本发明专利技术公开了一种测量与排气管相关的废气的阻抗的系统。该系统包括一远程等离子体电源、一工艺腔、一排气管、一电极组件、一射频驱动电源和一检测器。远程电极电源连接工艺腔，用于向工艺腔提供工艺腔清洁气体。排气管也与工艺腔相连，工艺腔清洁废气通过排气管从工艺腔中排出。电极组件位于排气管内，暴露在从工艺腔排出的废气中。电极组件连接射频驱动电源，接收来自射频驱动电源的射频信号。施加于电极组件的射频信号引发电极组件及排气管间的等离子体放电。与电极组件相连的检测器检测工艺腔的工艺腔清洁过程的端点。端点可根据与电极组件和排气管之间等离子体放电相关的阻抗变化而检测到。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对电子器件生产过程的监测和控制方法，尤其涉及一种对蚀刻制程或 工艺腔清洁过程的监控系统与方法。工艺腔清洁过程可通过远程等离子体源或其它化学手 段完成。
技术介绍
等离子体蚀刻、干化学蚀刻、化学气相沉积(CVD)和等离子体增强型化学气相沉积 (PECVD)制程是半导体、平板显示器、光电技术和纺织品生产的重要组成部分。蚀刻包括等 离子体型与简单的化学反应物型，用于选择性地除去部分薄膜或进行其它表面处理。化学 气相沉积和等离子体增强型化学气相沉积制程通常用于低温下沉积介电薄膜，据以作为防 蚀消耗层或介电层。与采用化学气相沉积(CVD)方法或等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)方法沉 积介电薄膜相关的一项非加值但很重要的制程步骤是对工艺腔及其相关连的部件进行等 离子体清洁，以便清除沉积制程之后残留的薄膜。在沉积制程中，薄膜被有目的地沉积在基 板上，例如但不限于半导体基板。半导体基板从工艺腔中取出后，便对工艺腔进行清洁，此 举是沉积制程成功与否的关键步骤，但却非半导体元件制造的一部分。工艺腔清洁的一般 方式是应用等离子体使沉积的薄膜挥发。大多数以等离子体为基础的制程均运用到施加射频功率使工艺腔清洁气体分解 的基本原理。因为清洁工艺腔是一个必不可少但无加值效果的步骤，清洁时间应尽量减少 到最短。此外，过长的清洁过程会减损工艺腔组件的品质，因而产生影响良率(yield)的粒 子。因此，为了尽量降低生产成本同时最大限度地提高制程步骤的良率，必须通过端点检测 手段及时停止清洁步骤。许多已有的射频端点检测方法是基于监测输送射频功率的各组成部分。当薄膜 脱离工艺腔部件时，由薄膜挥发而产生的副产品在等离子体中的容积降低。这种等离子体 成份容积的变化引起射频功率传输电路的阻抗发生改变，因此而导致射频电压，电流，相位 角和自偏置电压的相应改变。通过监测这些讯号的变化，可以准确判定射频端点。值得注 意的是，由于讯号分析算法的补偿功能，各批作业的薄膜类型，薄膜厚度或图案密度不必一 致，也可让端点检测器正常工作。现已有多种仪器被设计成能在半导体制程时监测输送射频功率的组件，以此确定原位等离子体工艺腔清洁步骤的端点。
技术实现思路
本专利技术公开的实施例对应的系统和方法，在下面的说明书和权利要求书里将做进 一步的说明。结合附图及权利要求书，通过下述描述本专利技术公开的实施例的优势和特性将 显而易见。依据本专利技术公开的实施例，提供一种与排气管道(foreline)(废气管道或排气管 道)有关的测量工艺腔清洁过程排放气体的阻抗的系统。该系统包括一远程等离子体源、一 工艺腔、一排气管、一电极组件、一射频功率传输网路和一检测器。远程等离子体源与工艺 腔相连，并提供工艺腔用于清洁工艺腔的气体。排气管也与工艺腔相连，工艺腔清洁气体通 过排气管从工艺腔排出。位于排气管中的电极组件暴露于从工艺腔排出的废气中。电极组 件与射频功率传输网路连接，接收射频功率传输网络的射频信号。施加于电极组件的射频 信号引发电极组件与排气管间的等离子体放电。与电极组件相连的检测器检测输送射频信 号的各个组成部分，以确定工艺腔清洁步骤的端点。端点可根据与电极组件与排气管间的 等离子体放电相关的阻抗变化被探测到。依据本专利技术公开的另一实施例，提供一种与排气管道有关的测量工艺腔清洁过程 排放气体的阻抗的系统。这种工艺腔清洁可以是不需射频电源或远程等离子体源激发化学 反应的化学气相沉积工艺腔的化学清洁过程。该系统包括一工艺腔清洁气体源、一工艺腔、 一排气管、一电极组件、一射频功率传输网路和一检测器。工艺腔清洁气体源连接工艺腔， 可提供工艺腔用于清洁工艺腔的气体。排气管也与工艺腔连接，工艺腔清洁气体通过排气 管从工艺腔排出。位于排气管中的电极组件暴露于从工艺腔排出的废气中。电极组件与射 频功率传输网路连接，接收射频功率传输网路的射频信号。施加于电极组件的射频信号引 发电极组件与排气管间的等离子体放电。与电极组件相连的检测器检测输送射频信号的各 个组成部分，以确定工艺腔清洁步骤的端点。端点可根据与电极组件与排气管间的等离子 体放电相关的阻抗变化被探测到。依据本专利技术公开的另一实施例，提供一种确定蚀刻过程或工艺腔清洁过程端点的 方法。该方法包括连接远程等离子体源至工艺腔。远程等离子体源可向工艺腔提供电离的 气体(蚀刻气体或工艺腔清洁气体)。另外，非电离的蚀刻气体或工艺腔清洁气体也可以提 供给工艺腔。蚀刻或工艺腔清洁气体通过排气管从工艺腔排出。位于排气管(排气管道)中 的电极组件暴露于从工艺腔排出的蚀刻或工艺腔清洁的废气中。施加于电极组件的射频信 号引发电极组件与排气管间的等离子体放电。检测器收集一个或多个与电极组件及排气管 间的等离子放电相关的参数。端点可根据一个或多个与等离子放电相关的参数来确定。依据本专利技术公开的另一实施例，规定一种在基板上形成的器件。该器件包含一个 或多个在基板上的镀层。镀层是使用化学气相沉积(CVD)或等离子体增强型化学气相沉积 (PECVD)制程在制程机台的工艺腔内沉积而成的。在预定数量的镀层被沉积后，工艺腔可用 由与工艺腔连接的远程等离子体源提供的清洁气体进行清洁。这一工艺腔清洁过程的端点 可由位于排气管内的检测电路来确定，排气管是与CVD工艺腔相连接的。CVD工艺腔清洁气 体通过排气管从工艺腔排出。位于排气管中的电极组件接收射频信号而引发电极组件与排 气管间的等离子体放电。检测电路收集一个或多个与电极组件及排气管间的等离子放电相关的参数。端点可根据一个或多个与等离子放电相关的参数确定。上述器件可以是半导体 器件，显示器件，纺织品和/或光电器件。依据本专利技术公开的另一实施例，提供一种端点检测器。该端点检测器包括一电极 组件，一射频驱动电源及检测电路。电极组件可以位于工艺腔的排气管内。电极组件暴露 于从工艺腔排出的工艺腔清洁废气中。与电极组件相连的射频驱动电源将一个射频信号施 加于电极组件，该射频信号引起贴近电极组件和排气管的工艺腔清洁废气发生等离子体放 电。与电极组件相连的检测电路可收集多个与等离子放电相关的参数并根据对等离子放电 的测量而确定端点。依据本专利技术公开的另一实施例，提供一种端点检测器。该端点监测器包括一电极 组件，一射频驱动电源，检测电路及接口电路。电极组件可以位于连接工艺腔的排气管内。 电极组件可暴露于从工艺腔排出的工艺腔清洁废气中。与电极组件相连的射频驱动电源将 一个射频信号施加于电极组件，该射频信号引发电极组件与排气管的等离子体放电。与电 极组件相连的检测电路收集与等离子放电相关的参数。接口电路与制程机台，远程等离子 体源，射频驱动电源及检测电路连接。该接口电路可从远程等离子体源收到一个触发信号， 依据这个接收到的触发信号，射频驱动电源发出射频信号。该接口电路也可向制程机台的 处理电路提供各种信号，这些信号是依据与等离子体放电相关的测量参数得到的。制程机 台的处理电路可从依据与等离子体放电相关的测量参数得到的各种信号确定端点并根据 此端点停止向工艺腔提供工艺腔清洁气体。附图说明为了更完整地理解本专利技术公开及其优点，参考以下说明与相应附图，其中各附图 中相同参照号码对应了相同的特征，其中图IA和IB描述了等离子体放电的阻抗值与三氟化氮(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量废气阻抗的系统，其特征在于包括：一反应物输送系统；一与反应物输送系统连接的工艺腔，反应物输送系统用于提供反应物，反应物用于使工艺腔内的薄膜挥发；一排气管，挥发的薄膜废气通过排气管从工艺腔中排出；一电极组件，位于排气管内，电极暴露于从工艺腔排出的挥发的薄膜废气中；一与电极组件相连接的电离能输送网路，电离能输送网路用于将电离能信号施加于电极组件，其中施加于电极组件的电离能信号引发电极组件与排气管间的等离子体放电；以及一与电极组件相连接的检测器，检测器用于检测正在工艺腔内进行的一工艺过程的端点。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：TR特纳，E鲁，J坎农，
申请(专利权)人：福斯瑞科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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