[发明专利]使用颜色测量的基板的厚度测量

说明书

一种用于获得代表基板上的层的厚度的测量的度量系统包含：被定位以获取所述基板的至少一部分的彩色图像的相机。控制器被配置以从所述相机接收所述彩色图像；将预先确定的路径存储在具有包含第一颜色通道和第二颜色通道的至少二个维度的坐标空间中；存储函数，所述函数提供代表厚度的数值，作为在所述预先确定的路径上的位置的函数；从在所述彩色图像中的针对所述像素的颜色数据确定在所述坐标空间中的像素的坐标；确定最靠近所述像素的所述坐标的在所述预先确定的路径上的点的位置；以及从所述函数和在所述预先确定的路径上的所述点的所述位置中，计算代表厚度的数值。

技术领域

此公开涉及光学测量(例如涉及检测基板上的层的厚度)。

背景技术

通常通过循序地将导电层、半导电层或绝缘层沉积在硅晶片上的方式而将集成电路形成在基板上。一个制造步骤涉及将填充层沉积在非平面的表面上和对填充层进行平坦化。对于某些应用而言，该填充层被平坦化，直到图案化层的上表面暴露为止。导电的填充层，例如，可被沉积在图案化的绝缘层上以填充在绝缘层中的沟槽或孔。在进行平坦化之后，保留在绝缘层的凸起的图案之间的金属层的部分形成：通孔、插塞以及提供在位于基板上的薄膜电路之间的导电路径的线路。对于其他的应用(诸如：氧化物的研磨)而言，填充层被平坦化，直到预先确定的厚度被留在非平面的表面上为止。此外，光刻法通常需要基板表面的平坦化。

化学机械研磨(Chemical mechanical polishing,CMP)是一种可接受的平坦化的方法。这种平坦化方法通常要求：将基板安装在载体或研磨头上。通常将基板的显露的表面放置成与旋转的研磨垫相抵靠。载体头在基板上提供可控制的负载以推进该基板而与研磨垫相抵靠。具有研磨作用的研磨浆料通常被提供至研磨垫的表面。

浆料分布、研磨垫状态、研磨垫与基板之间的相对速度，以及在基板上的负载的变化可以造成材料移除速率的变化。这些变化以及基板层的初始的厚度的变化造成达到研磨终点所需要的时间的变化。因而，仅将研磨终点确定为研磨时间的函数可以导致基板的过度研磨或研磨不足。

例如，在直列式或独立的度量站处，可以使用各种光学度量系统(例如，光谱测量或椭圆偏振测量)以测量基板层在研磨前和研磨后的厚度。此外，可以使用各种原位监控技术(诸如：单色光学或涡电流监控)以检测研磨终点。

发明内容

在一个方面中，用于获得代表基板上的层的厚度的测量的度量系统包含：支撑件，该支撑件用于固持用于集成电路制造的基板；彩色相机，该彩色相机被定位以获取由该支撑件所固持的该基板的至少一部分的彩色图像；以及控制器。控制器被配置以从该相机接收该彩色图像；将预先确定的路径存储在具有包含第一颜色通道和第二颜色通道的至少两个维度的坐标空间中；存储函数，该函数提供：代表厚度的数值，作为在该预先确定的路径上的位置的函数；对于该彩色图像的像素，从在该彩色图像中的针对该像素的颜色数据，确定在该坐标空间中的该像素的坐标；在预先确定的路径上确定最靠近该像素的该坐标的点的位置；以及从该函数和在该预先确定的路径上的该点的该位置，计算代表厚度的值。

另一方面是一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含：用于使得处理器获得代表基板上的层的厚度的测量的指令。另一方面是一种获得代表基板上的层的厚度的测量的方法。

任何方面的实施包含：以下特征中的一或更多个。

坐标空间可以是二维的或三维的。

第一颜色通道和所选择的颜色通道可以从包含色调、饱和度、亮度、X、Y、Z、红色色度、绿色色度以及蓝色色度的颜色通道的群组中选择。举例而言，第一颜色通道可以是红色色度，并且第二颜色通道可以是绿色色度。