(57)【要約】  ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するための方法およびシステムは、ウエハがロボットアームによって輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の電気抵抗測定を実行するための少なくとも２つの渦電流センサと、電気抵抗測定中にウエハの温度変化を決定するための温度センサと、決定された温度変化に基づく量だけ、電気抵抗測定の値を調整するため、ならびに、電気抵抗測定の調整された値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定するための処理装置とを含む。あるいは、導電膜層の厚さを決定するために導電膜層の電気抵抗測定を実行しているときに、ウエハを定常温度に保つこともできる。【選択図】図１
2021528648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するための方法であって、
前記ウエハがロボットアームによって輸送されているときに、前記ウエハ上の前記導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、
前記電気抵抗測定中に前記ウエハの温度変化を決定すること、
決定された前記温度変化に基づく量だけ、前記電気抵抗測定の値を調整すること、ならびに
前記電気抵抗測定の調整された前記値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、前記導電膜層の厚さを決定すること
を含む方法。
【請求項２】
前記無接触電気抵抗測定が、少なくとも２つの渦電流センサによって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記温度変化が、前記少なくとも２つの渦センサを横切って前記ウエハが移動したときに決定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記電気抵抗測定の値を調整する量が、第１の較正プロセスを使用して決定され、前記第１の較正プロセスが、
複数の温度変化範囲の間に前記導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、および
前記複数の温度変化範囲のうちのそれぞれの温度変化範囲に対する前記電気抵抗測定の値を、一定の基準温度の間に実行された前記導電膜層の電気抵抗測定の以前に決定された値と比較して、前記温度変化範囲のうちのそれぞれの温度変化範囲の、電気抵抗測定に対する影響を決定すること
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記電気抵抗測定の前記値を調整する前記量が、前記温度変化が電気抵抗測定に対して有する前記影響に比例する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の前記相関が、第２の較正プロセスを使用して決定され、前記第２の較正プロセスが、
複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、
薄膜計測学を使用して、前記複数の導電膜層の厚さ測定を実行すること、および
前記複数の導電膜層の前記無接触電気抵抗測定を、前記複数の導電膜層の対応するそれぞれの薄膜計測学厚さ測定と相関させること
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の較正プロセスが、
既知の厚さを有する複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、および
前記複数の導電膜層の前記無接触電気抵抗測定を、前記複数の導電膜層の対応するそれぞれの厚さと相関させること
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するためのシステムであって、
前記導電膜層の電気抵抗測定値を捕捉するための少なくとも２つの渦電流センサであり、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第１の渦電流センサが、前記ウエハの第１の側から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されており、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第２の渦電流センサが、前記ウエハの第２の側から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されている、少なくとも２つの渦電流センサと、
少なくとも前記ウエハの温度を感知するための温度センサと、
プログラム命令、テーブルおよびデータを記憶するためのメモリならびに前記プログラム命令を実行するためのプロセッサを含む処理装置であり、前記プログラム命令が、
前記ウエハが、ロボットアームによって、前記少なくとも２つの渦電流センサを横切って輸送されているときに、前記少なくとも２つの渦電流センサを使用して、前記ウエハ上の前記導電膜層の無接触電気抵抗測定値を捕捉すること、
前記電気抵抗測定中に、前記温度センサを使用して、前記ウエハの温度変化を決定すること、
決定された前記温度変化に基づく量だけ、前記電気抵抗測定の値を調整すること、ならびに
前記電気抵抗測定の調整された前記値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、前記導電膜層の厚さを決定すること
を前記システムに実行させるためのプログラム命令である、処理装置と
を備えるシステム。
【請求項９】
前記処理装置が、前記電気抵抗測定の値を調整する量を、第１の較正プロセスに基づいて決定する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の較正プロセスが、
複数の温度変化範囲の間に前記導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、および
前記複数の温度変化範囲のそれぞれの温度変化範囲に対する前記電気抵抗測定の値を、一定の基準温度の間に実行された前記導電膜層の電気抵抗測定の以前に決定された値と比較して、前記温度変化範囲のそれぞれの温度変化範囲の、電気抵抗測定に対する影響を決定すること
を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電気抵抗測定の前記値を調整する前記量が、前記温度変化が電気抵抗測定に対して有する前記影響に比例する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するための方法であって、
電気抵抗測定の間、前記ウエハを一定の温度に維持すること、
前記ウエハがロボットアームによって輸送されているときに、前記ウエハ上の前記導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、
前記電気抵抗測定中に前記ウエハの温度を決定すること、ならびに
前記電気抵抗測定の値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、前記導電膜層の厚さを決定すること
を含む方法。
【請求項１３】
導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の前記相関が、較正プロセスを使用して決定され、前記較正プロセスが、
複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、
薄膜計測学を使用して、前記複数の導電膜層の厚さ測定を実行すること、および
前記複数の導電膜層の前記無接触電気抵抗測定を、前記複数の導電膜層の対応するそれぞれの薄膜計測学厚さ測定と相関させること
を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記較正プロセスがさらに、
既知の厚さを有する複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、および
前記複数の導電膜層の前記無接触電気抵抗測定を、前記複数の導電膜層の対応するそれぞれの厚さと相関させること
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するためのシステムであって、
前記導電膜層の電気抵抗測定を実行するための少なくとも２つの渦電流センサであり、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第１の渦電流センサが、前記ウエハの上方から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されており、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第２の渦電流センサが、前記ウエハの下方から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されている、少なくとも２つの渦電流センサと、
少なくとも前記ウエハの温度を制御するための温度コントローラと、
少なくとも前記ウエハの温度を感知するための温度センサと、
プログラム命令、テーブルおよびデータを記憶するためのメモリならびに前記プログラム命令を実行するためのプロセッサを含む処理装置であり、前記プログラム命令が、
前記温度コントローラを使用して、電気抵抗測定の間、前記ウエハを一定の温度に維持すること、
前記ウエハが、ロボットアームによって、前記少なくとも２つの渦電流センサを横切って輸送されているときに、前記少なくとも２つの渦電流センサを使用して、前記ウエハ上の前記導電膜層の無接触電気抵抗測定値を捕捉すること、
前記電気抵抗測定中に、前記温度センサを使用して、前記ウエハの温度を決定すること、ならびに
前記電気抵抗測定の値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、前記導電膜層の厚さを決定すること
を前記システムに実行させるためのプログラム命令である、処理装置と
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の原理の実施形態は一般に、層の厚さ測定に関し、より詳細には、無接触抵抗測定を使用した導電膜層の厚さ測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路は一般に、ウエハ上に金属および誘電体などのさまざまな材料を形成して薄い複合膜を形成し、それらの層にパターンを形成することによって製造される。基板上に形成された層の厚さを正確に測定することはしばしば有用となりうる。例えば、最初は、ウエハ上に層が過剰に堆積して比較的に厚い層が形成されることが起こりうる。その層の厚さを知ることは、ウエハ上により正確に層を堆積させるよう堆積プロセスを制御するのに役立ちうる。
【発明の概要】
【０００３】
本明細書には、ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するための方法、装置およびシステムが提供されている。
【０００４】
いくつかの実施形態では、ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するための方法が、ウエハがロボットアームによって輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、電気抵抗測定中にウエハの温度変化を決定すること、決定された温度変化に基づく量だけ、電気抵抗測定の値を調整すること、ならびに電気抵抗測定の調整された値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定することを含む。
【０００５】
いくつかの実施形態では、電気抵抗測定の値を調整する量が、第１の較正プロセスを使用して決定され、第１の較正プロセスが、複数の温度変化範囲の間に導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、および複数の温度変化範囲のうちのそれぞれの温度変化範囲に対する電気抵抗測定の値を、一定の基準温度の間に実行された導電膜層の電気抵抗測定の以前に決定された値と比較して、温度変化範囲のうちのそれぞれの温度変化範囲の、電気抵抗測定に対する影響を決定することを含む。いくつかの実施形態では、電気抵抗測定の値を調整する量が、温度変化が電気抵抗測定に対して有する影響に比例する。
【０００６】
いくつかの実施形態では、導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の相関が、第２の較正プロセスを使用して決定され、第２の較正プロセスが、複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、薄膜計測学（ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ  ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ）を使用して、複数の導電膜層の厚さ測定を実行すること、および複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を、複数の導電膜層の対応するそれぞれの薄膜計測学厚さ測定と相関させることを含む。
【０００７】
代替実施形態では、第２の較正プロセスが、既知の厚さを有する複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、および複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を、複数の導電膜層の対応するそれぞれの厚さと相関させることを含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するための方法が、電気抵抗測定の間、ウエハを一定の温度に維持すること、ウエハがロボットアームによって輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、電気抵抗測定中にウエハの温度を決定すること、ならびに電気抵抗測定の値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定することを含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の相関が、較正プロセスを使用して決定され、この較正プロセスが、複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、薄膜計測学を使用して、複数の導電膜層の厚さ測定を実行すること、および複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を、複数の導電膜層の対応するそれぞれの薄膜計測学厚さ測定と相関させることを含む。代替実施形態では、この較正プロセスが、既知の厚さを有する複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、および複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を、複数の導電膜層の対応するそれぞれの厚さと相関させることを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するためのシステムが、導電膜層の電気抵抗測定値を捕捉するための少なくとも２つの渦電流センサであり、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第１の渦電流センサが、ウエハの上方から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されており、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第２の渦電流センサが、ウエハの下方から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されている、少なくとも２つの渦電流センサと、少なくともウエハの温度を感知するための温度センサと、プログラム命令、テーブルおよびデータを記憶するためのメモリならびにプログラム命令を実行するためのプロセッサを含む処理装置とを含む。プロセッサによって実行されたときに、プログラム命令は、システムに、ウエハが、ロボットアームによって、少なくとも２つの渦電流センサを横切って輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の無接触電気抵抗測定値を捕捉すること、電気抵抗測定中に、温度センサを使用して、ウエハの温度変化を決定すること、決定された温度変化に基づく量だけ、電気抵抗測定の値を調整すること、ならびに電気抵抗測定の調整された値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定することを実行させる。いくつかの実施形態では、導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関が、処理装置のメモリに、テーブルとして記憶されている。
【００１１】
代替実施形態では、ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するためのシステムが、導電膜層の電気抵抗測定を実行するための少なくとも２つの渦電流センサであり、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第１の渦電流センサが、ウエハの上方から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されており、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第２の渦電流センサが、ウエハの下方から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されている、少なくとも２つの渦電流センサと、少なくともウエハの温度を制御するための温度コントローラと、少なくともウエハの温度を感知するための温度センサと、プログラム命令、テーブルおよびデータを記憶するためのメモリならびにプログラム命令を実行するためのプロセッサを含む処理装置とを含む。プロセッサによって実行されたときに、プログラム命令は、システムに、温度コントローラを使用して、電気抵抗測定の間、ウエハを一定の温度に維持すること、ウエハが、ロボットアームによって、少なくとも２つの渦電流センサを横切って輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の無接触電気抵抗測定値を捕捉すること、電気抵抗測定中に、温度センサを使用して、ウエハの温度を決定すること、ならびに電気抵抗測定の値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定することを実行させる。
【００１２】
以下には、本発明の原理の他の追加の実施形態が記載されている。
【００１３】
上に概要を簡潔に示した、後により詳細に論じる本開示の実施形態は、添付図面に示された本開示の例示的な実施形態を参照することによって理解することができる。しかしながら、添付図面は、本開示の典型的な実施形態を示すものであり、したがって、添付図面を、範囲を限定するものとみなすべきではない。これは、本開示が、等しく有効な他の実施形態を受け入れる可能性があるためである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の原理の実施形態による、導電層測定システムの実施形態を含む化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスシステムの高次ブロック図である。
【図２】本発明の原理の実施形態による、図１のＣＶＤプロセスシステムで使用するのに適した渦電流センサの実施形態の高次ブロック図である。
【図３】本発明の原理の実施形態による、ウエハ上に堆積した層の厚さを測定するための方法の流れ図である。
【図４】本発明の原理の実施形態による、図１のＣＶＤプロセスシステムで使用するのに適した処理装置の高次ブロック図である。
【図５】本発明の原理の別の実施形態による、ウエハ上に堆積した層の厚さを測定するための方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
理解を容易にするため、可能な場合には、図に共通する同一の要素を示すために、同一の参照符号を使用した。図は、一定の倍率では描かれておらず、明瞭にするために簡略化されていることがある。特段の言及なしに、１つの実施形態の要素および特徴が、別の実施形態に有益に組み込まれていることがある。
【００１６】
本明細書には、層の厚さ測定、例えば化学気相堆積プロセス中にウエハ上に堆積した膜層の層の厚さ測定のための方法、装置およびシステムの実施形態が提供されている。
【００１７】
本発明の原理によるさまざまな実施形態で、ウエハ上に堆積した導電層を測定するための導電層測定システムは、ＣＶＤプロセスシステムのロボットブレードの両側に置かれた少なくとも２つの渦電流センサを含む。ＣＶＤプロセスシステムのチャンバ間でウエハが移動したときに、堆積した導電層の厚さが測定される。本発明の原理によるいくつかの実施形態では、導電層測定システムが、熱プロセス後に冷却しているウエハの測定に固有の温度変動の影響を軽減するための非接触温度補償技法を含む。
【００１８】
図１は、本発明の原理の実施形態による、導電層測定システム１１０の実施形態を含む化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスシステム１００の高次ブロック図を示す。図１の導電層測定システム１１０は、図示のとおり、処理装置１５０と通信する２つの渦電流センサ１１２、１１４、温度センサ１５５、および温度コントローラ１６５を備える。ＣＶＤプロセスシステム１００図１では、導電層測定システム１１０が、ＣＶＤプロセスシステム１００のＣＶＤプロセスチャンバ１２０内のウエハ１１５上に堆積した導電層を測定するように実施されている。すなわち、図１のＣＶＤプロセスシステム１００では、ＣＶＤチャンバ１２０内のウエハ１１５上に、タングステンなどの導電層を堆積させる。図１に示された導電層測定システム１１０の実施形態では、導電層測定システム１１０が、図示のとおり、温度センサ１５５および温度コントローラ１６５を備えるが、別の実施形態では、本発明の原理による導電層測定システムが、温度センサ１５５および温度コントローラ１６５を含まない。
【００１９】
ＣＶＤプロセスシステム１００のロボットブレード１３０が、さらなる処理のために別の位置に移送される処理されたウエハ１１５を、ＣＶＤプロセスチャンバ１２０から取り出す。ロボットブレード１３０による処理されたウエハ１１５の移送中に、導電層測定システム１１０は、ＣＶＤプロセスチャンバ１２０によってウエハ１１５上に堆積させた導電膜層の厚さを、図１の実施形態に示されているように、２つの渦電流センサ１１２、１１４のうちの一方の渦電流センサをロボットブレード１３０のどちらか一方の側に配置し（すなわち、一方の渦電流センサをウエハの一方の側に配置し、もう一方の電流渦センサをウエハのもう一方の側に配置し）、導電膜層に関連した抵抗をウエハの両側から測定することによって測定する。これについては、後により詳細に説明する。
【００２０】
後により詳細に説明するいくつかの実施形態では、ウエハ１１５がロボットアーム１３０によって輸送されているときの渦電流センサ１１２、１１４による電気抵抗測定の間、ウエハ１１５が、温度コントローラ１６５によって一定の温度に維持される。したがって、電気抵抗測定の値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さが決定される。このような実施形態では、ウエハ１１５の温度を確認するために、電気抵抗測定中に、温度センサ１５５によってウエハ１１５の温度を決定することができる。
【００２１】
後により詳細に説明するいくつかの実施形態では、ウエハ１１５がロボットアーム１３０によって輸送されているときの渦電流センサ１１２、１１４自体による電気抵抗測定中に、温度センサ１５５によって、ウエハ１１５の温度変化を決定することができる。次いで、決定された温度変化に基づく量だけ、電気抵抗測定の値を調整することができ、電気抵抗測定の値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定することができる。
【００２２】
図２は、本発明の原理の実施形態による、図１のＣＶＤプロセスシステム１００で使用するのに適した渦電流センサ１１２の実施形態の高次ブロック図を示す。図２の渦電流センサ１１２は、図示のとおり、コイル２１２および交流（ＡＣ）信号源などの信号発振器２１４を含む。図２の実施形態では、振動信号源２１４によって駆動されたコイル２１２が、振動磁場を発生させ、この振動磁場が、試験中のウエハ２２６の導電膜層２２４の近くの導電性材料の内部に円形電流を誘導する。ＣＶＤプロセスを使用して堆積させた導電膜層２２４は導電性金属を含みうる。誘導された渦電流は、それ自体が、コイル２１２が発生させた磁場に対抗する磁場を発生させる。
【００２３】
発生させた磁場と誘導磁場との間の相互作用が、コイル２１２の複素インピーダンスを変化させ、この変化を、コイル２１２に接続された感知回路２２０によって検出することができる。後述するウエハ２２６上の導電膜層２２４の厚さの有用な測定値を提供するために、感知回路（図示せず）の出力を、例えば図１の処理装置１５０または別の計算装置（ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  ｄｅｖｉｃｅ）に伝達することができる。
【００２４】
例えば、コイル２１２の複素インピーダンスが変化する程度は、渦電流によって誘導された磁場の強度の関数とみなすことができる。誘導される渦電流の強度は、導電性材料の導電率およびコイル２１２と導電膜層２２４の導電性材料との間の距離の関数とみなすことができる。渦電流の大きさは、磁場の大きさに比例し、測定中の導電膜層の抵抗に反比例する。導電膜層２２４の厚さ２５０が、信号発振器２１４の駆動周波数における外部磁場の侵入深さよりも小さいとき、誘導渦電流は、導電膜層２２４の厚さ２５０の関数である。
【００２５】
本発明の原理の実施形態によれば、上述の渦電流センサを使用した導電膜の測定に由来する抵抗測定値を絶対的な膜厚と相関させる較正プロセスを実行することができる。例えば、本発明の原理のいくつかの実施形態によれば、上述の図１の導電層測定システム１１０の渦電流測定プロセスを使用して、既知の膜厚を有するタングステンなどの導電膜層の対応するそれぞれの抵抗値を取得する。この較正プロセスを使用して、導電層測定システム１１０の渦電流測定プロセスを介して決定された抵抗測定値を、導電膜の対応するそれぞれの既知の膜厚にマップする。このような較正プロセスを、さまざまな導電性材料および導電性材料の組合せに対して、ならびに複数の厚さに対して実行することができる。それらの結果を、導電層測定システム１１０を使用して取得された渦電流抵抗測定値を導電膜層の対応するそれぞれの既知の厚さと相関させたテーブル／マップとして配列することができる。このような相関（すなわちテーブル）を、メモリ、例えば処理装置１５０のメモリに記憶することができる。
【００２６】
その代わりに、またはそれに加えて、本発明の原理のいくつかの実施形態によれば、上述の渦電流センサを使用した導電膜層の測定に由来する抵抗測定値を導電膜層の厚さと相関させる異なる較正プロセスを実行することができる。このような実施形態では、「典型的な」タングステン膜などの導電膜を薄膜計測学を使用して測定することができる。このような実施形態ではさらに、上述の導電層測定システム１１０の渦電流測定プロセスを使用して導電膜を測定する。この較正プロセスは、上述の導電層測定システム１１０の渦電流測定プロセスを介して決定された抵抗測定値を、さまざまな厚さおよびさまざまな導電膜層タイプに対する実装された計測学を使用して取得された導電膜層の対応するそれぞれの厚さ測定値にマップする。
【００２７】
このような実施形態では、導電層測定システム１１０によって取得された導電膜の抵抗測定値を、実装された計測学を使用して取得された導電膜の厚さ測定値と相関させた較正テーブルを作成することができる。したがって、続いて、図１の導電層測定システム１１０などの本発明の原理による導電層測定システムによって特定の導電膜層の抵抗測定値が取得されたときに、例えば処理装置１５０によって、導電層測定システム１１０によって取得された抵抗測定値と、その特定の導電膜層に対する薄膜計測学を使用して取得された対応するそれぞれの厚さ測定値との間の相関を、作成された較正テーブルを参照することによって実行することができる。較正テーブルは、処理装置１５０のメモリに記憶することができる。
【００２８】
渦電流センサによって取得される厚さ測定値は、渦電流センサ１１２のコイル２１２と膜２２４の間の距離２５２の関数であることがありうる。この距離２５２はしばしば「リフトオフ（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ）」距離と呼ばれる。より詳細には、本発明の原理の実施形態に従って渦電流センサによって決定される導電膜層の抵抗測定値、および最終的には厚さ測定値に影響を及ぼしうる１つの変量は、渦電流センサのコイルと測定中の堆積導電膜層との間の距離であり、特に、渦電流センサのコイルとウエハ上に堆積した導電膜層との間の距離の変化である。したがって、信頼できる膜厚測定は、リフトオフ距離の良好な測定およびリフトオフ距離を一定に保つ能力に依存しうる。
【００２９】
図１の実施形態を再び参照すると、化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスシステム１００の導電層測定システム１１０は、動いているロボットブレード上で本発明の原理の実施形態に従って実行された測定に固有の、渦電流センサと測定中のウエハ上の導電膜層との間の距離の変動を、第１の渦電流センサ１１２をロボットブレード１３０の上方に配置し、第２の渦電流センサ１１４をロボットブレード１３０の下方に配置することによって補償する。より詳細には、ロボットブレード１３０の上方の第１の渦電流センサ１１２からの読みおよびロボットブレード１３０の下方の第２の渦電流センサ１１４からの読みが、一方の渦電流センサに近づいているウエハを補償するように修正される。ちなみに、ウエハが一方の渦電流センサに近づいていることは、同じウエハが第２の渦電流センサから遠ざかっていることを意味する。すなわち、ロボットブレード１３０の上方の第１の渦電流センサ１１２からの読みとロボットブレード１３０の下方の第２の渦電流センサ１１４からの読みが、両方の読みの関数である単一の読みに結合される。本発明の原理によるいくつかの実施形態では、ロボットブレード１３０の上方の第１の渦電流センサ１１２からの読みとロボットブレード１３０の下方の第２の渦電流センサ１１４からの読みの和を使用して、距離が一定の読みを生成する。
【００３０】
渦電流センサを使用して取得された抵抗測定値、および最終的には本発明の原理の実施形態に従って実施された導電膜層の厚さ決定に影響を及ぼしうる他の変量は、抵抗測定間の温度差および抵抗測定中の温度変化を含む。前者の変量に関して言うと、ウエハ上に堆積した導電膜層上で導電層測定システム１１０によって取得される同じ導電膜層の抵抗測定値は、温度が異なれば異なる。
【００３１】
本発明の原理によるいくつかの実施形態では、導電層測定システム１１０によって取得される抵抗測定値に対する温度差の影響を補償するため、測定中の導電膜層を有するウエハ１１５を特定の温度に維持することができる。本発明の原理による一実施形態では、図１の導電層測定システム１１０が、処理装置１５０と通信する温度コントローラ１６５であり、ウエハ１１５を加熱または冷却することによってウエハ１１５を特定の温度に維持するための温度コントローラ１６５と、処理装置１５０と通信する温度センサ１５５であり、温度を測定するための温度センサ１５５とを含むことができる。図１では、温度コントローラ１６５が、ウエハ１１５と接触していない別個の構成要素として示されているが、代替実施形態では、温度コントローラ１６５を、図１の別の構成要素の統合された構成要素とすることができ、ウエハ１１５の温度を制御するため、したがって、導電層測定システム１１０によって取得される厚さ測定の間、導電膜層が定常温度を維持するようにウエハ１１５上の導電膜層の温度を制御するために、温度コントローラ１６５を、ウエハ１１５またはロボットアーム１３０と接触させることができる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、異なるタイプおよび異なる厚さの導電膜層について、さまざまな温度におけるウエハ上の導電膜層の抵抗測定値を、導電膜層の既知の厚さと相関させるために、較正プロセスを実行することができる。例えば、較正プロセスのいくつかの実施形態では、既知の厚さを有する既知の導電膜層の抵抗測定値を、測定間の増分温度（例えば２度）で取得することができる。温度ごとに、既知の厚さを有する既知の導電膜層の取得された抵抗測定値を記念する（例えば記憶する）ことができる。次いで、「基準」（例えば典型）温度で取得された、既知の厚さを有する既知の導電膜層の抵抗測定値と、異なる温度で取得された、既知の厚さを有する既知の導電膜層の抵抗測定値との差を参照することによって、特定の温度について、既知の厚さを有する既知の導電膜層の取得された抵抗測定値に対する影響を決定することができる。いくつかの実施形態では、「基準」（例えば典型）温度での測定値を、上述の以前の較正プロセスから得ることができる。
【００３３】
続いて、以前に較正測定値が取得されていない温度において導電膜層の抵抗測定値が取得されたときに、取得された抵抗測定値を、抵抗測定値に対する温度差の決定された影響に等しい量だけ調整して、導電膜層の調整された抵抗測定値を決定することができる。次いで、導電膜層の正確な厚さ測定値を、例えば、調整された抵抗測定値を導電膜層の厚さ測定値と相関させたテーブルまたはマップを参照することによって決定することができる。本発明の原理によるいくつかの実施形態では、このような決定を、例えば処理装置１５０によって実行することができる。このような実施形態では、ウエハが一定の温度に維持されていることを保証するため、およびウエハが維持されている温度を確認するために、温度センサ１５５によってウエハの温度を決定することができる。
【００３４】
本発明の原理によるいくつかの実施形態では、導電層測定システム１１０によって取得される抵抗測定値に対する異なる温度の影響を補償することを可能にするために、導電層測定システム１１０によって異なる温度で取得された導電膜層の抵抗測定値と導電膜層の対応するそれぞれの厚さとの間の相関を可能にする較正プロセスを実行することができる。例えば、本発明の原理によるいくつかの実施形態では、導電層測定システム１１０によって、既知の厚さを有する特定の導電膜層の抵抗測定値を、いくつかの異なる温度において取得する。このいくつかの異なる温度、および対応するそれぞれの既知の厚さを有する複数の異なる導電膜層タイプについて、導電層測定システム１１０によって取得された対応するそれぞれの抵抗測定値を、特定の温度において既知の厚さを有する特定の導電膜層にマップする。
【００３５】
したがって、続いて、制御された温度で、導電層測定システム１１０によって特定の導電膜層タイプの抵抗測定値が取得されたときに、例えば処理装置１５０によって、その制御された温度において導電層測定システム１１０によって取得された抵抗測定値と、その特定のタイプの導電膜層の対応するそれぞれの厚さ測定値との間の相関を、較正プロセスのマッピングを参照することによって実行することができる。較正プロセスのマッピングは、作成された較正テーブルの形態をとることができ、その較正テーブルは、メモリ、例えば処理装置１５０のメモリに記憶することができる。すなわち、本発明の原理に従って導電膜層の抵抗測定値を取得し、結果として得られた抵抗測定値と、その特定の温度におけるその特定のタイプの導電膜層の測定された抵抗と相関させた膜厚との間のマッピングを参照することによって、特定のタイプの導電膜層の厚さを決定することができる。本発明の原理によるこのような実施形態では、導電層測定システム１１０が、上述の温度センサ１５５と温度コントローラ１６５のうちの少なくとも一方を含むことができる。
【００３６】
図１を再び参照する。後者の抵抗測定値に対する温度変化の影響に関して言うと、膜の堆積は高温で実行されるため、本発明の原理の実施形態による膜厚測定は、ウエハが冷却している期間中に、例えば、ウエハが、例えば図１のロボットブレード１３０によってチャンバ間で移送されているときに、実行されうる。すなわち、いくつかの例では、ウエハ１１５がロボットアーム１３０によってプロセスチャンバ１２０から取り出されるときに、上述の導電層測定システム１１０によって、ウエハ１１５上の導電膜層の抵抗を測定して、導電膜層の厚さを決定することができる。導電層測定システム１１０を横切ってウエハ１１５が移動している間、およびウエハ１１５上の導電膜層の抵抗測定値が取得されている間、プロセスチャンバ１２０から取り出されたウエハ１１５は、冷却中でありうる。本発明の原理による抵抗測定中の温度の変化は、導電層測定システム１１０によって取得される抵抗測定値をもたらし、最終的に、ウエハ１１５上の導電膜層の結果として生じる厚さ決定をもたらしうる。
【００３７】
本発明の原理によるいくつかの実施形態では、導電層測定システム１１０による導電膜層の抵抗測定値の取得中の温度変化の影響を補償することを可能にするために、導電膜層測定システム１１０によって取得される抵抗測定値に対する温度変化の影響を定量化する較正プロセスを実行することができる。例えば、さまざまな異なる温度変化（例えば、導電層測定システム１１０による対応するそれぞれの抵抗測定中のウエハの異なる程度の冷却）中に、対応するそれぞれの既知の厚さを有する複数の異なる既知の導電膜タイプの抵抗測定値を取得することができる。次いで、温度変化中に取得された結果として得られた抵抗測定値を、同様の温度値の定常温度中に同じ厚さを有する同じ導電膜層タイプに対して以前に取得された対応するそれぞれの抵抗測定値と比較することによって、導電層測定システム１１０による抵抗測定中のウエハの温度変化に起因する、抵抗測定値に対する影響を決定することができる。このような影響を、さまざまな温度変化範囲に対して決定して、対応するそれぞれの温度変化範囲中に取得された対応するそれぞれの抵抗測定値に対する、さまざまな温度変化範囲の影響を決定することができる。
【００３８】
続いて、導電膜層が堆積したウエハの温度変化中に導電膜層の抵抗測定値が取得されたときに、取得された抵抗測定値を、抵抗測定値に対する温度変化の決定された影響に等しい量だけ調整して、測定された導電膜層の調整された抵抗測定値を決定することができる。次いで、導電膜層の厚さを、例えば、調整された抵抗測定値を導電膜層の厚さ測定値と相関させたテーブルまたはマップを参照することによって決定することができる。本発明の原理によるいくつかの実施形態では、このような決定を、例えば処理装置１５０によって実行することができる。
【００３９】
本発明の原理によるいくつかの実施形態では、ある範囲の温度変化中に導電層測定システム１１０によって取得された導電膜層の抵抗測定値と導電膜層の厚さとの間の相関を可能にするために、較正プロセスを実行することができる。例えば、本発明の原理による一実施形態では、複数の既知の厚さを有する複数の導電膜タイプおよび複数の温度変化範囲について、既知の厚さを有する特定の導電膜層タイプの抵抗測定値を、導電層測定システム１１０によって、ある範囲の温度変化中に取得する。次いで、導電層測定システム１１０によって特定の温度変化範囲に対して取得された、既知の厚さを有する特定の導電膜層の抵抗測定値を、特定の導電膜層の厚さと相関させたマップ／テーブルを作成することができる。
【００４０】
続いて、抵抗測定中に、特定の導電膜層の温度変化範囲が、例えば図１の温度センサ１５５によって記録されたときに、このマップ／テーブルを参照し、特定の温度変化範囲に対して測定された特定の導電膜層タイプについて、結果として得られた抵抗測定値に関連した厚さをこのテーブルで調べることによって、測定された導電膜層の厚さを決定することができる。
【００４１】
上述のとおり、本発明の原理による導電層測定システム１１０の実施形態は、温度および温度変動を測定するための温度センサ１５５を含むことができる。本発明の原理によるいくつかの実施形態では、図１に示されているように、温度センサ１５５が、導電膜層が堆積した面とは反対側のウエハ１１５の背面／下面に面しており、したがって、堆積膜は、例えば反射性のために、センサが正確な温度読みを得ることを困難にしうる。温度を読む際のこのような困難を補償するため、本発明の原理によるいくつかの実施形態では、図１の実施形態に示されているように、いくつかの実施形態において、ウエハ１１５の背面から温度の読みを取得するのに、温度センサ１５５を斜めに、例えば４５度の角度に取り付けることができる。いくつかの他の実施形態では、温度を読む際の上述の困難を補償するため、温度センサが、光学式温度センサを含むことができ、ミラーを使用して、ウエハ１１５の背面での温度感知を可能にすることができる。
【００４２】
本明細書に記載された本発明の原理によるプロセスを使用することによって、抵抗測定値を、再現可能で正確なやり方で、堆積導電膜層の厚さ測定値と相関させることができる。したがって、堆積システムの再現性および正確さ、および、いくつかの実施形態では、化学気相堆積システムの再現性および正確さを、測定および維持することができる。
【００４３】
図３は、本発明の原理の実施形態による、ウエハ上に堆積した層の厚さを決定するための方法の流れ図を示す。方法３００は３０２から始まり、３０２で、ウエハがロボットアームによって輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行する。方法３００は３０４に進むことができる。
【００４４】
３０４で、電気抵抗測定中にウエハの温度変化を感知する。方法３００は３０６に進むことができる。
【００４５】
３０６で、温度変化に基づく量だけ、電気抵抗測定値を調整する。方法３００は３０８に進むことができる。
【００４６】
３０８で、調整された電気抵抗測定値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定する。次いで、方法３００から退出することができる。
【００４７】
図４は、本発明の原理の実施形態による、図１のＣＶＤプロセスシステムで使用するのに適した処理装置１５０の高次ブロック図を示す。処理装置１５０を使用して、上述の実施形態の他の任意のシステム、装置、要素、機能または方法を実装することができる。図示の実施形態では、方法３００および／または５００を、プロセッサ実行可能な実行可能プログラム命令４２２（例えばプロセッサ４１０によって実行可能なプログラム命令）として実装するように、処理装置１５０を構成することができる。
【００４８】
図示の実施形態では、処理装置１５０が、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース４３０を介してシステムメモリ４２０に結合された１つまたは複数のプロセッサ４１０ａ〜４１０ｎを含む。処理装置１５０はさらに、Ｉ／Ｏインターフェース４３０に結合されたネットワークインターフェース４４０、ならびにカーソル制御装置キーボード４７０およびディスプレイ４８０などの１つまたは複数の入力／出力装置４６０を含む。いくつかの実施形態では、カーソル制御装置キーボード４７０をタッチスクリーン入力装置とすることができる。
【００４９】
異なる実施形態では、処理装置１５０を、限定はされないが、パーソナルコンピュータシステム、メインフレームコンピュータシステム、ハンドヘルドコンピュータ、ワークステーション、ネットワークコンピュータ、アプリケーションサーバ、ストレージ装置、周辺機器、例えばスイッチ、モデム、ルータ、または、一般に、任意のタイプのコンピューティング装置もしくは電子装置を含む、さまざまなタイプの装置のうちの任意のタイプの装置とすることができる。
【００５０】
さまざまな実施形態で、処理装置１５０を、１つのプロセッサ４１０を含むユニプロセッサシステム、またはいくつかの（例えば２つ、４つ、８つまたは他の適当な数の）プロセッサ４１０を含むマルチプロセッサシステムとすることができる。プロセッサ４１０は、命令を実行することができる適当な任意のプロセッサとすることができる。例えば、さまざまな実施形態で、プロセッサ４１０を、さまざまな命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）のうちの任意のＩＳＡを実装した汎用プロセッサまたは組込みプロセッサとすることができる。マルチプロセッサシステムでは、それぞれのプロセッサ４１０が、必須ではないが一般的に、同じＩＳＡを実装することができる。
【００５１】
プロセッサ４１０によってアクセス可能な上述の較正プロセスの結果、プログラム命令４２２および／またはテーブル／データ４３２を記憶するように、システムメモリ４２０を構成することができる。さまざまな実施形態で、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、シンクロナスダイナミックＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、不揮発性／フラッシュ型メモリ、または他の任意のタイプのメモリなどの適当な任意のメモリ技術を使用して、システムメモリ４２０を実装することができる。図示の実施形態では、上述の実施形態のいずれかの要素を実装するプログラム命令およびデータを、システムメモリ４２０に記憶することができる。他の実施形態では、異なるタイプのコンピュータアクセス可能媒体上で、またはシステムメモリ４２０もしくは処理装置１５０とは別個の同種の媒体上で、プログラム命令および／またはデータを受信、送信または記憶することができる。
【００５２】
一実施形態では、プロセッサ４１０、システムメモリ４２０、およびネットワークインターフェース４４０または入力／出力装置４５０などの他の周辺インターフェースを含む装置の任意の周辺機器間のＩ／Ｏトラフィックを調整するように、Ｉ／Ｏインターフェース４３０を構成することができる。いくつかの実施形態では、１つの構成要素（例えばシステムメモリ４２０）からのデータ信号を、別の構成要素（例えばプロセッサ４１０）が使用するのに適したフォーマットに変換するために、Ｉ／Ｏインターフェース４３０が、必要な任意のプロトコル、タイミングまたは他のデータ変換を実行することができる。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏインターフェース４３０の機能を、例えばノースブリッジおよびサウスブリッジなどの２つ以上の別個の構成要素に分割することができる。さらに、いくつかの実施形態では、システムメモリ４２０とのインターフェースなど、Ｉ／Ｏインターフェース４３０の機能の一部または全部を、プロセッサ４１０に直接に組み込むことができる。
【００５３】
処理装置１５０と処理装置１５０に接続された別の装置との間で、または処理装置１５０とネットワーク（例えばネットワーク４９０）に接続された１つもしくは複数の外部システムなどの別の装置との間でデータを交換することを可能にするように、ネットワークインターフェース４４０を構成することができる。さまざまな実施形態で、ネットワーク４９０は、限定はされないが、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）（例えばＥｔｈｅｒｎｅｔまたは企業内ネットワーク）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（例えばインターネット）、無線データネットワーク、セル方式ネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉ、他の何らかの電子データネットワークまたはこれらのある組合せを含む、１つまたは複数のネットワークを含むことができる。さまざまな実施形態で、ネットワークインターフェース４４０は、例えば適当な任意のタイプのＥｔｈｅｒｎｅｔネットワークなどの一般的な有線もしくは無線データネットワークを介した通信、アナログ音声ネットワークもしくはディジタルファイバ通信ネットワークなどの電気通信／電話ネットワークを介した通信、ファイバチャネルＳＡＮなどのストレージエリアネットワークを介した通信、または他の適当なタイプのネットワークおよび／もしくはプロトコルを介した通信をサポートすることができる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、入力／出力装置４５０が、１つまたは複数のディスプレイ装置、キーボード、キーパッド、カメラ、タッチパッド、タッチスクリーン、スキャニング装置、音声もしくは光学認識装置、またはデータを入力するのにもしくはデータにアクセスするのに適した他の任意の装置を含む。処理装置１５０には、多数の入力／出力装置４５０が存在することができる。いくつかの実施形態では、同様の入力／出力装置を、処理装置１５０とは別個の装置とすることができる。
【００５５】
いくつかの実施形態では、図示のコンピュータシステムが、図３および／または図５の流れ図に示された方法など、上述の任意の方法を実装することができる。他の実施形態では、異なる要素およびデータを含めることができる。
【００５６】
図４の処理装置１５０は単なる例であり、実施形態の範囲を限定することを意図したものではない。具体的には、これらのコンピュータシステムおよび装置は、さまざまな実施形態の示された機能を実行することができる、コンピュータ、ネットワーク装置、インターネット機器、スマートフォン、タブレット、ＰＤＡ、無線電話、ページャなどを含む、ハードウェアまたはソフトウェアの任意の組合せを含むことができる。さらに、処理装置１５０を、図示されていない他の装置に接続することもでき、または、その代わりに、処理装置１５０が、独立型システムとして動作してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、図示の構成要素によって提供される機能を、結合してより少数の構成要素にまとめることもでき、または追加の構成要素に分散させることもできる。同様に、いくつかの実施形態では、図示の構成要素のうちのいくつかの構成要素の機能が提供されていなくてもよく、かつ／または他の追加の機能が使用可能であってもよい。
【００５７】
図５は、本発明の原理の代替実施形態による、ウエハ上に堆積した層の厚さを測定するための方法５００の流れ図を示す。図５の方法５００は５０２から始まり、５０２で、電気抵抗測定の間、ウエハを一定の温度に維持する。上述のとおり、一実施形態では、導電層測定システム１１０による電気抵抗測定の間、温度コントローラ１６５によって、ウエハを一定の温度に維持する。方法５００は５０４に進むことができる。
【００５８】
５０４で、ウエハがロボットアームによって輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行する。方法５００は５０６に進むことができる。
【００５９】
５０６で、電気抵抗測定中にウエハの温度を決定する。上述のとおり、一実施形態では、ウエハが一定の温度に維持されていることを保証するため、およびウエハが維持されている温度を確認するために、温度センサ１５５によってウエハの温度を決定する。方法５００は５０８に進むことができる。
【００６０】
ステップ５０８で、電気抵抗測定の値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定する。次いで、方法５００から退出することができる。
【００６１】
いくつかの実施形態では、ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するための方法が、ウエハがロボットアームによって輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、電気抵抗測定中にウエハの温度変化を決定すること、決定された温度変化に基づく量だけ、電気抵抗測定の値を調整すること、ならびに電気抵抗測定の調整された値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定することを含む。
【００６２】
いくつかの実施形態では、電気抵抗測定の値を調整する量が、第１の較正プロセスを使用して決定され、第１の較正プロセスが、複数の温度変化範囲の間に導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、および複数の温度変化範囲のうちのそれぞれの温度変化範囲に対する電気抵抗測定の値を、一定の基準温度の間に実行された導電膜層の電気抵抗測定の以前に決定された値と比較して、温度変化範囲のうちのそれぞれの温度変化範囲の、電気抵抗測定に対する影響を決定することを含む。いくつかの実施形態では、電気抵抗測定の値を調整する量が、温度変化が電気抵抗測定に対して有する影響に比例する。
【００６３】
いくつかの実施形態では、導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の相関が、第２の較正プロセスを使用して決定され、第２の較正プロセスが、複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、薄膜計測学を使用して、複数の導電膜層の厚さ測定を実行すること、および複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を、複数の導電膜層の対応するそれぞれの薄膜計測学厚さ測定と相関させることを含む。
【００６４】
いくつかの実施形態では、第２の較正プロセスが、既知の厚さを有する複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、および複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を、複数の導電膜層の対応するそれぞれの厚さと相関させることを含む。
【００６５】
いくつかの実施形態では、ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するための方法が、電気抵抗測定の間、ウエハを一定の温度に維持すること、ウエハがロボットアームによって輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、電気抵抗測定中にウエハの温度を決定すること、ならびに電気抵抗測定の値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定することを含む。
【００６６】
いくつかの実施形態では、導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の相関が、較正プロセスを使用して決定され、この較正プロセスが、複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、薄膜計測学を使用して、複数の導電膜層の厚さ測定を実行すること、および複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を、複数の導電膜層の対応するそれぞれの薄膜計測学厚さ測定と相関させることを含む。代替実施形態では、この較正プロセスが、既知の厚さを有する複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を実行すること、および複数の導電膜層の無接触電気抵抗測定を、複数の導電膜層の対応するそれぞれの厚さと相関させることを含む。
【００６７】
いくつかの実施形態では、ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するためのシステムが、導電膜層の電気抵抗測定値を捕捉するための少なくとも２つの渦電流センサであり、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第１の渦電流センサが、ウエハの上方から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されており、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第２の渦電流センサが、ウエハの下方から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されている、少なくとも２つの渦電流センサと、少なくともウエハの温度を感知するための温度センサと、プログラム命令、テーブルおよびデータを記憶するためのメモリならびにプログラム命令を実行するためのプロセッサを含む処理装置とを含む。プロセッサによって実行されたときに、プログラム命令は、システムに、ウエハが、ロボットアームによって、少なくとも２つの渦電流センサを横切って輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の無接触電気抵抗測定値を捕捉すること、電気抵抗測定中に、温度センサを使用して、ウエハの温度変化を決定すること、決定された温度変化に基づく量だけ、電気抵抗測定の値を調整すること、ならびに電気抵抗測定の調整された値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定することを実行させる。いくつかの実施形態では、導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関が、処理装置のメモリに、テーブルとして記憶されている。
【００６８】
いくつかの実施形態では、ウエハ上に堆積した導電膜層の厚さを決定するためのシステムが、導電膜層の電気抵抗測定を実行するための少なくとも２つの渦電流センサであり、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第１の渦電流センサが、ウエハの上方から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されており、少なくとも２つの渦電流センサのうちの第２の渦電流センサが、ウエハの下方から電気抵抗測定値を捕捉するように構成されている、少なくとも２つの渦電流センサと、少なくともウエハの温度を制御するための温度コントローラと、少なくともウエハの温度を感知するための温度センサと、プログラム命令、テーブルおよびデータを記憶するためのメモリならびにプログラム命令を実行するためのプロセッサを含む処理装置とを含む。プロセッサによって実行されたときに、プログラム命令は、システムに、温度コントローラを使用して、電気抵抗測定の間、ウエハを一定の温度に維持すること、ウエハが、ロボットアームによって、少なくとも２つの渦電流センサを横切って輸送されているときに、ウエハ上の導電膜層の無接触電気抵抗測定値を捕捉すること、電気抵抗測定中に、温度センサを使用して、ウエハの温度を決定すること、ならびに電気抵抗測定の値、および導電膜層の電気抵抗測定値と対応するそれぞれの厚さとの間の以前に決定された相関を使用して、導電膜層の厚さを決定することを実行させる。
【００６９】
さまざまなアイテムが、使用されている間、メモリまたはストレージに記憶されていると示されているが、メモリ管理およびデータ完全性のために、それらのアイテムまたはそれらのアイテムの部分が、メモリと他のストレージ装置との間で転送されてもよい。いくつかの実施形態では、ソフトウェア構成要素の一部または全部が、別の装置上のメモリで実行されてもよく、コンピュータ間通信を介して図示のコンピュータシステムと通信してもよい。さらに、システム構成要素またはデータ構造体の一部または全部が、適切なドライブによって読まれるコンピュータアクセス可能媒体上または可搬式物品（ｐｏｒｔａｂｌｅ  ａｒｔｉｃｌｅ）上に（例えば命令または構造化されたデータとして）記憶されていてもよい。これらの媒体または物品の例は、上に記載されている。いくつかの実施形態では、ネットワークおよび／または無線リンクなどの通信媒体を介して伝達される、電気、電磁気またはディジタル信号などの伝送媒体または伝送信号を介して、処理装置１５０とは別個のコンピュータアクセス可能媒体に記憶された命令を、処理装置１５０に伝送することができる。
【００７０】
さまざまな実施形態はさらに、以上の説明に従ってコンピュータアクセス可能媒体上にまたは通信媒体を介して実装された命令および／またはデータの受信、送信または記憶を含むことができる。一般に、コンピュータアクセス可能媒体は、磁気もしくは光学媒体、例えばディスクもしくはＤＶＤ／ＣＤ−ＲＯＭ、揮発性もしくは不揮発性媒体、例えばＲＡＭ（例えばＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ、ＲＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなど）、ＲＯＭなどの、ストレージ媒体またはメモリ媒体を含んでもよい。
【００７１】
異なる実施形態では、本明細書に記載された方法を、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組合せとして実装することができる。さらに、方法の順序を変更することができ、さまざまな要素を追加すること、さまざまな要素の順序を変更すること、さまざまな要素を結合すること、省略すること、または他の態様で変更することができる。本明細書に記載された例は全て、非限定的な例として提示されている。本開示の利益を有するさまざまな変更および改変を実施することができる。実施形態による実現は、特定の実施形態の文脈で記載されている。それらの実施形態は、例示的でかつ非限定的であることが意図されている。多くの変形、変更、追加および改良が可能である。したがって、単一の例として本明細書に記載された構成要素に対して複数の例が提供されうる。さまざまな構成要素、動作およびデータストア間の境界は、ある程度、恣意的であり、特定の動作は、特定の例示的な構成の文脈で示されている。機能の他の割り振りも想像され、それらは、下記の特許請求項の範囲に含まれうる。最後に、例示的な構成において別個の構成要素として示された構造体および機能を、結合された構造体または構成要素として実装することもできる。
【００７２】
以上の内容は、本開示の実施形態を対象としているが、その基本的範囲を逸脱しない範囲で、本開示の他の追加の実施形態が考案される可能性がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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