検出部材から反射された前記電磁放射の前記強度を前記1つ以上の波長で監視して、前記無電解堆積プロセスのステータスを判断するステップと、
をさらに備える、請求項9に記載の方法。
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