[發明專利]清洗工藝終點監測方法及系統、半導體加工設備

有效

• 申請號: 201710092716.2
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN108461410B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 李興存
• 申請（專利權）人: 北京北方華創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: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

1.一種清洗工藝終點監測系統，用于監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將所述腔室內的清洗氣體激發形成等離子體，其中

所述阻抗匹配器包括阻抗可調單元和執行單元；

所述阻抗匹配器用于通過所述執行單元調節所述阻抗可調單元來實現所述射頻電源的負載阻抗和特征阻抗相匹配；

其特征在于，清洗工藝終點監測系統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單元的阻抗或所述阻抗可調單元的阻抗的相關信息，

所述控制單元用于基于檢測到的阻抗或相關信息來確定所述阻抗可調單元的阻抗隨時間的變化率是否先達到穩定再經過變化最后再達到穩定，若是，則確定所述清洗工藝終點出現；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，所述阻抗可調單元的阻抗的變化情況是由初始位置先達到穩定再經過變化最后再達到穩定。

2.根據權利要求1所述的清洗工藝終點監測系統，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設范圍內，若是，則確定所述變化率達到穩定；若否，則確定所述變化率在變化。

3.根據權利要求2所述的清洗工藝終點監測系統，其特征在于，所述預設范圍中包括0。

4.根據權利要求2所述的清洗工藝終點監測系統，其特征在于，所述阻抗可調單元的阻抗的相關信息包括：所述執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單元的阻抗一一對應。

5.根據權利要求4所述的清洗工藝終點監測系統，其特征在于，所述阻抗可調單元包括多個阻抗可調元件；所述執行單元與所述阻抗可調元件一一對應；

所述檢測單元，用于檢測各個所述執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行單元的阻抗匹配位置，來判斷所述阻抗可調單元的阻抗隨時間的變化率是否先達到穩定再經過變化最后再達到穩定。

6.一種半導體加工設備，包括清洗工藝終點監測系統和工藝腔室，所述清洗工藝終點監測系統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測系統采用權利要求1-5任意一項所述的清洗工藝終點監測系統。

7.一種清洗工藝終點監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

向腔室內通入清洗氣體；

開啟射頻電源，將射頻電源發出的射頻能量經過阻抗匹配器耦合至腔室內，以將清洗氣體激發形成等離子體進行清洗，阻抗匹配器通過執行單元調節阻抗可調單元來實現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單元的阻抗或所述阻抗可調單元的阻抗的相關信息；

根據檢測到的阻抗或相關信息來確定所述阻抗可調單元的阻抗隨時間的變化率是否先達到穩定再經過變化最后再達到穩定，若是，則確定所述清洗工藝終點出現；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，所述阻抗可調單元的阻抗的變化情況是由初始位置先達到穩定再經過變化最后再達到穩定。

8.根據權利要求7所述的清洗工藝終點監測方法，其特征在于，所述根據檢測到的阻抗或相關信息來確定所述變化率是否先達到穩定再經過變化再達到穩定的步驟，包括：

確定所述變化率的大小是否在預設范圍內，若是，則確定所述變化率達到穩定；若否，則確定所述變化率在變化。

9.根據權利要求8所述清洗工藝終點監測方法，其特征在于，所述預設范圍中包括0。

10.根據權利要求7所述的清洗工藝終點監測方法，其特征在于，所述阻抗可調單元的阻抗的相關信息包括：所述執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單元的阻抗一一對應。

11.根據權利要求10所述的清洗工藝終點監測方法，其特征在于，所述阻抗可調單元包括多個阻抗可調元件；所述執行單元與所述阻抗可調元件一一對應；

所述檢測所述阻抗匹配器中所述阻抗可調單元的阻抗的相關信息的步驟，包括：

檢測各個所述執行單元的阻抗匹配位置；

所述檢測到的阻抗或相關信息來確定清洗工藝終點是否出現的步驟，包括：

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