CN105474378B - 使用光学传感器的脉冲等离子体监测 - Google Patents

Abstract

描述了使用光学传感器对脉冲等离子体的监测。在一个示例中，本发明包括：接收由半导体等离子体处理腔室中的脉冲等离子体所发射的光；以比脉冲等离子体的脉冲速率高的采样率对所接收的光进行采样，其中所采样的光具有周期性的振幅波形并且采样率比振幅波形的周期高；累积多个经采样的波形以形成平均波形；以及将平均波形的特性传输至腔室控制工具。

Description

使用光学传感器的脉冲等离子体监测

技术领域

本描述涉及半导体晶片处理领域，且具体地，涉及测量等离子体响应。

背景技术

在半导体器件的生产中，在腔室内使用等离子体工艺以在晶片上形成不同层及器件。随后切割晶片以形成单独的半导体芯片。使用单一或混合气体及高功率RF(射频)能量来产生等离子体。

尽管在过去数十年期间利用以CW模式递送的RF功率的等离子体蚀刻工艺已普遍用于半导体制造中。但目前在蚀刻工艺腔室中更经常使用脉冲等离子体(pulsed plasma)，以便减少由等离子体所引起的对晶片的损害以及更好地控制蚀刻轮廓。脉冲等离子体亦能够被更精确地控制，从而允许更精确地控制蚀刻的量。随着技术节点持续收缩，这些因素变得更加重要。

为了更精确地控制等离子体，通过经由等离子体腔室上的窗口来观察等离子体的光学发射来监测等离子体。传统的光学发射光谱(Optical Emission Spectroscopy；OES)利用从100Hz到10s范围的采样频率来测量来自等离子体的平均光学发射。将来自样本的此信息聚集在一起，并且可在曲线图上显示此信息。在一些时间量(诸如0.1秒)上由光子检测器所累积的很多样本通过在时间上对噪声求平均来提供较高的信噪比。当气体处于激发态时，传统的OES信号与某些种类的等离子体气体的密度相关联。因此，传统的OES已普遍用于等离子体蚀刻工艺期间来监测工艺条件及工艺进展。

发明内容

描述了使用光学传感器对脉冲等离子体的监测。在一个示例中，本发明包括：接收由半导体等离子体处理腔室中的脉冲等离子体所发射的光；以比脉冲等离子体的脉冲速率高得多的采样率对所接收的光进行采样，其中所采样的光具有周期性的振幅波形并且采样率比振幅波形的周期高得多；累积多个经采样的波形以形成平均波形；以及将平均波形的特性传输至腔室控制工具。

附图说明

在附图的各图中以示例而非限制的方式来图示本发明的实施例。

图1是根据本发明的实施例的具有等离子体监测传感器模块的晶片处理腔室的示图。

图2是根据本发明的实施例的具有光学固定装置的工艺腔室的光学等离子体监测传感器部分的框图。

图3是根据本发明的实施例的可由等离子体发射的光学波形的示例。

图4是根据本发明的实施例的使用光学传感器监测等离子体的工艺流程图。

图5是根据本发明的实施例的分析来自光学传感器的等离子体脉冲波形的工艺流程图。

具体实施方式

可以较高的频率监测等离子体对RF等离子体电源所生成的脉冲信号的响应，以获得关于等离子体的更多信息。此信息可被用于确保工艺稳定性和增强腔室至腔室匹配以及其他目的。可通过使用具有高达数百KHz或MHz的采样频率的高速光学传感器来监测每个脉冲循环期间的等离子体发射。由高速光学传感器所生成的波形提供关于等离子体的动态响应的有用信息，诸如脉动频率、占空比以及在RF功率的上升与下降期间的瞬态行为。对这些波形的分析可被用于在一系列等离子体反应器中监测等离子体条件，控制工艺终点，执行校准以及执行腔室匹配。

本文中描述用于通过使用快速光学检测器来解决脉冲等离子体在时间域内的光学响应的方法。快速光学检测器生成大量数据，以使通过以下方式使得此数据对半导体制造设备有用：在数据被接收到时首先分析该数据，检测故障，并且随后仅将数据摘要以及任何故障警报传输至制造腔室控制系统。

在一些实施例中，使用等离子体光学发射信号来监测脉冲等离子体。传感器模块以高速收集监测数据并检测任何故障。传感器模块可即时(on the fly)应用平均中心化和/或归一化来减少由热漂移和传感器至传感器变化所引起的脉冲变化。将故障检测代码(Fault detection code；FDC)发送至控制系统或分析工具。另外，将所监测的脉冲的参数发送至该工具。这些参数可包括在报告周期上的平均波形、从光学信号提取的脉动频率和占空比值。

以比对脉冲进行采样低得多的速率发送这些参数。较低的传输速率适应收集、处理和存储其他腔室数据的速率。在一些实施例中，除脉冲等离子体监测之外，传感器模块还可提供等离子体接通的大体验证。

图1是等离子体处理腔室、监测和控制系统的概览图。等离子体腔室110具有在载体114上的晶片112(诸如硅基板)或某个其他工件。该腔室具有入口116及出口118以控制腔室内的气体环境。使用RF电源120来激励等离子体122。经激励的等离子体发射光学信号126，该光学信号126的一部分传输通过腔室中的窗口124。随后通过光学载体(诸如光纤128)将此光载运至传感器模块130。

传感器模块经由光学通道128接收光学信号并分析该光学信号。随后通过数据连接140将对光学信号的分析发送至腔室控制工具145。控制工具基于数据确定处理参数，基于任何接收的FDC确定动作，并存储记录。取决于特定实现，可将控制工具耦接至许多不同的处理腔室传感器模块。通过数据连接150将控制工具耦接至腔室控制器155。腔室控制器通过一个或更多个控制接口160实施对腔室的任何处理腔室调节。经由此环，可在控制工具中分析通过光学传感器所监测的条件并且通过工具控制器补偿或调节这些条件。如果必要的话，将由系统观察任何所得的变化，并可作出适当调节。

图2是传感器模块的框图。传感器模块130通过耦接至腔室的窗口的光学连接器128来接收光学信号。通过光检测器132将光学信号转换至电压。电压被耦接至数字化器(诸如采样保持电路或模数转换器134)以产生所接收的光学波形的数字表示。数字化器被耦接至信号分析器136以检测故障及对波形参数求平均。随后通过通信接口138将此信息转换成适于由控制工具145处理的形式。在一个示例中，对该数据进行分组，并在数据分组网络接口(诸如以太网或EtherCAT)上将该数据传输至控制工具。

传感器模块接收由等离子体所发射的光。该光可处于200nm至1200nm或以上的范围内。光检测器可具有光学带通滤波器，以根据需要限制波长的范围。特定波长可被适配成配合(suit)特定等离子体。数字化器以比RF等离子体电源的频率显著更高的速率对经转换的光学信号进行采样。在当前等离子体处理腔室中，可以0.0至10kHz的速率使等离子体脉动。传感器模块数字化器可以一速率采样光学信号，该速率高得多，例如高出100倍或高达某个数量的MHz。为此，光检测器被选择成具有针对MHz采样率的快的响应时间。类似地，数字化器具有足够快的采样电路并将样本流馈送至信号分析器。

信号分析器136接收样本，将它们暂时地存储在缓冲器中，并累积这些样本。信号分析器组合在一个报告周期上所收集的信号的数据，并以低得多的报告速率将所组合的数据集发送至控制工具。在一些实施例中，以10Hz或以下的速率发送数据。约10次/秒的速率足以允许控制工具对处理腔室中的变化作出响应。

信号分析器收集样本并分析样本以确定波形的周期。随后针对每个连续的波形对样本求平均以累积复合(composite)波形。如果以比使等离子体脉动的速率慢大约1000倍的速率制作报告，则可累积或组合大约1000个波形以形成单个复合波形，以发送至控制工具。虽然可组合1000个波形，但只组合100个或更少个可能是足够的。这允许充裕的时间来对复合波形执行统计分析，执行故障检测，释放(flush)样本缓冲器，以及组装数据分组，以通过通信接口138来发送至控制工具。

可以各种不同的方式累积样本。可基于波形的周期使这些样本关联并且随后可对波形上的相应点处的所有样本求平均以形成平均的波形形状。可通过插值将样本制图为连续的波形并且随后可对经插值的波形求平均。插值方法可被用于补偿采样率或等离子体脉冲频率中的漂移。取决于特定实现，可替代地使用各种其他技术。已使用这些或任何其他求平均或其他统计方法建立平均波形后，信号分析器可确定该平均波形的参数。这可作为形成平均波形的一部分完成或在已确定平均波形之后完成。参数可包括振幅、最大值、最小值、周期、斜率(诸如上升斜率与下降斜率)等。这些参数可为平均波形的参数或经采样的波形中的每一个的参数的平均值。

对于FDC，信号分析器可生成故障数据分组，该故障数据分组包括对错误的描述，诸如代码。该故障数据分组还可包括时间戳以及对生成该错误的波形的描述。该故障数据分组还可或替代地包括生成该故障代码的波形的样本。这允许控制工具充分分析该故障并确定适当的校正动作。在一些实施例中，在数据分组中发送故障检测代码、干扰(offending)波形以及在干扰波形之前和之后的五个波形。

可基于任一个脉冲周期内的脉冲的一些参数的特定偏差提前定义故障和对应的FDC。这可基于原始脉冲数据或由信号分析器针对特定数据报告间隔所产生的组合数据。故障可基于一循环与最近记录的单周期平均信号之间的任何视觉上明显的差异。如果在同一曲线图上叠加两个信号，则可观察到这种差异。还可通过提取信号的参数(诸如最小值、最大值及循环时间)并比较这些参数来检测这种差异。这样的故障可包括循环的一部分期间的强度变化。另一故障可以是在脉冲的循环及对应畸变期间对于几个样本产生高信号的弧光(arc)。

信号分析器可将波形的参数存储在缓冲器中以与稍后的波形进行比较以确定是否存在任何变化。变化的量可与阈值进行比较。该阈值可被用作用于评估变化的量的标准。若变化大，则可生成对应的FDC。另外或作为替代，信号分析器可具有存储的参考波形参数的集合或存储的针对这些参数的可接受的值范围的集合。信号分析器随后可将所接收的波形与标准进行比较以确定是否宣告有故障。

在一个实施例中，将干扰波形以及在该干扰波形之前和之后的五个波形发送作为脉冲波形错误信息。可通过仅针对每个唯一的故障发送一故障代码来总结相同类型的多个故障。

所报告的数据导出的故障可被确定为作为来自任一个脉冲周期内的一些测量值与从相关联的数据报告间隔所计算的单周期平均脉冲的偏差而检测到的故障。数据导出的故障可被视为与硬件相关的故障(诸如温度感测故障和来自丢弃数据的故障)分开。数据导出的故障可被视为一循环与最近记录的单周期平均信号之间的任何视觉上明显的差异。该周期可对应于数十或数百个波形。

在一个实施例中，不报告数据导出的故障以及任何其他故障，直至每个数据间隔的结束。在数据间隔结束之后，可设置和传输与数据导出的故障相关联的标志(flag)。为了减少数据传输，可发送多个标志，但仅传输与在任何数据间隔中检测到的第一故障相关联的数据。故障检测亦可被限于任一个数据间隔中的第一故障。腔室控制工具随后可确定如何管理每一个报告的故障。该工具也可管理每个故障的严重性。

下表示出了左栏中可被报告为FDC的可能的故障的列表以及随后针对每个故障，波形是否与FDC一起被发送。

表

图3是可通过脉冲等离子体蚀刻工艺腔室的窗口由高频光学检测器所观察到的波形的示例。在图3中，光学检测器将所接收的振幅转换成电信号。可随时间采样这些电信号以产生如图3中所示的波形。波形302具有从1千赫至10千赫的周期304以及在此示图中被示为从峰值306处的大约0％开始至最小值308处的-1.8％的振幅314。通过以比该波形的周期高得多的速率采样波形302，可获得该波形的细节。这些细节包括最大值306、最小值308、周期304、斜率310的性质以及最大值处的过冲尖峰和最小值处的下冲的细节。

可在一些数量的波形上累积波形的所有这些参数并且随后将这些参数发送至控制工具。图3的波形表示等离子体脉冲波形的两个循环，然而累积的、经求平均的或平均的波形可看上去很类似。在此情况中，波形的周期304可为大约10千赫，并且可例如每秒5次或10次地发送波形的累积平均数。所传输的波形数据因此可表示脉冲等离子体波形的多达1000个个体循环的平均数。

图4是由图2的光学检测器130所执行的操作的工艺流程图。在402处，在检测器处接收由等离子体工艺腔室内的脉冲等离子体所发射的光。在404处，对此接收的光进行采样。可以比振幅波形的周期快100倍或更多倍的速率对所接收的光进行采样。特定的采样率可取决于具体实现。考虑到图3的示例波形，比波形的周期高5或10倍的采样率将揭示波形的许多特性。然而，为了更高的精度，可使用高得多的波形采样率。此更高的精度允许理解更大数量的故障条件以及允许更清楚地展示等离子体发生器特性。

在406处，累积样本波形以形成平均波形。可针对故障事件分析此平均波形并且可分析该平均波形以确定该平均波形的参数。可被确定的参数包括其振幅、平均波形的周期、平均波形的斜率、平均波形的最小值与最大值以及其过冲与其下冲。可编译所有这些特性并将其传输至控制工具。

这些特性还可被用于确定是否存在任何故障事件。在408处，任选地，针对故障事件分析平均波形，并且如果确定任何故障事件，则将故障代码传输至腔室控制工具。可通过将这些参数与所存储的参数集合进行比较来确定故障事件。所存储的参数集合可以是例如对应于适当或正确波形的那些参数。替代地，可通过将新的平均波形与先前的平均波形进行比较来生成故障代码。还可或替代地可针对故障条件评估各个采样波形。因此，若波形的性质随时间改变，则此可被标识并被标记至控制工具。

在410处，将平均波形的特性传输至腔室控制工具。所传输的特性可包括数据分组中的代码和时间戳。这些特性可包括被确定的任何故障事件。这些特征还可包括平均波形的参数和平均波形的样本。因此，举例而言，代替发送每个波形的振幅数据的集合，通过将大量波形累积在一起并对振幅数据取平均，可代替地传输此平均波形的振幅数据。若每秒几次地传输平均波形，则控制工具将具有足够的信息来评估脉冲等离子体的变化及参数。可与平均波形的特定参数一起发送故障代码。还可发送导致故障的特定实时波形。

在一个示例中，当检测器处于正常操作时，该检测器仅发送平均波形和平均波形的参数。当检测到故障事件时，还可与所累积的平均波形一起发送实际的实时波形。若检测到特定波形具有故障，则还可发送在该波形之前和之后的一个或更多个波形。此数据的量可大于所发送的数据的量，然而，此更详细的信息可用于检测器并且将帮助分析故障的性质。检测器继续对波形进行采样以在一定数量的样本上累积样本并且随后在腔室处于操作中时继续将平均波形的特性传输至腔室控制工具。

传感器可在两个或更多个模式下操作。传感器可被用于检测和分析脉冲等离子体。传感器还可被用于确定等离子体是否接通。在等离子体接通检测模式下，传感器可被配置成每一数据间隔报告数据。如本文中所描述的，使用等离子体的光学发射信号来监测脉冲等离子体。传感器提供针对各种不同的故障情境中的任一者的高速数据收集和故障检测。与此同时，尽管数据收集和故障检测处于高速，但以较低的速度将累积的数据发送至腔室控制或分析工具。以低得多的采样率(～10Hz)将关键的脉动相关参数、平均波形以及FDC指示符发送至工具。这更密切地类似收集其他数据以用于工具的速率，并减少了由工具所存储的数据的量。通过在时间上对波形求平均来解决热漂移及传感器至传感器变化。

光检测器132和数模转换器134返回时间上的振幅样本集合。为了分析波形和比较脉冲，从振幅数据提取脉冲。可以各种不同方式中的任一者完成此举。在一个示例中，使用变化率(一阶导数或dx/dy)方法来从原始振幅数据提取脉冲信号。

图5是可被用于例如分析单个100mS数据帧的方法的简化工艺流程图。这种工艺可被用于查找所接收信号内的波形并且随后确定周期、斜率及峰值。首先在502处接收信号。这可以是来自光检测器的直接的原始信号或平均信号。接着，在504处，计算信号的变化率(dx/dy)。这提供了信号在水平时间轴上的斜率。使用此差分信号，在506处基于数据帧中的预期的循环数来提取峰值。预期的循环数可等于(100mS/脉冲频率)。

随后可基于斜率和峰值信息来构造脉冲信号的估算。在找到脉冲后，可提取匹配预期的占空比或预期的周期的单个脉冲。在508处，对匹配期望的占空比的单个脉冲的搜索可随后被用于在样本周期期间查找附加的脉冲。通过首先搜索单个脉冲，可忽略数据帧中的潜在的坏脉冲。替代地，可针对所有脉冲进行搜索，但这降低了准确度。

在一些实施例中，可搜索前沿和后沿。然而，这对于复杂的波形图案(诸如图3中所示的那个波形图案)是困难的。在这种波形中并未良好或精确地限定前沿和后沿的位置。因此，匹配与预期的占空比匹配的脉冲可能是更容易的。该脉冲还可针对预期的占空比与紧接在前和紧接随后的脉冲进行比较。在完成估算后，在510处返回占空比和所找到的原始脉冲以用于信号分析。这可被用于在406处形成平均波形，在408处确定故障事件，或在410处将特性传输至另一工具。

如本文中所提及的，可对来自数模转换器的原始的高采样率数据或对经求平均的信号直接执行脉冲检测和错误检测。在一些实施例中，可基于以下事实检测占空比：RF脉冲中的状态变化(正变为负或负变为正)将引起传感器模块处所接收的OES(光学发射光谱)信号上的类似状态变化。然而，由于实际脉冲被埋在噪声中，所以使用估算技术来提取脉冲的表示。可使用OES信号相对于时间的差分(dx/dt)来进行估算以提取状态变化。差分信号应当在状态变化处展示峰值。

对于原始信号，输入信号是来自光检测器和转换器的原始信号。假设以固定的速率(例如，100ms)接收输入数据并且固定的数据帧中的预期的循环数(n)是已知的。

为了查找脉冲，对输入数据帧取差分并且所得的信号以降序排列。使用预期的循环数(n)，估算由状态变化阈值或信号峰值组成。转变1(Transition1)可被定义为最大的高-低阈值。转变2(Transition2)可被定义为最小的低-高阈值。随后可使用这些阈值和差分信号来建立代表性脉冲串。

若差分信号大于转变1，则脉冲串为1。若差分信号大于转变2的值，则信号为0。当信号处于这两个转变之间时，信号保持在先前值处。以此方式，可基于输入信号建立代表性脉冲串。

为了提取占空比，针对匹配预期的占空比的单个脉冲进行搜索。在找到一个这样的脉冲后，测量所找到的脉冲的实际占空比。所返回的值是该单个脉冲的测得的占空比。

替代地，可使用经求平均的信号。对于经求平均的信号，可在输入数据帧中搜索单个脉冲。此方法也适用于状态变化的原理。输入信号为如前的差分信号。随后获取此信号的绝对值。随后搜索最大的正峰值和最大的负峰值，因为仅存在一个被搜索的脉冲。在差分信号中检测这两个峰值的位置。检查这些峰值以确保它们是足够分离的以表示脉冲。否则，两个紧密的峰值可引起错误读取。若这些峰值被接受，则通过计算数据帧中的总的样本数上的峰值中的差来计算占空比。由于状态变化的方向是未知的，因而存在占空比的两个可能值。所计算出的占空比及其倒数或1-所计算出的占空比。

在此描述中，阐述了众多细节，然而，对本领域技术人员将显而易见的是，可在没有这些特定细节的情况下实践本发明。在一些情形中，以框图形式而非详细地示出众所周知的方法及设备，以避免模糊本发明。贯穿本说明书对“实施例(an embodiment)”或“一个实施例(one embodiment)”的引用意味着与包括在本发明的至少一个实施例中的实施例有关地描述的特定特征、结构、功能或特性。因此，在贯穿本说明书的各种位置中出现的属于“在实施例中”或“在一个实施例中”不一定指示本发明的同一实施例。此外，可在一个或更多个实施例中以任何合适的方式组合特定特征、结构、功能或特性。举例而言，在与第一实施例和第二实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不互相排斥的任何地方，第一实施例可与第二实施例组合。

如在本发明的描述和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”及“该(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。还将理解的是，如本文中所使用的术语“和/或”指代并涵盖相关所列项目中的一者或更多者的任何和所有可能组合。

本文中可使用术语“耦接的”和“连接的”以及这些术语的衍生词来描述部件之间的功能或结构关系。应理解，这些术语并不旨在作为彼此的同义词。相反，在特定实施例中，“连接的”可被用于指示两个或更多个元件彼此直接物理、光学或电接触。“耦接的”可被用于指示两个或更多个元件彼此之间直接或者间接(在这些元件之间具有其他介入元件)物理、光学或电接触，和/或两个或更多个元件彼此共同操作或彼此相互作用(例如为因果关系)。

在以下描述和权利要求书中，可互换地使用术语“芯片(chip)”和“管芯(die)”来指代适合于在计算装置中封装和使用的任何类型的微电子、微机械、模拟或混合的小型装置。

应当理解，以上描述旨在为说明性，而非限制性。举例而言，尽管诸图中的流程图图示由本发明的某些实施例执行的操作的特定顺序，但应当理解，这种顺序并非必需(例如，替代实施例可以不同顺序执行这些操作、组合某些操作、重叠某些操作等)。此外，在阅读并理解以上描述后，许多其他实施例对本领域技术人员而言将是显而易见的。尽管已参照特定示例性实施例描述了本发明，但应将认识到，本发明并不受限于所描述的实施例，而是可利用在随附权利要求书的精神和范围内的修改和变更实践本发明。因此，应参照随附权利要求书以及使这些权利要求享有权利的等效方案的完全范围来确定本发明的范围。

Claims (20)

1.一种脉冲等离子体监测方法，包括：

接收由半导体等离子体处理腔室中的脉冲等离子体所发射的光；

以比所述脉冲等离子体的脉冲速率高的采样率对所接收的光进行采样，其中所采样的光具有周期性的振幅波形并且所述采样率比所述周期性的振幅波形的频率高；

累积多个经采样的波形以形成平均波形；以及

将所述平均波形的特性传输至腔室控制工具。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平均波形的所述特性包括振幅、周期和斜率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：重复形成后续多个经采样的波形的平均波形并重复传输特性，其中传输特性的步骤包括以下步骤：以比所述脉冲速率低的速率传输每个新的平均波形的特性。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述光进行采样包括：以比所述周期性的振幅波形的频率高100倍的采样率对所接收的光进行采样。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：针对故障事件分析所述平均波形，并且如果确定一故障事件，则将一故障代码传输至所述腔室控制工具。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，传输一故障代码包括：传输数据分组中的代码及时间戳。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，传输一故障代码包括：发送使所述故障事件被确定的所述波形的特性连同在所述故障事件被确定之前和之后的波形的特性。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，分析所述平均波形包括：确定所述平均波形的参数并将所述参数与所存储的参数进行比较。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所接收的光进行采样包括：将所述光转换成电信号并使用采样保持电路对所述电信号进行采样。

10.一种脉冲等离子体监测设备，包括：

光检测器，用于接收半导体等离子体处理腔室中的脉冲等离子体所发射的光；

数字化器，用于以比所述脉冲等离子体的脉冲速率高的采样率对所接收的光进行采样，其中所采样的光具有周期性的振幅波形并且所述采样率比所述周期性的振幅波形的频率高；

信号分析器，用于累积多个经采样的波形以形成平均波形；以及

通信接口，用于将所述平均波形的特性传输至腔室控制工具。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述平均波形的所述特性包括一波形，所述波形包括所累积的多个经采样的波形的平均振幅。

12.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述平均波形的所述特性包括振幅、周期和斜率。

13.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述信号分析器进一步针对故障事件将所累积的波形与所述平均波形的分析进行比较，并且如果确定一故障事件，则将一故障代码传输至所述腔室控制工具。

14.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述信号分析器组装一数据分组以发送至所述腔室控制工具，所述数据分组包括一故障代码和一时间戳。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述数据分组进一步包括使所述故障事件被确定的所述波形的特性连同在所述故障事件被确定之前和之后的波形的特性。

16.一种脉冲等离子体监测设备，包括：

用于接收由半导体等离子体处理腔室中的脉冲等离子体所发射的光的装置；

用于以比所述脉冲等离子体的脉冲速率高的采样率对所接收的光进行采样的装置，其中所采样的光具有周期性的振幅波形并且所述采样率比所述周期性的振幅波形的频率高；

用于累积多个经采样的波形以形成平均波形的装置；以及

用于将所述平均波形的特性传输至腔室控制工具的装置。

17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，用于累积的装置进一步包括：用于针对故障事件分析所述平均波形，并且如果确定一故障事件，则组装具有故障代码的数据分组以通过用于传输的装置发送至所述腔室控制工具的装置。

18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，用于分析的装置确定所述平均波形的参数并且将所述参数与所存储的参数进行比较。

19.如权利要求17所述的设备，其特征在于，用于分析的装置确定所采样的周期性的振幅波形的参数并且将所选波形的参数与后续波形的参数进行比较。

20.如权利要求16所述的设备，其特征在于，用于采样的装置将所述光转换成电信号并且其中用于采样的装置包括采样保持电路。

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