对半导体制造腔室中的易损件的剩余寿命的估计制造技术

一种在用等离子体处理半导体衬底的腔室内使用的易损件，所述易损件包括主体和触发特征。所述主体具有配置为在腔室中的处理期间暴露于等离子体的表面，所述触发特征在主体中一体形成。所述触发特征包括空隙，所述空隙位于主体的表面之下，其中所述空隙配置为当所述表面因暴露于等离子体一段时间而被腐蚀时变得可见。所述空隙变得可见是主体的表面上的可识别的特征，显示了易损件的磨损程度，磨损程度与易损件的剩余处理时间的量有关。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术要求2015年1月28日提交的、名称为“对半导体制造腔室中的易损件的剩余寿命的估计”的美国临时申请No.62/109,016的优先权。该临时申请通过引用的方式并入本专利技术。1.
本专利技术实施方式涉及用于提高半导体处理均匀性的方法，更具体地，涉及用于产生关于半导体制造腔室中的易损件的剩余寿命的系统通知的方法、系统和计算机程序。
技术介绍
2.相关技术的描述长期以来等离子体被用来处理衬底(例如晶片或平板)以形成电子产品(如集成电路或平板显示器)。半导体晶片通常被置于蚀刻腔室内，具有光致抗蚀剂掩模层，以将蚀刻引导到下面的材料。蚀刻处理去除没有被光致抗蚀剂覆盖的下面的材料。蚀刻处理也可从等离子体腔室内的零件的表面去除材料。随着时间的过去，在处理腔室内的零件可能被损坏或因为暴露于等离子体和蚀刻处理而改变。在一个或多个零件有缺陷的腔室中，处理效率可大幅度降低，导致判断和解决问题的高昂成本。有时候，因为系统管理员没有意识到个别易损件应被替换，所以超出零件的预期寿命的零件仍被保留在腔室内。本专利技术是在这个背景下产生的。
技术实现思路
方法、装置、系统和计算机程序被提出以用于预测半导体制造设备中的易损件的剩余寿命。应当理解的是，本专利技术可以多种方式实行，例如方法、设备、系统、装置或计算机可读介质上的计算机程序。以下将描述几个实施方式。希望的是一种自动评估腔室内的易损件的寿命的系统，并判断零件何时应被替<br>换，以高效地操作半导体处理系统。在一个实施方式中，示出了一种用在腔室内的易损件，等离子体在腔室中被用来处理半导体衬底。所述易损件包括主体和触发特征。所述主体具有配置为在腔室中的处理期间暴露于等离子体的表面。所述触发特征在主体中一体形成并包括空隙(void)，所述空隙位于主体的表面之下。所述空隙配置为当所述表面因暴露于等离子体一段时间而被腐蚀时变得可见。所述空隙变得可见是主体的表面上的可识别的特征，显示了易损件的磨损程度，磨损程度与易损件的剩余处理时间的量有关。在另一个实施方式中，示出了一种系统。所述系统包括腔室、易损件、检视镜(inspectionscope)以及控制器。所述腔室配置为产生用来处理半导体衬底的等离子体。所述易损件配置为用在腔室内，所述易损件包括主体和触发特征。所述主体具有配置为在腔室中的处理期间暴露于等离子体的表面，且所述触发特征在主体中一体形成。所述触发特征包括空隙，所述空隙位于主体的表面之下，并且所述空隙配置为当所述表面因暴露于等离子体一段时间而被腐蚀时变得可见。进一步地，所述检视镜配置为用于当易损件在腔室内时视察所述易损件。所述控制器配置为基于通过检视镜得到的信息判断所述空隙是否可见，所述空隙变得可见是主体的表面上的可识别的特征，显示了易损件的磨损程度，磨损程度与易损件的剩余处理时间的量有关。在另一个实施方式中，示出了一种用于检测易损件的磨损的方法。所述方法包括将易损件置于用于半导体制造的腔室内的操作，其中所述易损件包括主体和触发特征，所述主体具有配置为在腔室中的处理期间暴露于等离子体的表面，所述触发特征在主体中一体形成。所述触发特征包括空隙，所述空隙位于主体的表面之下，其中所述空隙配置为当所述表面因暴露于等离子体一段时间而被腐蚀时变得可见，所述空隙变得可见是主体的表面上的可识别的特征，显示了易损件的磨损程度。所述方法进一步包括将检视镜插入所述腔室的操作，和分析通过检视镜得到的信息，来判断所述空隙是否可见的操作。所述方法进一步包括当空隙可见时，在替换腔室内的易损件之前判断剩余的时间量的操作。本文示出的实施方式提供了用于预测湿法清洗的时间的方法、系统和计算机程序，导致增加的制造可预见性，而停工期最小化。通过管理易损件的寿命，易损件的成本被最小化，同时腔室的操作得到改善。通过下面的详细的描述，结合附图，其他一些方面也将变得显而易见。附图说明参考下面的说明结合附图可最好的理解本专利技术。图1A是根据一个实施方式的电容耦合等离子体处理系统。图1B是根据一个实施方式的晶片的边缘部分的详细的侧视图。图2A是根据一个实施方式的具有用于检测在边缘环上的磨损的触发装置的边缘环的详细的侧视图。图2B是根据一个实施方式的具有多个触发特征的边缘环的俯视图。图3A示出了根据一个实施方式的在上表面有腐蚀的边缘环。图3B示出了当触发盖被完全腐蚀的边缘环。图4A-4C示出了可被嵌入边缘环的触发特征的几个实施方式。图4D是根据一个实施方式的具有沟槽式的触发特征的边缘环的俯视图。图5A-5B示出了根据一个实施方式的具有三个不同长度的孔的触发特征。图5C-5F示出了根据几个实施方式的具有不同结构的触发特征的俯视图。图6A-6H示出了根据几个实施方式的具有不同形状的多个不同的触发特征。图7A是根据一个实施方式的判断易损件是否需要替换的方法的流程图。图7B是根据一个实施方式的判断易损件的剩余寿命的方法的流程图。图7C是根据一个实施方式的在半导体处理腔室的操作过程中安排易损件的检视的方法的流程图。图8是用于执行本专利技术的实施方式的计算机系统的简化示意图。具体描述下面的实施方式描述了用于产生关于半导体制造腔室中的易损件的剩余寿命的系统通知的方法、装置、系统和计算机程序。触发特征被嵌入易损件的表面以评估该零件(诸如在半导体腔室中的边缘环)的剩余寿命。在一个实施例中，触发特征包括在嵌入边缘环的空间之上的盖元件(cappingelement)。所述盖元件与边缘环共面，并且当边缘环的上表面因为腔室上的蚀刻而被腐蚀时，所述盖元件也被腐蚀。在一定量的腐蚀之后，所述盖元件彻底磨损并且所述盖元件下方的空间暴露于边缘环的上表面上。然后可使用目视检查以分析边缘环的表面并且判断触发特征是否可见。一旦触发特征可见，在替换易损件之前留下预定量的寿命。很明显，本专利技术可在没有一些或全部这些特定细节之下实行。在其他示例中，不详细描述众所周知的处理操作以避免不必要地模糊本专利技术。图1A是根据本专利技术的一个实施方式的电容耦合等离子体处理系统。所述电容耦合等离子体处理系统包括等离子体处理腔室110，和控制器122、射频(RF)源124、泵126以及一个或多个气体源128耦合到所述等离子体处理腔室110。在一些实施方式中，所述腔室可具有一个或多个耦合到上电极的RF源。等离子体处理腔室110包括用于支撑待处理的晶片102的静电卡盘104和边缘环106。在一些实施方式中，等离子体处理腔室110也可包括用于将等离子体限制在腔室中的限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在用等离子体处理半导体衬底的腔室内使用的易损件，所述易损件包括：主体，其具有配置为在所述腔室中的处理期间暴露于等离子体的表面；和在所述主体中一体形成的触发特征，所述触发特征包括空隙，所述空隙位于所述主体的表面之下，其中所述空隙配置为当所述表面因暴露于等离子体一段时间而被腐蚀时变得可见，所述空隙变得可见是所述主体的表面上的可识别的特征，显示了所述易损件的磨损程度，所述磨损程度与所述易损件的剩余处理时间的量有关。

【技术特征摘要】
2015.01.28 US 62/109,016;2015.12.07 US 14/961,7561.一种在用等离子体处理半导体衬底的腔室内使用的易损件，所述易损件包括：
主体，其具有配置为在所述腔室中的处理期间暴露于等离子体的表面；和
在所述主体中一体形成的触发特征，所述触发特征包括空隙，所述空隙位于所述主体
的表面之下，其中所述空隙配置为当所述表面因暴露于等离子体一段时间而被腐蚀时变得
可见，所述空隙变得可见是所述主体的表面上的可识别的特征，显示了所述易损件的磨损
程度，所述磨损程度与所述易损件的剩余处理时间的量有关。
2.一种如权利要求1所述的易损件，其中剩余处理时间的量与所述空隙通过检视镜首
次可见时确定的预定时间段有关。
3.一种如权利要求1所述的易损件，其中所述触发特征进一步包括盖元件，所述盖元件
基本上与所述主体的表面共面，所述盖元件位于所述空隙之上，所述盖元件与所述易损件
材料相同，以避免处理衬底时在腔室内的工艺偏移。
4.一种如权利要求1所述的易损件，其中所述易损件进一步包括：
一个或多个分布在所述易损件上方的额外触发特征。
5.一种如权利要求4所述的易损件，其中所述一个或多个额外触发特征包括不同深度
的盖元件。
6.一种如权利要求4所述的易损件，其中所述一个或多个额外触发特征包括不同深度
的各个空隙。
7.一种如权利要求1所述的易损件，其中在所述空隙上方的盖元件与所述主体的材料
相同。
8.一种系统，包括：
腔室，其配置为产生用来处理半导体衬底的等离子体；
用在腔室内的易损件，所述易损件包括主体和触发特征，所述主体具有配置为在所述
腔室中的处理期间暴露于等离子体的表面，所述触发特征在所述主体中一体形成，其中所
述触发特征包括空隙，所述空隙位于所述主体的表面之下，其中所述空隙配置为当所述表
面因暴露于等离子体一段时间而被腐蚀时变得可见；
检视镜，其用于当所述易损件在所述腔室内时检视所述易损件；和
控制器，其配置为基于通过所述检视镜得到的信息判断所述空隙是否可见，所述空隙
变得可见是所述主体的表面上的可识别的特征，显示了所述易损件的磨损程度，所述磨损
程度与易损件...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·艾伦·戈特舍，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US