Способ контроля толщины диэлектрической пленки в процессе напыления ее на свидетель

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ В ПРОЦЕССЕ НАПЫЛЕНИЯ ЕЕ НА СВВДЕТЕЛЬ, заключающийся в том, что, направляют световой поток на пленку, регистрируют величину интенсивности спетового потока , прошедшего через пленку и свидетель , по.которой судят о толщине пленки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона контроля, определяют уровень интенсивности, не пропорциональный толщине пленки, и перемещают скачкообразно свидетель при достижении этого уровня в плоскости , перпендикулярной направлению напып.ения. . (Л

СОЮЗ CQBETCHHX

Ц

РЕСПУБЛИН

3(5g G 01 В 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABT0PGH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

° °

° °

ГОсудАРстВенный нОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3548810/25-28 (22) 01. 02. 83 (46) 23.06.84. Бюл. и 23 (72) 3.Ю.Готра, Ю.Т.Лозинский и И.Я.Хромяк (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола (53) 53 1.7 15.27(088.8) (56) 1. Технология тонких пленок.

Справочник под ред. Л.Майселла, P.Ãëýíãà, M., "Советское радио", 1977, т. 1, с. 150-162.

2. Авторское свидетельствс СССР

У 246085, кл. G 01 В 11/06, 1968 (прототип).. SU„„1099098 А (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛ 1ИНЫ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ В ПРОЦЕССЕ

НАПЫЛЕНИЯ ЕЕ НЛ СВИДЕТЕЛЬ, заключающийся в том, что, направляют световой поток на пленку, регистрируют величину интенсивности светового потока, прошедшего через пленку и свидетель, по,которой судят о толщине пленки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона контроля, определяют уровень интенсивности, не пропорциональный толщине пленки, и перемещают скачкообразно свидетель при достижении этого уровня в плоскости, перпендикулярной направлению напыления.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины диэлектрической пленки в процессе напыления ее на свидетель, в частности при 5 изготовлении интегральных микросхем, Известен способ контроля толщины диэлектрической пленки, заключающийся в определении оптических характеристик пленки, по которым судят о ее толщине f 1 ).

Недостатком данного способа является низкая точность контроля °

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 15 способ контроля толщины диэлектрической пленки в процессе напыления ее на свидетель, заключающийся в том, что направляют световой поток на пленку, регистрируют величину интен- 20 сивности светового потока, прошедшего через пленку и свидетель, по которой судят о толщине пленки (2 ).

Недостатком известного способа является низкая точность и ограниченный диапазон контроля. При толщинах напыляемой пленки около 0,8 мкм происходит резкий переход на попогий участок кривой, где изменения интенсивности от толщины диэлектрика ста- 39 новятся соизмеримыми с ошибкой измерения, что приводит к снижению точности измерения. Дальнейший рост толщины пленки до S мкм и выше не вызывает больших амплитудных (зависимость 3g интенсивности асимптотически приближается к нулю) изменений интенсивнос . ти на выходе, что приводит к сужению диапазона толщин пленок, контролируемых с достаточной точностью. 4О

Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона контроля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля толщины диэлектрической пленки в процессе напыления ее на свидетель, заключающемуся в том, что направляют световой поток на пленку, регистрируют величину интенсивности светового потока, прошедшего через пленку и свидетель, по которой судят о толщине пленки, определяют уровень интенсивности, не пропорциональный толщине пленки, и пе55 ремещают скачкообразно свидетель при достижении этого уровня в плоскости,, перпендикулярной направлению напыления.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, иллюстрирующая способ контроля толщины диэлектрической пленки в процессе напыления ее на свидетель.

Устройство содержит источник 1 света, маску 2„ фотоприемник 3 и измерительный прибор 4. Индексом 5 обозначен прозрачный свидетель, на который наносят пленку 6.

Способ осуществляется следующим образом.

Падающий световой поток от источника света проходит через напыляемую из потока 7 пленку 6 и прозрачный свидетель 5 ° Далее он попадает на фотоприемник 3, сигнал с которого подаетя на измерительный прибор 4. По достижении заданного показания прибора

4, соответствующего концу области линейной зависимости интенсивности от толщины, свидетель 5 скачкообразно перемещают в направлении, указанном стрелкой 8, так, чтобы напыление производилось на прозрачный участок свидетеля 5. Площадь напыляемой на свидетель 5 пленки 6 ограничивается маской 2.

Перемещение свидетеля 5 производится каждый раз по достижении уровня интенсивности проходящего через него света, не пропорционального толщине пленки 6. Этот уровень интенсивности определяется для каждого диэлектрика экспериментально и является постоянной величиной.

Скачкообразное перемещение это дискретное перемещение с большой скоростью за определенный промежуток времени (в рассматриваемом случае — за 1/2 с).

Дпя случая постоянно растущей пленки 6 это значит, что скачкообразное перемещение свидетеля 5 производится в точке перехода кривой зависимости интенсивности проходящего через свидетель 5 света от толщины с линейного участка на нелинейный.

Величина перемещения (шаг свидетеля 5) определяется диаметром отверстия в маске и должна быть на О,S мм больше его, чтобы при очередном цикле измерения не происходило напыление контролируемой по толщине пленки на ранее запыленную поверхность, а только на чистую поверхность прозрачного свидетеля 5.

Составитель Л.Лобзова

Редактор С.Патрушева Техред O.Иене Корректор О.Тигор

Заказ 4340/29 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная. 4

Э 1099098

Точность предлагаемого способа является величиной постоянной во всем диапазоне контролируемых величин, составляет 5-77, так как диапазон контролируемых толщин разбит íà N поддиапазонов с линейным законом изменения интенсивности проходящего света от толщины.

Предлагаемый способ обеспечивает контроль толщин без ограничения верх-щ него предела и определяется соотношением.О= дс Н где 5 — верхняя граница толщины., И вЂ” количество поддиапазонов с линейными участками, зависимости проходящего света от толщины, на которые разделена требуемая толщина пленки, равное количеству дискретных скачкообразных перемещений свидетеля, а< — разность верхней и нижней границы толщины пленки в выбранном поддиапаэоне, в котором существует линейная зависимость между интенсивностью проходящего света и толщиной пленки (величина постоянная для каждого конкретного материала).