一种实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统及方法，通过在刻蚀腔体内安装光谱收集器，收集反应物和生成物的光谱强度，并通过光谱分析仪将其转换为测试光谱曲线，并与预先得到的基准光谱曲线进行对比，得到金属杂质是否超标的结果，再通过工艺控制电脑根据上述结果对刻蚀腔体内的工艺进行继续或停止的操作。该方法能够对刻蚀腔体中的金属杂质的含量实时进行监控，既能节省用于监控的硅片成本和测试时间成本，同时更能使监控频度从定期监控升级到实时监控，在腔体出现问题时，能第一时间知晓，从而将影响范围控制到最小。

System and method for real-time monitoring metal impurity content of etching cavity

The invention provides a system for real-time monitoring of the etch chamber of metal impurity content and method, through the collector is installed in the etching cavity in the spectrum, the spectral intensity collection of reactants and products, and convert it to test the spectral curve through the spectrum analyzer, and compared with the reference spectral curve to obtain in advance, metal impurities if the results exceed the standard, and then through the process control computer according to the results of the etch chamber of the process to continue or stop operation. This method can real-time monitoring on the content of metal impurities in the etching cavity, which can save cost and time cost for wafer test monitoring, but also enable the monitoring frequency upgrade from regular monitoring to real-time monitoring in the cavity, when there is a problem, can know the first time, which will affect the scope of control to a minimum.

【技术实现步骤摘要】
一种实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统及方法
本专利技术涉及半导体制造领域，更具体地，涉及一种实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统和方法。
技术介绍
在半导体制造的前道工艺中，金属杂质可能导致器件电性的变化，尤其在图形传感器的器件制作中，金属杂质的管控更是影响产品良率的重要影响因素。因此，对于前道刻蚀腔体，金属杂质的管控就尤为重要。请参阅图1和图2，图1是现有技术的监控刻蚀腔体金属杂质含量的过程示意图，图2是现有技术的监控刻蚀腔体金属杂质含量的方法示意图。如图1所示，现有技术中对刻蚀腔体金属杂质监控的方法是定期(通常1天1次)准备一枚金属测试硅片(氧化膜片或硅光片)，将其放入刻蚀腔体中，采用机台正常作业时的反应条件(包括反应物种类及流量、压强、温度及反应时间等)刻蚀金属测试硅片，待反应完成后，取出金属测试硅片，对其进行电感耦合等离子质谱分析(ICP-MS)或全反射X射线荧光分析(TXRF)，最后，根据测试分析结果反馈到生产控制系统，通过生产控制系统控制机台继续作业或停机。如图2所示，金属监控片测试结果确认，如果金属杂质含量正常，则继续进行工艺；否则，停止工艺，并确认受影响产品范围。通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统，其特征在于，包括：刻蚀腔体，其内具有支撑硅片的硅片放置平台；光谱收集器，其探头安装于刻蚀腔体的侧壁或顶部，用来收集刻蚀腔体内反应物和生成物的光谱强度，并通过光纤传送到光谱分析仪中；光谱分析仪，其与光谱收集器相连，用于接收来自光谱收集器的光谱强度并将其转换为光谱曲线，通过将实时监控的测试光谱曲线与预先收集的基准光谱曲线进行比对，计算出测试光谱强度与基准光谱强度的相对差异，并判断上述相对差异是否在误差允许范围内；及工艺控制电脑，其与光谱分析仪相连，用于接收来自光谱分析仪的结果，并根据结果对刻蚀腔体内的工艺进行继续或停止的操作。

【技术特征摘要】
1.一种实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统，其特征在于，包括：刻蚀腔体，其内具有支撑硅片的硅片放置平台；光谱收集器，其探头安装于刻蚀腔体的侧壁或顶部，用来收集刻蚀腔体内反应物和生成物的光谱强度，并通过光纤传送到光谱分析仪中；光谱分析仪，其与光谱收集器相连，用于接收来自光谱收集器的光谱强度并将其转换为光谱曲线，通过将实时监控的测试光谱曲线与预先收集的基准光谱曲线进行比对，计算出测试光谱强度与基准光谱强度的相对差异，并判断上述相对差异是否在误差允许范围内；及工艺控制电脑，其与光谱分析仪相连，用于接收来自光谱分析仪的结果，并根据结果对刻蚀腔体内的工艺进行继续或停止的操作。2.根据权利要求1所述的实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统，其特征在于，所述基准光谱曲线是在金属含量正常的刻蚀腔体内所得到的曲线。3.根据权利要求1所述的实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统，其特征在于，所述光谱强度表征对应波长的物质含量。4.根据权利要求1所述的实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统，其特征在于，所述测试光谱曲线和基准光谱曲线为刻蚀特定时间段内，特定波长的强度随时间变化的曲线。5.根据权利要求4所述的实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统，其特征在于，所述测试光谱强度与基准光谱强度的相对差异为在特定时间段内，特定波长的光谱强度总和的相对差异。6.根据权利要求1所述的实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的系统，其特征在于，所述测试光谱曲线和基准光谱曲线为刻蚀特定时间点时，不同波长的强度随波长变化的曲线。7.根据权利要求6所述的实时监控刻蚀腔体金属杂质含量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞颖，唐在峰，任昱，吕煜坤，张旭升，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31