(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路の製造中に電荷の蓄積を除去または消散させるために形成された電荷除去ツール内に放出される放射線を監視する方法は、
反射及び拡散放射する反射拡散層と、反射拡散層と光学的に伝達する一端部を有し、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約５０％以上の透過率を有する導波管と、前記導波管の他端部と光学的に伝達するセンサと、前記導波管と前記センサとの間に介在し、かつ約２７０ｎｍより大きい波長を取り除くフィルタとを含んでいるプローブを、電荷除去ツールの処理室の所定位置に配置し、
前記処理室内に活性ガスを十分な流速で流して前記処理室から周囲空気を取り除き、
前記電荷除去ツールの放射室内に光源から放射線を放出し、
前記反射拡散層上の前記電荷除去ツールの光源から導波管に放出された放射線を反射しかつ拡散し、
前記フィルタを用いて約２７０ｎｍより大きい波長の放射線を取り除き、
前記プローブのスペクトル応答感度曲線が電荷除去効率曲線に合致するように、前記センサに前記放射線を透過させる、各ステップを含むことを特徴とする監視方法。
【請求項２】
集積回路の製造中、電荷の蓄積を取り除くまたは消散させるために構成された電荷除去ツール内に放出される放射線を監視する方法であって、
光源と光学的に伝達する一端部を有し、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約５０％以上の透過率を有する導波管と、前記導波管の他端部と光学的に伝達するセンサと、前記導波管と前記センサとの間に介在し、かつ約２７０ｎｍより大きい波長を取り除くフィルタとを含んでいるプローブを、基板が置かれる場所に電荷除去ツールの処理室の所定位置に固定し、
前記処理室内に活性ガスを十分な流速で流して前記処理室から周囲空気を取り除き、
前記電荷除去ツールの放射室内に光源から放射線を放出し、
前記電荷除去ツールの光源から導波管に放出された放射線を反射しかつ拡散し、
前記フィルタを用いて約２７０ｎｍより大きい波長の放射線を取り除き、
前記プローブのスペクトル応答感度曲線が電荷除去効率曲線に合致するように、前記センサに前記放射線を透過させる、各ステップを含むことを特徴とする監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、光の強度を測定するための装置および方法に関し、特に、約２７０ナノメータより短い放射線により特定される範囲内の計測の光を集め、かつ配置または設置する計器に近づくためのプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の製造中に、ＥＰＲＯＭ素子のフローティングゲート、および／または利用可能な集積回路の他の領域等において望ましくない電荷の蓄積が発生することが知られている。この電荷の蓄積は、高電圧を導き、そして、回路に電気的ダメージを生じさせ、あるいは、電荷の蓄積が取り除かれまたは中和しなければ素子の作動を変化させることになる。電荷の蓄積は、集積回路を制御するために共通する多数の処理ステップの１つまたはそれ以上のステップの間に容易に起こり得る。例えば、電荷の蓄積は、熱処理中、金属アッシング、またはエッチング処理中に起こり、また、パッド形成ステップ及び同等のステップを介しても起こり得る。一般的に集積回路は、３〜５層の導電金属層を使用し、この製造中、約５〜７の処理ステップがあり、電荷の蓄積が生じる。この素子が製造される時に電荷の蓄積を取り除くことが重要である。
【０００３】
電荷の蓄積は、製造中、狭帯域の紫外線放射源に集積回路を周期的にさらすことによって取り除かれる。現在の電荷の除去処理は、一般的に約２５４ナノメータ（ｎｍ）の波長の狭帯域スペクトルを生じる水銀電極ランプを用いる。この水銀ランプは、集積回路のスタックを介して伝搬する高エネルギーのフォトンを放出し、蓄積した電子にエネルギーを分与する。また、現在ある他の電荷と共に電子を捕捉する。これらの活性した電子は、電子及び他の電荷を予め閉じ込めたエネルギー障壁に打勝って、集積回路内の電子及び正孔または正電荷間に再結合、または素子の消耗が起こり得る。これにより、電荷の蓄積を消滅させることが製造処理中に起こる。狭帯域のＵＶ光の露光は、集積回路の他の領域上の電荷の移動を増加させる。しかし、狭帯域放射源の使用は、比較的低速であり、さらに、集積回路は、一般的に多くの異なる層から作られ、それらの層のいくつかは、狭帯域放射が下方にある層を露光することができないので、電荷の蓄積を取り除く必要のある領域を貫くことができない。
【０００４】
他の処理及び装置は、紫外線波長から真空紫外線波長までの範囲にある低い波長で集積回路を広帯域の放射源によって露光することを含む。上述の狭帯域波長の露光ツールに対して広帯域放射を用いることにより、素子および処理に対して効率的に良好な光度が与えられ、より早い処理能力と電荷の蓄積のより効率的な除去が与えられる。さらに、広帯域放射パターンを用いるので、集積回路の種々の層による吸収が克服される。広帯域放射の露光に対する注目の波長は、約２７０ｎｍ〜約１８０ｎｍで一般的に規定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
使用される波長を正確に監視することは、電荷を除去するのに望ましい。例えば、空気中及び集積回路に用いられる材料内の光の吸収により、光は減衰される。電流放射計は、約２７０ｎｍより短い波長で用いるために、実際的でなく、また効率的でもない。商業的に用いられる放射計装置の多くは、必要な波長で吸収する材料を含む。さらに、電流放射計は、一般的に、必要な波長と重なる広範囲の波長を測定し、このため、必要な範囲に対する放射計またはプローブの感度を弱める。さらに、ランプから処理室内に位置するウエハまでの光の伝達に影響する多くの変数があるので、（ランプ自体のスペクトルを測定するのとは反対の）実際の処理条件の下で、ランプから放射されたスペクトルを測定する能力を有することが望ましい。
【０００６】
ここに開示された内容は、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの範囲の波長を監視するための、その場で用いる手持ち式プローブを含んでいる。本発明は、紫外線（ＵＶ）光の強度を測定するための装置及び方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの実施形態では、手持ち式プローブは、光を集めることができる反射拡散層と、この反射拡散層と光学的に伝達する一端部を有し、かつ約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約５０％以上の透過率を有する導波管と、この導波管の他端部と光学的に伝達するセンサと、前記導波管及びセンサの中間に介在し、約２７０ｎｍより大きい波長を取り除きかつ約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で５０％以上の透過率を有するフィルタとを含むことを特徴としている。
【０００８】
また、定置式プローブは、光源と光学的に伝達する一端部を有し、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約５０％以上の透過率を有する導波管と、この導波管の他端部と光学的に伝達するセンサと、前記導波管とセンサとの間に介在し、約２７０ｎｍよりも大きい波長を取り除きかつ約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で５０％以上の透過率を有するフィルタとを含むことを特徴としている。
【０００９】
電荷除去ツールでの電荷除去効率を監視するための統合装置は、広帯域放射線を放出するための光源を含む放射室と、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍで広帯域放射線の強度を監視するための定置式プローブを含む処理室と、前記放射室と処理室の間に介在し、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で透過するプレートを含み、
前記定置式プローブが、前記光源と光学的に連絡する一端部およびセンサと光学的に連絡する他端部を有し、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約５０％以上の透過率を有する導波管と、前記導波管とセンサとの間に介在し、かつ約２７０ｎｍよりも大きい波長を吸収するフィルタと、を含んでいることを特徴としている。
【００１０】
また、集積回路の製造中に電荷の蓄積を除去または消散させるために形成された電荷除去ツール内に放出される放射線を監視する方法は、
反射及び拡散放射する反射拡散層と、反射拡散層と光学的に伝達する一端部を有し、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約５０％以上の透過率を有する導波管と、前記導波管の他端部と光学的に伝達するセンサと、前記導波管と前記センサとの間に介在し、かつ約２７０ｎｍより大きい波長を取り除くフィルタとを含んでいるプローブを、電荷除去ツールの処理室の所定位置に配置し、
前記処理室内に活性ガスを十分な流速で流して前記処理室から周囲空気を取り除き、
前記電荷除去ツールの放射室内に光源から放射線を放出し、
前記反射拡散層上の前記電荷除去ツールの光源から導波管に放出された放射線を反射しかつ拡散し、
前記フィルタを用いて約２７０ｎｍより大きい波長の放射線を取り除き、
前記プローブのスペクトル応答感度曲線が電荷除去効率曲線に合致するように、前記センサに前記放射線を透過させる、各ステップを含むことを特徴としている。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、集積回路の製造中、電荷の蓄積を取り除くまたは消散させるために構成された電荷除去ツール内に放出される放射線を監視する方法は、
光源と光学的に伝達する一端部を有し、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約５０％以上の透過率を有する導波管と、前記導波管の他端部と光学的に伝達するセンサと、前記導波管と前記センサとの間に介在し、かつ約２７０ｎｍより大きい波長を取り除くフィルタとを含んでいるプローブを、基板が置かれる場所に電荷除去ツールの処理室の所定位置に固定し、
前記処理室内に活性ガスを十分な流速で流して前記処理室から周囲空気を取り除き、
前記電荷除去ツールの放射室内に光源から放射線を放出し、
前記電荷除去ツールの光源から導波管に放出された放射線を反射しかつ拡散し、
前記フィルタを用いて約２７０ｎｍより大きい波長の放射線を取り除き、
前記プローブのスペクトル応答感度曲線が電荷除去効率曲線に合致するように、前記センサに前記放射線を透過させる、各ステップを含むことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
上記の構成及び他の特徴は、以下に示す図面及び詳細な説明によって説明される。
図面において、本発明の例示的な実施形態が示され、同一の構成は、同一の参照番号を付する。
【００１３】
本発明は、現場で、即ち、手持ち式使用のためのプローブ及び約２７０ｎｍより短い波長で光強度を正確に測定するためのプローブを用いる方法を開示する。このプローブは、アクセリス  テクノロジーズ  インコーポレイテッドに譲渡され、その全体がここに参考として包含されている米国特許出願第10／000,772号に記載されたような電荷除去ツール内に放出された広帯域の光強度を測定するのに特に適したものである。
【００１４】
図１を参照すると、集積回路の製造中に電荷の蓄積を取り除くまたは消散させるための例示的な電荷除去ツール１０は、処理室２０と放射室３０とを含んでいる。処理室２０は、支持体２２、例えば、チャックを有し、このチャック上に基板２４を配置することができ、基板２４は、製造される集積回路を部分的または全体を含んでいる。支持体２２は、さらに、独立の加熱手段を含む。放射室３０は、一般的に、光源３２と反射器３４を含む。光源３２は、約２７０ｎｍより短い波長の放射線を放射でき、この波長は、集積回路の製造中に発生する電荷の蓄積を取り除くまたは消散させるために有効である。これらの波長（約２７０ｎｍ以下）で光学的に透過するプレート４０が処理室２０と放射室３０との間に介在する。処理室２０と放射室３０は、ガス入口２６とガス出口３６を含み、周囲の酸素を取り除くのに十分な流速で活性ガスを流し、約２７０ｎｍより短い波長を吸収する。
【００１５】
図２は、集積回路の製造中に測定された波長による電荷除去効率を示すスペクトルを示すグラフである。電荷除去は、約２７０ｎｍ以上の波長では、測定可能な程度で起こることはない。約２７０ｎｍ以上の波長では、光の強さを増加させても、電荷消散が測定可能な状態で生じることは期待できない。２７０ｎｍより短い波長において、電荷除去効率は、一般的に、波長が約２７０ｎｍ〜約２００ｎｍに減少したとき増加する。２００ｎｍより下の波長では、電荷除去効率のレベル低下が見られる。この除去効率曲線が生成されるのに用いる光源からの波長で放射された広帯域の光エネルギーは、わずかであるので、正確な機能依存関係を確かめることは困難である。
【００１６】
約２７０ｎｍより短い波長を放射するために、無電極マイクロ波駆動の電球が、約２７０ｎｍ〜約１８０ｎｍの広帯域放射パターンで放射するための電荷除去ツール１０内の光源３２として使用されることが望ましい。使用中、電球は、非吸収ガス、例えば、窒素を放射室内に送り込んで連続的に流すことによって冷却されることが望ましい。
【００１７】
図３には、電荷を除去または消散させるのに適当な無電極マイクロ波電球の例示的スペクトルが図示されている。この特定の電球は、アクセリス  テクノロジーズ  インコーポレイテッドからＨＬという商品名で市販されている。使用中、プローブの光集束部が、処理室２０内の所定の位置に配置される。理想的には、光集束部は、処理室内で、集積回路の位置と同等の位置、即ち、部分的にまたは完全に製造された集積回路を含む基板と同等な平面上に配置される。この集積回路は、続いて電荷除去の放射線に晒される。この方法において、電荷除去の波長を基板に対して十分に露光するために、波長は、正確に監視することができる。これにより、改善された生産量と処理能力を与える。さらに、監視された波長は、実際の露光条件を表わすことになる。
【００１８】
図４において、一般的に設計された手持ち式プローブ１００を例示的に示しており、このプローブは、集積回路の製造中に起こる電荷の蓄積を取り除くまたは消散させるのに有効な波長を監視するために適している。手持ち式プローブ１００は、一般的に、光学的伝達を伴う、拡散パッド１２０、導波管１３０、フィルタ１４０、及びセンサ１５０を含む。好ましくは、さらに、ディスプレイが、センサ１５０によって発生した電気信号変換して、約２７０ｎｍ以下の波長の強度スペクトルを示す視覚的表示を与える。対照的に定置式プローブは、拡散パッドをなくし、導波管１３０が電荷除去ツール内に配置され、光源からの放射線を受け入れる。例えば、導波管は、基板の平面と同等な位置で光を受け取るように配置されかつ方向付けされ、電荷除去処理中に基板に分与される放射線を正確に決定するのに用いることができる。
【００１９】
拡散パッド１２０は、光集束要素であり、電荷除去ツール１０の処理室２０内の全ての方向から光を受け入れる。例えば、拡散パッド１２０は、電荷除去のための十分な広帯域放射線を放射するのに使用される光源３２からの光を直接受入れ、また、電荷除去ツールと共に設けられた壁及び他の構成要素から間接的に、あるいは光源３２の背後に配置された反射器から間接的に光を受け入れる。
【００２０】
拡散パッド１２０は、センサ１５０によって検出された光が拡散パッド１２０に入射する全ての光線を表わすように受け入れられた光を拡散的に反射する。さらに、図５でより明らかにされるように、拡散パッド１２０は、一般的に、支持体１２２と、この上に形成された反射層１２４を含む。基板１２２は、拡散反射層（拡散反射層ともいう。）１２４を接着して形成されたものであり、基板１２２としては、黄銅を使用するのが最適であることが分かった。
【００２１】
拡散反射層１２４は、拡散的な反射特性のために光学業界で良く知られた多数の材料を用いることができる。好ましくは、拡散パッド１２０は、所望の波長、即ち、約２７０ｎｍ以下の波長を吸収しない。さらに、支持体１２２及び反射層１２４のために選択される材料は、これらが用いられる環境に適合可能である。
【００２２】
高い紫外線強度の環境に用いるのに適した反射材料は、拡散反射及び高温度特性を含むものであるが、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、及びポリテトラフルオロエチレン等の種々のフッ化炭化水素プラスチックに限られるものではない。好ましい実施形態では、拡散パッド１２０は、高純度の硫酸バリウムから製造され、約９０％以上の全反射率を有する。適切な高純度の硫酸バリウムは、ムンセル（Munsell）カラー  サービシーズ（ニューヨーク）から提供されるムンセル  ホワイト  レフレクタンス  コーティング（部品番号1181759）の商品名であるエマルジョンとして市販されている。このエマルジョンは、適当な支持体１２２上に被覆されて、ほぼ完全な拡散係数と反射率を有する自己非放射型の粉末コーティング材料として乾燥される。いくつかの選択された波長に対する絶対反射率が表１に示されている。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
支持体１２２の厚さは、反射層に対する構造的支持体を与えるのに十分な厚さが必要であり、この厚さは、0.001インチ(0.0254mm)またはそれ以下の厚さとなることが望ましい。支持体１２２は、約１〜約３ミリ（ｍｍ）と同程度の厚さとすることができ、約１〜約３ｍｍの反射面を有する装置が照らされる。
【００２５】
開口ブロック１２６は、拡散パッド１２０に隣接して取り付けられる。開口ブロック１２６内に導波管１３０の一端が配置されて、拡散パッド１２０から反射する光を受け取る。
【００２６】
図６でより明瞭に示すように、開口１２８,１２９は、拡散反射層１２４上に固定寸法の長円形のターゲット領域Ｔを形成するように開口ブロック１２６内に配置されている。ターゲット領域Ｔの寸法及び形状は、開口１２８，１２９の寸法により決定され、このターゲット領域の全ては、拡散反射層１２４の被膜が施されていなければならない。開口１２９とターゲット領域との距離、及び開口１２８，１２９の視線間の角度は、拡散反射層１２４により決まる。
【００２７】
開口１２８，１２９の大きさは重要ではない。例えば、開口１２８，１２９の直径が約0.030インチ（0.76ｍｍ）では、その間隔は、0.375インチ（9.52ｍｍ）離れており、開口１２９からターゲット領域の中心までの視線は、0.375インチ（9.52ｍｍ）であり、その視野角は、１５°となり、ターゲット領域は、約１／４インチ×３／４インチ（6.35ｍｍ×19.5ｍｍ）の大きさを有する。好ましくは、開口１２８，１２９によって作られる視線は、好ましくは約１０°〜３０°の鋭角で拡散反射層に衝突する。
【００２８】
好ましい実施形態では、導波管１３０は、ハウジング１３２内に含まれる光ファイバーの形である。手持ち式の装置にとって、導波管１３０の長さは、プローブのために使用される長さに比較してかなり長くなる。手持ち式プローブは、一般的に、処理室で多数の位置における均一性を測定するのに用いられる。それゆえ、均一性を測定するために所望の位置の全てに届く十分な長さを必要とする。対照的に、定置式プローブは、電荷除去ツールの処理室内の固定位置に置かれるので、固定の長さを必要とする。比較的長い光路のために、導波管１３０等に使用する材料は、注目する波長において最小の吸収率を有することが好ましい。かなりの吸収があると、その結果の正味の応答は、２つのプローブに対して異なるであろう。これは、通常受けいられるものではなく、一般的に手持ち式または定置式のプローブによって与えられるスペクトルは、互いに相関する。
【００２９】
好ましくは、導波管は、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約５０％以上の透過率を有し、より好ましくは、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約６０％以上の透過率を有し、さらに好ましくは、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約７０％以上の透過率を有し、最も好ましくは、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で約８０％以上の透過率を有する。もちろん、約２７０ｎｍより短い波長で十分な広帯域の放射露光が起こるならば、より小さい波長範囲を電荷除去利用による所望の透過率で使用することができる。その場合、電荷の蓄積を取り除くまたは消散させるのに効果がある。導波管の長さが短くなればなるほど、より多くの量の吸収があるが、この吸収は、感度に有害な影響を与えるものでなければ我慢できるものである。好ましい導波管の材料は、石英ガラス、二酸化珪素、ドープ処理された二酸化珪素、ポリマー、共重合体、及び同等物を含んでいる。好ましい実施形態では、導波管１３０は、石英ガラスから作られる。商業的に利用可能な導波管材料は、ドイツのヘラウス(Heraeus)コーポレーションによる登録商標「SUPRASIL」の下に市販されているものが利用可能である。
【００３０】
ハウジング１３２は、プローブが露光される環境に耐えられる材料とすることができる。好ましい実施形態では、ハウジング１３２は、黄銅等の金属から製造される。ハウジング１３２は、光を遮られないような寸法及び形状にすべきであり、そうでないと、ターゲット領域に到達できない。いくつかの例においてあり得るこの要求は、視野角を制御し、約５°〜１５°等のより小さい角度に制限する。
【００３１】
導波管１３０の他端は、フィルタ１４０が取り付けられており、このフィルタは、フィルタハウジング１４２内に包含される。フィルタ１４０は、好ましくは、電荷除去のために効果的と認められるものと同様な波長透過曲線を有する。好ましい実施形態では、フィルタ１４０は、センサ１５０に向かう約２７０ｎｍよりも長い波長の透過を排除する。約２７０ｎｍよりも長い波長では、電荷除去の効果がほとんどないので、この波長におけるプローブ１００の感度は、明らかに減少するように設計されている。上述したように、また、図２に示すように、電荷除去を最高にするための所望の波長は、約２７０ｎｍより短い波長で起こる。さらに、除去ツール１０で使用される現在の光源３２は、一般的に、約２７０ｎｍより短い波長で低輝度を有する。プローブ１００の感度は、センサ１５０に向かう約２７０ｎｍより長い波長の透過を取り除くことにより最大となる。さらに、約２７０ｎｍより長い波長を取り除くことにより、プローブのスペクトル応答感度曲線は、図２に示すような電荷除去効率曲線にほぼ一致する。
【００３２】
さらに、フィルタ１４０を介して約２７０ｎｍまたはそれ以上に長い波長の透過は、約２７０ｎｍより長い波長での減少透過率に対して約１０％より少ない。約５％以下の透過は、より好ましいものであるが、より好ましくは約３％以下の透過、最も好ましくは、２％以下の透過が望ましい。約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長では、フィルタは、そのピーク波長で約１０％より大きい透過率を有することが望ましく、より好ましくは、そのピーク波長で約２０％より大きく、さらに好ましくは、そのピーク波長で約３０％より大きく、最も好ましくは、そのピーク波長で約４０％より大きい透過率を有する。
【００３３】
理想的な状態では、フィルタ１４０は、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長で１００％の透過率を与え、そして、約２７０ｎｍより長い波長の光は通過させない。即ち、矩形関数（square function)となる。プローブ１００において使用するのに最適なフィルタは、アクトン（Acton）リサーチ  コーポレーションから部品番号186−Bで市販されている。この特別のフィルタは、約１８０ｎｍで約３２．８％のピーク波長透過率と約４０ｎｍの半値幅（FWHM)を有します。半値幅とは、スペクトル幅の標準的な定義で、分光特性のスペクトルの幅をピークまたは最大値の強度の1/2の強度のところで幅を測ったものである。上述したように、理想的なFWHMは、注目の波長スペクトルを横切る、すなわち、約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの波長スペクトル、または２３５ｎｍで約９０ナノメーターの半値幅である。
【００３４】
センサ１５０、例えば、少なくとも約１８０ｎｍ〜約２７０ｎｍの放射線に応答するフォトダイオードが、導波管１３０の他端から集められた光を受け入れる。図８は、適当なセンサに対する波長に応じた応答を示すグラフである。センサ１５０は、約５５０ｎｍにまで伸びる非ゼロ感度を有する場合、前述のフィルタ１４０は、この領域を除外することになる。また、感度が平坦でない場合、注目の波長領域において好ましい勾配を示す（即ち、図２に示すような電荷除去効率曲線と同等な勾配）。これは、プローブ１００の全体の応答を修正するのに役立ち、全体のプローブシステムの感度は、所望の除去効率曲線に類似している。
【００３５】
好ましいセンサ１５０は、オーストリアのロイスナー  レーザーテクニーク（Roithner Lasertechnik）からモデル番号EPD-150-0として市販されている亜リン酸ガリウム(gallium phosphorous)フォトダイオードである。このフォトダイオードの応答は、４４ｎｍで０．１２Ａ／Ｗである。センサ１５０は、放射線を電気信号に変換して、電気コネクタ１５２によってディスプレイ装置によって表示することができる。
【００３６】
手持ち式プローブの作動において、プローブの拡散パッドは、光源に関して約９０°で処理室内の所望の位置に配置される。このように、ターゲット領域に衝突する紫外線放射が拡散されかつ反射されて、そして、この反射された放射線の小さい断片が開口セット１２８，１２９に入射し、さらに導波管１３０内を通過する。拡散反射層１２４と開口１２８,１２９の組み合わせは、入射光を十分に拡散させ、その結果、プローブの角度応答は、ほぼコサインの勾配となり、入射光の種々の角度で衝突する紫外線放射が正確に測定される。
【００３７】
定置式プローブの作動中、導波管は、光源に対して処理室内に軸方向に固定されており、光源からの放出された放射線は、直接導波管に入り、好ましくは、導波管は、処理すべき基板の位置にほぼ等しい位置に固定される。定置式のまたは手持ち式のプローブによって、導波管１３０に伝達される放射線は、次にフィルタ１４０を介してセンサ１５０に通じる。センサ１５０は、この放射線を特定の波長及び強度に関連する電気信号に変換する。センサ１５０は、さらに、変換された電気信号を表示するためのディスプレイ装置と電気的に連絡する。
【００３８】
手持ち式プローブを連続的に用いる間、拡散反射層１２４は、ヒートアップし、かつ
酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム等の材料が、温度の上昇と共に反射率を増加させる。適切な補正により、温度の関数として反射率の変化に適応させることができ、あるいは、プローブを用いる方法を制御することにより、光を断続的に測定することによって温度効果を最小にする。例えば、プローブ１００は、約１０秒間の測定モードで動作させて、次の１５秒間は、オフモードにして、別の１０秒間の測定がなされる前に表面を冷却することができる。
【００３９】
有利なことに、本発明のプローブ及びここに記載した方法は、電荷除去のために効果のある波長を正確に測定する。プローブは、電荷除去に効果のある波長のみを感知し、約２７０ｎｍより長い波長は、このプローブのフォトダイオードで除去されるので、最大感度を与える。さらに、プローブの感度応答は、電荷除去効率応答に追従する。さらに、この定置式のプローブは、手持ち式の能力と同様の測定能力を与える。ターゲット基板上に衝突する光のスペクトルを変化させることができる電荷除去ツールには多くの構成部品があるので、ツール内で、また基板が置かれた場所と同等の位置に、即ち、ウエハの平面において、ＵＶ光を測定するのに商業的な利点がある。
【００４０】
更なる利点として、このプローブは、ある場所から他の場所に変わることができ、基板上の半球全体、即ち、約２πステラジアンの範囲で入射する光の正確な測定を与える。また、プローブは、電荷除去効率で重み付けされた測定値を測定するための能力を備える。プローブは、電荷除去ツールに用いられる特定の光源の強さを測定するために容易に較正することができる。例えば、測定されるべき注目の波長帯域は、一般的に広い。その帯域の範囲内で、電荷除去効率は、波長ごとに異なる。一般的に、より低い波長は、電荷の蓄積を取り除くまたは消散させるのに、より効果的かつ効率的である。その結果、ある利用では、プローブの感度を、基板に衝突する放出スペクトルの下側波長に重み付けすることが望ましい。それは、波長範囲の下方端での除去効率の変化は小さいが、かなり重要な変化として感知できる。
【００４１】
さらに、本発明のプローブは、光源の均一性を測定するための手段を備えている。この光源は、使用及びそのようなものとして時間に対して変化させることができ、プローブは、光源の非均一性を考慮に入れて、異なる場所で測定するための手段を備えている。このように、適切な露光量が集積回路に加えられて、電荷の蓄積を取り除きまたは消散させることができる。
【００４２】
ここで開示してきた内容は、例示の実施形態に関してであるが、当業者であれば種々の変更が可能であり、また、等価物は、開示の範囲から逸脱しないでそれらの要素と置き換えることができる。さらに、本発明にとって基本的な範囲から逸脱しない開示内容に対して、多くの修正が特定の状況または材料を用いて行うことができる。それゆえ、本発明は、この開示でなされたと思われる最善のモードとしての特定の実施形態に制限されるものではなく、これらの開示は、添付の特許請求の範囲内に入る全ての実施形態を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、集積回路の製造中に、電荷の蓄積を取り除くための例示的な露光ツールの断面図である。
【図２】図２は、波長に応じた電荷の除去効率を示すグラフである。
【図３】図３は、無電極マイクロ波駆動の電球用の波長に応じたスペクトル強度を示すグラフである。
【図４】図４は、プローブの分解斜視図である。
【図５】図５は、拡散パッド及び開口ブロックの斜視図である。
【図６】図６は、開口ブロックにおける一対の開口と拡散反射層上の固定目標領域との間の関係を示す拡大断面図である。
【図７】図７は、波長に対する透過率による電荷除去効率プロファイルに比較されるプローブの応答感度曲線を示すグラフである。
【図８】図８は、プローブ内で使用する適切なセンサの感度曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１０  電荷除去ツール
２０  処理室
２４  基板
３０  放射室
３２  光源
３４  反射器
４０  プレート
１００  プローブ
１２０  拡散パッド
１２４  拡散反射層
１２６  開口ブロック
１２８，１２９  開口
１３０  導波管
１４０  フィルタ
１５０  センサ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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