[發明專利]使用計算機視覺系統的原位室清潔終點檢測系統和方法

在審

• 申請號: 201811223497.8
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109698144A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 卡皮爾·索拉尼;蓋瑞·B·利德;邁克爾·丹克;羅納德·鮑威爾;邁克爾·拉莫;卡伊翰·阿什蒂亞尼
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠;張靜

本發明涉及使用計算機視覺系統的原位室清潔終點檢測系統和方法。一種系統包括安裝在處理室的窗外部并鄰近所述窗的相機，所述處理室被配置成處理半導體襯底。所述窗使得所述相機能觀察到所述處理室內的部件。所述相機被配置為于在正在所述處理室內執行的處理期間生成指示所述部件的狀態的視頻信號。該系統還包括耦合到所述處理室上的控制器。該控制器被配置成：控制所述相機；處理來自所述相機的所述視頻信號；根據對所述視頻信號的所述處理確定所述部件的狀態；以及根據所述部件的所述狀態確定是否終止所述處理。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年10月20日提交的美國臨時申請No.62/575,190的權益。上述申請的全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開涉及襯底處理系統，更具體地涉及用于使用計算機視覺系統檢測殘留膜去除的終點的檢測系統和方法。

背景技術

這里提供的背景描述是為了總體呈現本公開的背景的目的。在此背景技術部分以及在提交申請時不能確定為現有技術的描述的各方面中描述的范圍內的當前指定的發明人的工作既不明確也不暗示地承認是針對本公開的現有技術。

襯底處理系統用于執行諸如在諸如半導體晶片之類的襯底上沉積和蝕刻膜之類的處理。例如，可以使用化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)或其他沉積處理來執行沉積以沉積導電膜、介電膜或其他類型的膜。在沉積期間，可以在一個或多個處理步驟期間將一種或多種前體氣體供應到處理室。等離子體可用于引發化學反應。

在執行沉積之后，將工藝氣體抽空并從處理室移除襯底。當膜沉積在襯底上時，膜也沉積在位于處理室中的部件上。隨著時間的推移，殘留的膜積聚在這些部件上并且需要被去除以防止顆粒污染、機械變形和/或襯底缺陷。周期性地執行室清潔處理以從處理室中的部件上去除殘留膜。

目前，使用固定時間清潔處理。使用室觀察口或使用化學傳感器(例如紅外吸收檢測器和/或殘留氣體分析儀(RGA))手動執行清潔的驗證。基于定時的清潔需要手動驗證處理室狀態是否清潔。這種方法的另一個限制是無法預測在處理或硬件發生變化時的清潔時間。對工藝配方或室配置的任何修改都可導致殘留膜的不同累積和室清潔處理的不同蝕刻速率。這導致需要手動表征的不同清潔時間。

化學傳感器通常很昂貴并且可能具有受限的應用。例如，紅外吸收檢測器通常限于特定的氣體種類。RGA也限于探測器可以分析的特定原子質量。

發明內容

一種系統包括安裝在處理室的窗外部并鄰近所述窗的相機，所述處理室被配置成處理半導體襯底。所述窗使得所述相機能觀察到所述處理室內的部件。所述相機被配置為于在正在所述處理室內執行的處理期間生成指示所述部件的狀態的視頻信號。該系統還包括耦合到所述處理室上的控制器。該控制器被配置成：控制所述相機；處理來自所述相機的所述視頻信號；根據對所述視頻信號的所述處理確定所述部件的狀態；以及根據所述部件的所述狀態確定是否終止所述處理。

在其他特征中，響應于所述處理是被執行以去除通過先前執行的處理沉積在所述部件上的材料的清潔處理，所述控制器被配置為：將所述部件的通過所述視頻信號的多個幀觀察到的特征的屬性的變化與預定閾值進行比較；基于所述比較確定是否去除了沉積在所述部件上的所述材料；以及響應于確定去除了沉積在所述部件上的所述材料，終止所述清潔處理。

在其他特征中，響應于所述處理是被執行以去除通過先前執行的處理沉積在所述部件上的材料的清潔處理，所述控制器被配置為：將從所述視頻信號捕獲的圖像與預定圖像進行比較；基于所述比較確定是否去除了沉積在所述部件上的所述材料；以及響應于確定去除了沉積在所述部件上的所述材料，終止所述清潔處理。