[發(fā)明專利]清洗工藝終點監(jiān)測方法及系統(tǒng)、半導(dǎo)體加工設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710092716.2
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN108461410B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李興存
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

1.一種清洗工藝終點監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測腔室的清洗工藝終點，射頻電源通過阻抗匹配器與腔室相連，用以將射頻能量耦合至腔室內(nèi)將所述腔室內(nèi)的清洗氣體激發(fā)形成等離子體，其中

所述阻抗匹配器包括阻抗可調(diào)單元和執(zhí)行單元；

所述阻抗匹配器用于通過所述執(zhí)行單元調(diào)節(jié)所述阻抗可調(diào)單元來實現(xiàn)所述射頻電源的負載阻抗和特征阻抗相匹配；

其特征在于，清洗工藝終點監(jiān)測系統(tǒng)包括檢測單元和控制單元，其中

所述檢測單元用于檢測所述阻抗可調(diào)單元的阻抗或所述阻抗可調(diào)單元的阻抗的相關(guān)信息，

所述控制單元用于基于檢測到的阻抗或相關(guān)信息來確定所述阻抗可調(diào)單元的阻抗隨時間的變化率是否先達到穩(wěn)定再經(jīng)過變化最后再達到穩(wěn)定，若是，則確定所述清洗工藝終點出現(xiàn)；其中，

在所述清洗工藝開始之前到所述清洗工藝開始之后再到所述清洗工藝終點，所述阻抗可調(diào)單元的阻抗的變化情況是由初始位置先達到穩(wěn)定再經(jīng)過變化最后再達到穩(wěn)定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗工藝終點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元，用于確定所述變化率的大小是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若是，則確定所述變化率達到穩(wěn)定；若否，則確定所述變化率在變化。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的清洗工藝終點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)范圍中包括0。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的清洗工藝終點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述阻抗可調(diào)單元的阻抗的相關(guān)信息包括：所述執(zhí)行單元的阻抗匹配位置；

所述阻抗匹配位置與所述阻抗可調(diào)單元的阻抗一一對應(yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的清洗工藝終點監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述阻抗可調(diào)單元包括多個阻抗可調(diào)元件；所述執(zhí)行單元與所述阻抗可調(diào)元件一一對應(yīng)；

所述檢測單元，用于檢測各個所述執(zhí)行單元的阻抗匹配位置；

所述控制單元，用于基于所述檢測單元檢測到的各個所述執(zhí)行單元的阻抗匹配位置，來判斷所述阻抗可調(diào)單元的阻抗隨時間的變化率是否先達到穩(wěn)定再經(jīng)過變化最后再達到穩(wěn)定。

6.一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括清洗工藝終點監(jiān)測系統(tǒng)和工藝腔室，所述清洗工藝終點監(jiān)測系統(tǒng)用于檢測所述工藝腔室是否達到工藝終點，其特征在于，所述清洗工藝終點監(jiān)測系統(tǒng)采用權(quán)利要求1-5任意一項所述的清洗工藝終點監(jiān)測系統(tǒng)。

7.一種清洗工藝終點監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

向腔室內(nèi)通入清洗氣體；

開啟射頻電源，將射頻電源發(fā)出的射頻能量經(jīng)過阻抗匹配器耦合至腔室內(nèi)，以將清洗氣體激發(fā)形成等離子體進行清洗，阻抗匹配器通過執(zhí)行單元調(diào)節(jié)阻抗可調(diào)單元來實現(xiàn)所述射頻電源的負載阻抗和特征阻抗相匹配；

檢測所述阻抗匹配器中阻抗可調(diào)單元的阻抗或所述阻抗可調(diào)單元的阻抗的相關(guān)信息；

根據(jù)檢測到的阻抗或相關(guān)信息來確定所述阻抗可調(diào)單元的阻抗隨時間的變化率是否先達到穩(wěn)定再經(jīng)過變化最后再達到穩(wěn)定，若是，則確定所述清洗工藝終點出現(xiàn)；其中，

在所述清洗工藝開始之前到所述清洗工藝開始之后再到所述清洗工藝終點，所述阻抗可調(diào)單元的阻抗的變化情況是由初始位置先達到穩(wěn)定再經(jīng)過變化最后再達到穩(wěn)定。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的清洗工藝終點監(jiān)測方法，其特征在于，所述根據(jù)檢測到的阻抗或相關(guān)信息來確定所述變化率是否先達到穩(wěn)定再經(jīng)過變化再達到穩(wěn)定的步驟，包括：

確定所述變化率的大小是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若是，則確定所述變化率達到穩(wěn)定；若否，則確定所述變化率在變化。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述清洗工藝終點監(jiān)測方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)范圍中包括0。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的清洗工藝終點監(jiān)測方法，其特征在于，所述阻抗可調(diào)單元的阻抗的相關(guān)信息包括：所述執(zhí)行單元的阻抗匹配位置；

所述阻抗匹配位置與所述阻抗可調(diào)單元的阻抗一一對應(yīng)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的清洗工藝終點監(jiān)測方法，其特征在于，所述阻抗可調(diào)單元包括多個阻抗可調(diào)元件；所述執(zhí)行單元與所述阻抗可調(diào)元件一一對應(yīng)；

所述檢測所述阻抗匹配器中所述阻抗可調(diào)單元的阻抗的相關(guān)信息的步驟，包括：

檢測各個所述執(zhí)行單元的阻抗匹配位置；

所述檢測到的阻抗或相關(guān)信息來確定清洗工藝終點是否出現(xiàn)的步驟，包括：

基于所述檢測單元檢測到的各個所述執(zhí)行單元的阻抗匹配位置，來判斷所述阻抗可調(diào)單元的阻抗隨時間的變化率是否先達到穩(wěn)定再經(jīng)過變化最后再達到穩(wěn)定。