G - Physics – 01 – B
Patent
G - Physics
01
B
G01B 11/06 (2006.01) G01J 5/00 (2006.01)
Patent
CA 2164306
The invention describes a process and device for measuring temperature and layer thickness during coating by prior art methods in semiconductor manufacturing, plasma, ion and other dry-etching plants and in the production of optical coatings. The current results of layer thickness and temperature measurements may be used in process control. The interference phenomena in thermal substrate radiation on the growing layer continuously cause the emissivity .epsilon. to change during coating, thus preventing the use of pyrometric temperature measurements, which gives rise to particular problems in multi-layer systems in which the current emissivity depends on the thickness of all the layer, their optical constants, the temperature-dependence of the optical constant and the observation angle and wavelength. The present invention solves these fundamental problems by determining the reflectivity R of the wafer using a reflectometer. According to the law of the conservation of energy, for non-transparent substrates .epsilon. = 1 - R, and hence the current emissivity of the entire (multi-layer) system can be directly determined with the reflectometer. The temperature is measured by means of a given evaluation rule, which the thickness is found by comparing the reflectometer curve with the theoretical layer thickness dependence.
L'invention décrit un procédé et un dispositif permettant de mesurer la température et l'épaisseur des couches pendant le processus d'enduction avec des technologies d'enduction connues employées dans les installations de fabrication de semi-conducteurs, les installations d'attaque au plasma, d'attaque ionique et autres installations d'attaque par voie sèche, ainsi que pour la fabrication de couches optiques. Les valeurs obtenues dans les mesures d'épaisseur de couche et de température peuvent être employées pour la commande de processus. Par suite des phénomènes d'interférence du rayonnement thermique du substrat sur la couche épitaxiale, l'émissivité epsilon se modifie constamment pendant l'enduction, de sorte qu'il n'est pas possible d'appliquer une mesure pyrométrique de la température. La mesure pyrométrique de la température soulève plus particulièrement des problèmes dans le cas de systèmes multicouches, dont l'émissivité effective dépend de l'épaisseur de toutes les couches, de leur constante optique, de la variation des constantes optiques en fonction de la température, de l'angle d'observation et de la longueur d'onde de l'observation. Ce problème de base est résolu avec la présente invention par le fait qu'on détermine avec un réflectomètre la réflectivité R de la tranche. En raison du principe de conservation de l'énergie on a, pour les substrats non transparents, epsilon = 1 - R, de sorte que l'émissivité effective de l'ensemble du système multicouches est déterminée directement avec le réflectomètre. La mesure de la température s'effectue ensuite par une consigne d'évaluation calculée, tandis que l'épaisseur est déterminée par une comparaison de la courbe du réflectomètre avec la dépendance théorique par rapport à l'épaisseur des couches.
Bauer Norbert
Bobel Friedrich
Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung
Marks & Clerk
LandOfFree
Simultaneous determination of layer thickness and substrate... does not yet have a rating. At this time, there are no reviews or comments for this patent.
If you have personal experience with Simultaneous determination of layer thickness and substrate..., we encourage you to share that experience with our LandOfFree.com community. Your opinion is very important and Simultaneous determination of layer thickness and substrate... will most certainly appreciate the feedback.
Profile ID: LFCA-PAI-O-2035663