原位实时等离子腔室状态监测制造技术

公开了原位实时等离子腔室状态监测。提供了用于原位和实时的腔室状态监测的方法。例如，在一个实施例中，对于腔室中的每个晶片，原位监测所述腔室中的自由基的频率和波长。所述自由基的所述频率和所述波长与至少一种选定的化学物质相关联。将所相关联的自由基与指数进行比较。所述指数包括所述至少一种选定的化学物质中的每种化学物质的目标范围。

In situ real time plasma chamber condition monitoring

【技术实现步骤摘要】
原位实时等离子腔室状态监测
本公开的实施例大体涉及半导体处理技术，并且更具体地涉及原位处理监测的方法。
技术介绍
半导体制造包括根据电路设计在半导体(例如，硅晶片)中产生电路的一系列的工艺。这些工艺在一系列的腔室中执行。现代半导体制造设施的成功操作需要在形成晶片中的电路的过程中使稳定的晶片流从一个腔室移动到另一个腔室。这些工艺不可避免地产生不同种类的蚀刻副产物。一些副产物沉积在其中执行等离子体蚀刻工艺的腔室的内表面上。副产物在内表面(诸如，腔室壁)上的持续堆积对半导体制造提出了两个挑战。首先，堆积的副产物的结构不稳定。因此，副产物倾向于从腔室壁上剥离，产生可以落在晶片表面上的颗粒和薄片，从而导致产品缺陷，诸如两条导线之间的短路或在上层不能覆盖碎片的地方的不连续性。其次，保留在腔室壁上的副产物与等离子体反应并且不利地影响蚀刻性能，这种现象也被称为“工艺漂移”。为了减轻蚀刻副产物的影响，需要腔室清洁以周期性地从腔室壁上移除沉积物。为此，使腔室从生产脱离并将清洁等离子体引入腔室中。该等离子体与沉积物反应，并将该反应的产物泵出腔室外。然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n对于腔室中的每个晶片，原位监测所述腔室中的自由基的频率和波长；/n将所述自由基的所述频率和所述波长与至少一种选定的化学物质相关联；以及/n将所相关联的自由基与指数进行比较，其中所述指数包括所述至少一种选定的化学物质中的每种化学物质的目标范围。/n

【技术特征摘要】
20181130 IN 201841045267;20190315 US 16/355,1381.一种方法，包括：
对于腔室中的每个晶片，原位监测所述腔室中的自由基的频率和波长；
将所述自由基的所述频率和所述波长与至少一种选定的化学物质相关联；以及
将所相关联的自由基与指数进行比较，其中所述指数包括所述至少一种选定的化学物质中的每种化学物质的目标范围。


2.如权利要求1所述的方法，进一步包括当所相关联的自由基不在所述目标范围内时，响应于所述比较而改变原位腔室状态配方。


3.如权利要求1所述的方法，进一步包括将所述腔室置于以下中的一个中：
当所相关联的自由基降至低于所述目标范围时将所述腔室置于预防性维护周期；并且
当所相关联的自由基在所述目标范围内时将所述腔室置于生产周期中。


4.如权利要求1所述的方法，进一步包括绘制每个比较。


5.如权利要求1所述的方法，进一步包括当在以下中的至少一个时提供警报：
所相关联的自由基在所述目标范围内；
所相关联的自由基低于所述目标范围；以及
所相关联的自由基高于所述目标范围。


6.如权利要求1所述的方法，其中在以下中的一个期间发生监测：
晶片生产周期；以及
腔室清洁周期。


7.如权利要求6所述的方法，其中所述腔室清洁周期包括：
腔室调配周期；以及
腔室检定周期。


8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：
调配晶片，直到所述腔室内的氢氧化物水平处于稳定状态；以及
执行检定周期。


9.如权利要求1所述的方法，其中所述监测和所述比较包括以下中的至少一个：
监测在所述腔室中与氢氧化物相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的氢氧化物自由基与关于氢氧化物的指数进行比较；以及
监测在所述腔室中与氟相关联的所述自由基的频率和波长，并将所相关联的氟自由基与关于氟的指数进行比较。


10.如权利要求1所述的方法，其中所述监测和所述比较包括以下中的至少一个：
监测在所述腔室中与氢氧化物相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的氢氧化物自由基与关于氢氧化物的指数进行比较；
监测在所述腔室中与氟相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的氟自由基与关于氟的指数进行比较；
监测在所述腔室中与氢相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的氢自由基与关于氢的指数进行比较；
监测在所述腔室中与氯相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的氯自由基与关于氯的指数进行比较；
监测在所述腔室中与氧相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的氧自由基与关于氧的指数进行比较；
监测在所述腔室中与氩相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的氩自由基与关于氩的指数进行比较；
监测在所述腔室中与氙相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的氙自由基与关于氙的指数进行比较；
监测在所述腔室中与硅相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的硅自由基与关于硅的指数进行比较；
监测在所述腔室中与氮化硅相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的氮化硅自由基与关于氮化硅的指数进行比较；以及
监测在所述腔室中与碳相关联的所述自由基的频率和波长，并且将所相关联的碳自由基与关于碳的指数进行比较。


11.如权利要求1所述的方法，进一步包括将多个晶片插入所述等离子体腔室中。


12.一种用于原位和实时的腔室状态监测的方法，包括：
将至少一个晶片插入等离子体腔室中；
将气体注入等离子体腔室中，其中所述气体包括自由基源；
监测所述气体中的所述自由基的频率和波长；
将所述自由基的所述频率和所述波长与至少一种选定的化学物质相关联；和
将所相关联的自由基与指数进行比较，其中所述指数包括所述至少一种选定的化学物质中的每种化学物质的目标范围。


13.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
响应于所述比较而改变原位腔室状态(“ICC”)...

【专利技术属性】
技术研发人员：TY·谢，S·R·库拉库拉，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US