[發明專利]基于廢氣阻抗的端點檢測

有效

• 申請號: 200980107986.X
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101971300A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: T·R·特納;E·魯;J·坎農
• 申請（專利權）人: 福斯瑞科技公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚志強

??

與本專利申請有關的相互參照文件

????根據美國專利法第35?篇第119條第e項（U.S.C.§119（e）），本專利申請主張下述美國臨時專利申請的優先權，下述臨時專利申請的全部內容被用作本專利申請的參考，并組成本專利申請的一部分：美國臨時申請序列號No.61/036，831，題為“工藝腔遠程等離子體清潔過程的端點檢測”（待審檢察號FRTH004USP?）申請日08年3月14日，待審。

技術領域

本發明涉及對電子器件生產過程的監測和控制方法，尤其涉及一種對蝕刻制程或工藝腔清潔過程的監控系統與方法。工藝腔清潔過程可通過遠程等離子體源或其它化學手段完成。

背景技術

等離子體蝕刻、干化學蝕刻、化學氣相沉積（CVD）和等離子體增強型化學氣相沉積（PECVD）制程是半導體、平板顯示器、光電技術和紡織品生產的重要組成部分。蝕刻包括等離子體型與簡單的化學反應物型，用于選擇性地除去部分薄膜或進行其它表面處理。化學氣相沉積和等離子體增強型化學氣相沉積制程通常用于低溫下沉積介電薄膜，據以作為防蝕消耗層或介電層。

與采用化學氣相沉積（CVD）方法或等離子體增強型化學氣相沉積（PECVD）方法沉積介電薄膜相關的一項非加值但很重要的制程步驟是對工藝腔及其相關連的部件進行等離子體清潔，以便清除沉積制程之后殘留的薄膜。在沉積制程中，薄膜被有目的地沉積在基板上，例如但不限于半導體基板。半導體基板從工藝腔中取出后，便對工藝腔進行清潔，此舉是沉積制程成功與否的關鍵步驟，但卻非半導體元件制造的一部分。工藝腔清潔的一般方式是應用等離子體使沉積的薄膜揮發。

大多數以等離子體為基礎的制程均運用到施加射頻功率使工藝腔清潔氣體分解的基本原理。因為清潔工藝腔是一個必不可少但無加值效果的步驟，清潔時間應盡量減少到最短。此外，過長的清潔過程會減損工藝腔組件的品質，因而產生影響良率（yield）的粒子。因此，為了盡量降低生產成本同時最大限度地提高制程步驟的良率，必須通過端點檢測手段及時停止清潔步驟。

許多已有的射頻端點檢測方法是基于監測輸送射頻功率的各組成部分。當薄膜脫離工藝腔部件時，由薄膜揮發而產生的副產品在等離子體中的容積降低。這種等離子體成份容積的變化引起射頻功率傳輸電路的阻抗發生改變，因此而導致射頻電壓，電流，相位角和自偏置電壓的相應改變。通過監測這些訊號的變化，可以準確判定射頻端點。值得注意的是，由于訊號分析算法的補償功能，各批作業的薄膜類型，薄膜厚度或圖案密度不必一致，也可讓端點檢測器正常工作。

現已有多種儀器被設計成能在半導體制程時監測輸送射頻功率的組件，以此確定原位等離子體工藝腔清潔步驟的端點。

發明內容

本發明公開的實施例對應的系統和方法，在下面的說明書和權利要求書里將做進一步的說明。結合附圖及權利要求書，通過下述描述本發明公開的實施例的優勢和特性將顯而易見。

依據本發明公開的實施例，提供一種與排氣管道（foreline）（廢氣管道或排氣管道）有關的測量工藝腔清潔過程排放氣體的阻抗的系統。該系統包括一遠程等離子體源、一工藝腔、一排氣管、一電極組件、一射頻功率傳輸網路和一檢測器。遠程等離子體源與工藝腔相連，并提供工藝腔用于清潔工藝腔的氣體。排氣管也與工藝腔相連，工藝腔清潔氣體通過排氣管從工藝腔排出。位于排氣管中的電極組件暴露于從工藝腔排出的廢氣中。電極組件與射頻功率傳輸網路連接，接收射頻功率傳輸網絡的射頻信號。施加于電極組件的射頻信號引發電極組件與排氣管間的等離子體放電。與電極組件相連的檢測器檢測輸送射頻信號的各個組成部分，以確定工藝腔清潔步驟的端點。端點可根據與電極組件與排氣管間的等離子體放電相關的阻抗變化被探測到。