CN115066737A - 用于等离子体腔室条件监测的电容传感器及电容感测位置 - Google Patents

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Abstract

描述了用于等离子体腔室条件监测的电容传感器及电容感测位置。在一示例中，等离子体处理腔室包括腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域。腔室盖在所述腔室壁之上并且在所述处理区域上方。腔室地板在所述腔室壁下并且在所述处理区域下方。支撑基座在所述处理区域中且在所述腔室盖下方并且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕。电容传感器模块可在所述腔室壁的开口中。腔室盖可包括电容传感器模块。腔室地板可包括排气端口及在所述排气端口内或相邻于所述排气端口的电容传感器模块。支撑基座可包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，并且电容传感器模块在所述环结构的开口中。

Description

用于等离子体腔室条件监测的电容传感器及电容感测位置
相关申请的交叉引用
本申请要求在2020年3月6日提交的美国非临时申请第16/812,075号的优先权，所述申请的整体内容通过引用而并入本文。
技术领域
本公开内容的实施例涉及等离子体腔室条件监测的领域，并且特定地涉及用于等离子体腔室条件监测的电容传感器和电容感测位置。
背景技术
微电子装置、显示装置、微机电系统(MEMS)等的制造需要使用一个或多个处理腔室。例如，可使用处理腔室(诸如但不限于：等离子体蚀刻腔室、等离子体增强化学气相沉积腔室、物理气相沉积腔室、等离子体处理腔室、或离子注入腔室)以制造各种装置。随着此类装置中的规模持续扩大到较小的临界尺寸，针对均匀的处理条件(例如，跨单个基板的均匀性、不同批次的基板之间的均匀性、以及设施中腔室之间的均匀性)以及工艺期间的处理稳定性的需求在大批量制造(HVM)环境中变得越来越重要。
处理的非均匀性和不稳定性源自许多不同的来源。一个这样的来源就是工艺本身的条件。即，随着在腔室中处理基板，腔室环境可能改变。例如，在蚀刻工艺中，由于再沉积工艺，蚀刻副产物可能沉积在腔室的内部表面上。腔室的内部表面上的再沉积层的堆积可在工艺配方的后续迭代中变更等离子体化学性质并导致工艺偏移。
为了对抗工艺偏移，可定期清洁处理腔室。可实施原位腔室清洁(ICC)以重新设定腔室条件。现今，ICC主要基于配方。即，执行设定配方以便清洁处理腔室。一些ICC可能使用光发射光谱(OES)系统以用于工艺配方的终点确定。然而，没有办法直接测量工艺腔室的内部表面的条件(例如，再沉积层的厚度、陈化层的厚度等)。
也可开启处理腔室以便手动清洁处理腔室的部分或更换处理腔室内的磨损的耗材。然而，开启处理腔室会导致显著的停机时间，因为需要抽吸处理腔室回降到所期望的真空压力、陈化，并且需要在对生产基板进行处理之前对腔室进行重新验证。开启处理腔室可以以预定的间隔发生(例如，在处理了一定数量的基板之后)，或在检测到偏离之后。依赖预定间隔可能会导致太频繁地开启腔室。因此，生产量减低。在偏离检测的情况下，在已经对生产基板造成损坏之后对腔室条件进行校正。因此，良率减低。
发明内容
本公开内容的实施例包括用于等离子体腔室条件监测的电容传感器和电容感测位置。
在一实施例中，等离子体处理腔室包括：腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域，所述腔室壁具有穿过所述腔室壁的开口。一个或多个电容传感器模块在穿过所述腔室壁分布的开口中。腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方。腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方。支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕。
在另一实施例中，等离子体处理腔室包括：腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域。腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方，其中所述腔室盖包括分布于盖上的一个或多个电容传感器模块。腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方。支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕。
在另一实施例中，等离子体处理腔室包括：腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域。腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方。腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方，其中所述腔室地板包括排气端口。一个或多个电容传感器模块在所述排气端口内或相邻于所述排气端口。支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕。
在另一实施例中，等离子体处理腔室包括：腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域。腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方。腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方。支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口。电容传感器模块在所述环结构的所述开口中。
附图说明
图1示出了根据本公开内容的实施例的包括一个或多个电容传感器的等离子体处理腔室的横截面图。
图2是示出根据本公开内容的实施例的电容传感器的横截面图的示意图。
图3和图4示出了根据本公开内容的实施例的在其中具有电容传感器的腔室壁的逐渐放大图。
图5示出了根据本公开内容的实施例的在其中具有电容传感器的腔室盖的有角度的横截面图。
图6示出了根据本公开内容的实施例的基板处理支撑件的角度图，所述基板处理支撑件包括其中具有电容传感器的环结构。
图7示出了根据本公开内容的实施例的具有排气端口的腔室地板的角度的横截面图，所述排气端口具有相关联的电容传感器。
图8和图9示出了根据本公开内容的实施例的示例性电容传感器的横截面图和平面图。
图10是根据本公开内容的实施例的包括具有电容传感器的传感器模块的传感器系统的示意图。
图11提供了根据本公开内容的实施例的包括在各个位置的电容传感器模块的整合的处理设备的示意图。
图12A是根据本公开内容的实施例的包括一个或多个传感器模块的等离子体处理设备的示意横截面图。
图12B是根据本公开内容的实施例的图12A的等离子体处理设备的腔室主体组件的辐条内的存取管的布局的示意绘图。
图13是根据本公开内容的实施例的可包括一个或多个电容传感器模块的处理设备的横截面图。
图14示出了根据本公开内容的实施例的处理工具的示例性计算机系统的框图。
具体实施方式
描述了用于等离子体腔室条件监测的电容传感器和电容感测位置。在以下描述中，阐述了许多特定细节，诸如腔室配置和电容传感器架构，以便提供对本公开内容的实施例的透彻理解。对于本领域技术人员而言将明显的是，可在没有这些特定细节的情况下实现本公开内容的实施例。在其他实例中，未详细描述公知的方面(诸如，电容性测量)，以免不必要地混淆本公开内容的实施例。此外，应理解，附图中所展示的各种实施例是说明性表示，并且不一定按比例绘制。
一个或多个实施例针对的是监测工艺腔室条件的电容传感器和系统。实施例可应用于或包括位于工艺腔室中的策略传感器、传感器结构和材料、电子设备、数据处理算法、以及一个或多个传感器与工艺工具的系统整合。
根据本公开内容的实施例，使用传感器以用于在至少四个位置中的一者或多者中监测腔室壁：腔室壁、腔室盖、在地板下真空(SVF)端口中、和/或在边缘环处。本文所述的传感器模块/壳体结构和组件可与高至例如400摄氏度的处理温度相容。特定实施例可包括电容壁传感器、晶片上或晶片外热传感器、和/或基板(诸如，陶瓷基板或玻璃或硅或柔性基板)上的整合传感器(电容传感器和热传感器)。
为了提供背景，与其他腔室壁监测方法(例如，光学、压电、RF阻抗等)相比，本文公开的传感器和传感器位置使电容改变的测量能够与条件(例如，壁沉积)或在工艺配方的每一操作中清洁以用于ICC最佳化或对腔室陈化，以及最小化预防性维护(PM)频率(例如，2倍以上的减低)。实施例还可使得能够预测工艺稳定性或偏移以显著改善生产率和生产中的良率。
一些实施例涉及两种感测技术实施的组合：电容传感器和热传感器，例如，用于具有高敏感度和即时测量的腔室壁条件监测。涉及基板上传感器的实施例可被实施为不仅提供传感器模块小型化和信号完整性的好处，而且还提供强健的装置性能以及可靠性。数据同步方案以及工艺算法可使得能够直接反馈给工艺控制。
在一些实施例中，本文所述的腔室内传感器可用于测量副产物累积、最佳化ICC程序、识别偏离、和/或提供更快的PM回复。一些实施例使得在现有技术方法不能执行温度测量的位置中在工艺期间能够进行即时温度测量。本文描述的实施例的实施可使得能够进行腔室匹配、陈化程序的最佳化、偏离的识别、颗粒产生预测、工艺性能预测(例如，蚀刻率和蚀刻非均匀性等)、PM预测、用于环位置补偿的环腐蚀预测、工艺偏离预测、壁吸收和解吸的测量、代工厂晶片偏离检测、和/或混合批次的腔室基线监测。
在一些实施例中，可将电容传感器和热传感器分布在整个腔室中，以在各个位置处监测腔室条件，然后可将其与整体处理性能相关联，诸如蚀刻率、蚀刻非均匀性、颗粒产生、工艺偏移等。
图1示出了根据本公开内容的实施例的包括一个或多个电容传感器的等离子体处理腔室的横截面图。
参考图1，等离子体处理腔室100包括环绕处理区域111的腔室壁102。可在处理区域111中处理晶片或基板112。腔室盖104在腔室壁102之上，腔室盖104在处理区域111上方。腔室地板106在腔室壁102下，腔室地板106在处理区域111下方。支撑基座108在处理区域111中(且更特定地，可包括处理区域111中的支撑表面110)。支撑基座108在腔室盖104下方且在腔室底板106上方，并且被腔室壁104环绕。
再次参考图1，在一实施例中，腔室壁104具有穿过腔室壁104的开口。电容传感器模块116在腔室壁104的开口中。在另一实施例中，腔室盖104包括电容传感器模块114。在另一实施例中，腔室地板106包括排气端口。电容传感器模块120在排气端口内或相邻于排气端口。在另一实施例中，支撑基座包括环绕基板支撑区域的环结构(例如，在位置118处)。环结构包括穿过所述环结构的开口。电容传感器模块在环结构的开口中。在一实施例中，等离子体处理腔室100包括以下项中的一者或多者：在腔室壁104的开口中的电容传感器模块116、在腔室盖104中的电容传感器模块114、在腔室地板106的排气端口120内或相邻于所述排气端口的电容传感器模块120、和/或在环结构的开口中的电容传感器模块，例如在位置118处。
图2是示出根据本公开内容的实施例的电容传感器的横截面图的示意图。
参考图2，电容传感器模块200包括驱动电极204和感测电极202。在驱动电极204和感测电极202之间的材料206的测量电容208可随着材料206的成分、厚度等的改变或变化而变化。在一个实施例中，材料206代表用于沉积在处理腔室上的材料。尽管目的是移除/排除未沉积在晶片或基板上的这种过量的材料206，一些材料206可累积在处理腔室中，并且最终累积在处理腔室中的电容传感器模块200上。在另一实施例中，在一个实施例中，材料206代表在处理腔室中蚀刻晶片或基板时形成的蚀刻副产物。尽管目的是移除/排除这种蚀刻副产物206，一些蚀刻副产物206可累积在处理腔室中，并且最终累积在处理腔室中的电容传感器模块200上。
图3和图4示出了根据本公开内容的实施例的在其中具有电容传感器的腔室壁的逐渐放大图。
参考图3和图4，腔室部分300包括腔室壁设备302，腔室壁设备302包括腔室壁顶部304、腔室壁密封环306、和腔室壁侧面308。电容传感器模块310的壳体在腔室壁顶部304下的腔室壁侧面308的开口中。电容传感器壳体310包括电容传感器模块312，电容传感器模块312具有部分312A及部分312B，部分312A接近由腔室壁侧面308围绕的处理区域，部分312B远离由腔室壁侧面308围绕的处理区域。腔室部分300也可包括用于与腔室盖整合的耦合位置320，及相关联的附接或支撑销322。
在一实施例中，腔室壁侧面308的开口在与支撑基座的基板支撑区域横向相邻的位置中。在一实施例中，腔室壁侧面308的开口在垂直方向上介于支撑基座的基板支撑区域和腔室盖之间的位置中。在一实施例中，腔室壁侧面308的开口在垂直方向上介于在支撑基座的基板支撑区域和腔室地板之间的位置中。在一个实施例中，电容传感器模块312被包括以测量腔室壁上的材料沉积。在另一实施例中，包括电容传感器模块312以测量腔室壁的腐蚀。
图5示出了根据本公开内容的实施例的在其中具有电容传感器的腔室盖的有角度的横截面图。
参考图5，腔室盖部分500包括支撑环502和支撑支柱或辐条504。开口或耦合器506被包括在支撑环502中，例如，用于将腔室盖部分500耦合至腔室壁设备302的耦合位置320。电连接器506被加工支撑件508环绕。陶瓷毂部510耦合到喷嘴520，喷嘴520包括传感器保持器520。电容传感器模块包括被包括在传感器保持器520中保持的电容传感器壳体524中的电容传感器522。电馈通514被真空密封在陶瓷毂部510内。陶瓷毂部510及喷嘴512的界面上方的区域516是腔室盖部分500的大气侧。陶瓷毂部510及喷嘴512的界面下方的区域518是腔室盖部分500的大气侧。
在一实施例中，电容传感器模块在垂直方向上在支撑基座的基板支撑区域之上的位置501中。在另一实施例中，电容传感器模块在垂直方向上在支撑基座的基板支撑区域外部的区域之上的位置中。在一个实施例中，包括电容传感器模块以测量腔室盖上的材料沉积。在另一实施例中，包括电容传感器模块以测量腔室盖的腐蚀。在一实施例中，电容传感器分布在盖上的各个位置处以监测盖上的盖副产物累积和腐蚀。
图6示出了根据本公开内容的实施例的基板处理支撑件的有角度的图，所述基板处理支撑件包括其中具有电容传感器的环结构。电容传感器也可分布在沿着环的三个位置处以监测环腐蚀。
参考图6，基板处理支撑件600在处理区域601下。基板处理支撑件500包括阴极结构602和相关联的支撑件604。基板支撑表面606具有穿过基板支撑表面606的升降销开口608。聚焦环610环绕基板支撑表面606。环结构612环绕聚焦环610。电容传感器模块614被包括在环结构612中的开口中。
在一实施例中，电容传感器模块614被包括在环结构612的内周边612A中，如所描绘。在另一实施例中，电容传感器模块614被包括在环结构612的外周边612B中。在一个实施例中，电容传感器模块614被包括以测量在聚焦环610或环结构612上的材料沉积。在另一实施例中，包括电容传感器模块614以测量聚焦环610的腐蚀。
图7示出了根据本公开内容的实施例的具有排气端口的腔室地板的有角度的横截面图，所述排气端口具有相关联的电容传感器。
参考图7，腔室部分700包括具有阴极或支撑装设件704和管线输送盖706的腔室地板设备702。第一真空端口708A不包括传感器，而第二真空端口708B包括电容传感器模块714。电容传感器模块714包括接近腔室地板设备702上方的处理区域的部分714A和远离腔室地板设备702上方的处理区域的部分714B。腔室部分700也可包括密封环712和耦合销714，例如用于耦合至腔室壁设备302。
在一实施例中，电容传感器模块714在垂直方向上在支撑基座的基板支撑区域下的位置中。在一实施例中，电容传感器模块714在垂直方向上在支撑基座的基板支撑区域外部的区域下的位置中。在一个实施例中，包括电容传感器模块714以测量在第二真空端口708B上或中或在腔室地板设备702上的材料沉积。在另一实施例中，包括电容传感器模块714以测量第二真空端口708B或腔室地板设备702的腐蚀。
图8和图9示出了根据本公开内容的实施例的示例性电容传感器的横截面图和平面图。
参考图8，电容传感器模块800包括在基板810(诸如，陶瓷基板)上或上方的驱动电极804和感测电极802。在驱动电极804和感测电极802之间的材料806的测量电容808可随着材料806的成分、厚度等的改变或变化而变化。在一实施例中，感测电极802和驱动电极804各自包括彼此交叉或交错的部分。
参考图9，电容传感器模块850包括在基板860(诸如，陶瓷基板)上或上方的驱动电极854和感测电极852。在驱动电极854和感测电极852之间的材料856的测量电容858可随着材料856的成分、厚度等的改变或变化而变化。如在平面图中所描绘的，在一实施例中，感测电极852环绕驱动电极854，例如，作为绕着圆形驱动电极的环状环。
传感器系统可包括传感器模块、界面电子设备、控制器、以及与腔室数据服务器的整合，以用于处理控制和数据/工艺同步。作为示例，图10是根据本公开内容的实施例的包括具有电容传感器的传感器模块的传感器系统的示意图。
参考图10，传感器系统包括耦合至控制器1004的传感器模块1002，控制器1004进而耦合至使用者界面1006。传感器模块1002包括电容传感器(示意性展示为1010，或结构上展示为1020)。电容传感器1010耦合到电容数字转换器(CDC)接口电路1012。内部至模块1002的通信可为沿着路径1014A从电容传感器1010到CDC接口电路1012，和/或可为沿着路径1014B从CDC接口电路1012至电容传感器1010。外部至模块1002的通信可沿着CDC接口电路1012和控制器1004之间的路径1016A和1016B。控制器1004可通过Vdd1018耦合到CDC接口电路1012。
再次参考图10，展示了根据实施例的传感器1020的横截面图。在一实施例中，传感器1020包括基板1022，基板1022具有设置在基板1022上的电极1024。在一实施例中，电极1024为或包括可与微电子处理操作相容的导电材料。例如，用于电极1024的材料可包括但不限于铝、钼、钨、钛、镍、铬、以及上述的合金。
在一实施例中，电极1024通过穿过基板1022的导电路径1028电耦合到基板1022背侧上的垫1030。例如，导电路径1028可包括一个或多个通孔、迹线等。在一实施例中，嵌入基板1022中的导电路径1028包括导电材料，诸如但不限于钨、钼、钛、钽、上述的合金等。在一实施例中，垫1030包括材料，诸如但不限于钛、镍、钯、铜等。在一些实施例中，垫1030是多层堆叠以改善与CDC的整合。例如，垫1030可包括堆叠，诸如钛/镍/钯、钛/铜/钯、或通常用于互连垫的其他材料堆叠。
在一实施例中，电极1024和基板1022的顶部表面被层1026(例如，阻挡层)覆盖。在一实施例中，上覆的层1026是抵抗腔室条件并限制扩散的材料。在蚀刻腔室的特定情况下，使用的常见蚀刻剂为氟。这样，在这样条件下使用的层1026应抗氟蚀刻剂。在用于蚀刻的等离子体腔室的特定实施例中，层1022可包括以下项中的一者或多者：金属氧化物、金属氟化物、和金属氟氧化物。层1022可包括材料，诸如但不限于氧化铝、氧化镁、氟氧化钇、氟氧化锆钇、氧化铝钇、或氧化铪。
在一实施例中，基板1022包括抵抗处理腔室内的处理条件(例如，蚀刻条件)的合适基板材料。基板1022可为陶瓷材料、玻璃、或其他绝缘材料。在一些实施例中，基板1022是柔性基板，诸如聚合物材料。例如，基板1022可包括材料，诸如但不限于硅、氧化硅、氧化铝、氮化铝、塑胶、或其他绝缘材料。为了允许制造大批量的传感器，基板1022可为与大批量制造(HVM)处理可相容的材料。即，基板1022可为面板形式、晶片形式等可用的材料。
根据本公开内容的实施例，电容传感器和热传感器皆被整合(嵌入)进入一个传感器模块。在一个这样的实施例中，壁传感器模块包括电容传感器、CDC、和热传感器以及将电容传感器、CDC、和热传感器组装在一起的壳体单元。
再次参考图10，在一实施例中，热传感器设置在基板1022上。例如，热传感器可形成在基板1022的背侧表面上(即，在与电极1024相对的表面上)。热传感器可包括任何合适的感测技术。例如，热传感器可包括多个迹线以形成电阻温度检测器(RTD)。然而，应理解，可使用其他热传感器，诸如但不限于热电耦(TC)传感器、或热敏电阻(TR)传感器、以及光学热传感器。在一个实施例中，热传感器直接整合在基板1022上。然而，应理解，在一些实施例中，可将包括热传感器的分离部件装设到基板1022。在其他实施例中，可将热传感器整合进入附接到传感器1020的CDC。
壁/盖传感器解决方案
以下是示例性参数和对应的(a)重要性，(b)解决方案和(c)利益/使用。
壁和盖的温度：(a)(多个)第一晶片效应(临界尺寸(CD)和蚀刻率(ER))、颗粒、热膨胀系数(CTE)；(b)传感器背面上的温度计；(c)原位温度的准确测量。可触发ICC以使壁/盖达到目标温度。
腔室条件：(a)(第一)第一晶片效应、长期的ER/CD偏移、预防性维护(PM)回复、工艺的逐步稳定性；(b)直接检测沉积和移除、除气监测；(c)在每一晶片/ICC和每一步骤之后监测腔室条件、处理稳定性、降低的PM、更快的时间以识别和解决偏移问题。
衬垫陈化：1)用于腔室匹配的腔室条件。在衬垫上使用相同材料来涂覆传感器；2)将在陈化期间接近衬垫时使用电容传感器以监测衬垫条件；3)可使用用于腔室匹配的电容传感器以将陈化条件设定为预定标准。
偏离检测(例如，回流)：(a)未知的良率杀手、工艺偏移；(b)不断地测量，可检测腔室条件中的偏移；(c)检测残留物质的吸收和解吸。
混合运行(更多/更少的副产物)：(a)影响腔室条件；(b)直接检测沉积及所述沉积的移除；(c)监测腔室壁条件以用于最佳配方或批次顺序，以最小化工艺串扰。
ICC最佳化：(a)工艺腔室(PC)/ER/CD的稳定性；(b)直接检测沉积及所述沉积的移除；(c)检测没效率的ICC并原地开发最佳ICC配方，监测衬垫/腔室壁条件以用于最佳化用于进行蚀刻(例如，基于BCl3/Cl2的蚀刻)工艺的腔室壁/衬垫的表面保护。
电容传感器解决方案
以下是示例性参数和对应的(a)重要性，(b)解决方案和(c)利益/使用。
在单个环上的沉积：(a)颗粒；(b)将帽传感器安装进入单个环；(c)开发更有效的不带试件的ICC，终点定期清洁。
单个环腐蚀监测器：(a)边缘CD/ER稳定性和MTBC最佳化；(b)将帽传感器安装到计量晶片上；(c)确定何时需要更换环，辅助自动设定环高度。
副产物监测器上的RF：(a)捕获终点检测(EPD)的额外方法，颗粒；(b)将帽传感器安装在SFV附近的下腔室中；(c)检测蚀刻何时将一层膜冲透进入下一层，确定下腔室中的副产物。
零件的磨损率(断裂时间)：(a)快速确定工艺改变对MTBC的影响；(b)开发安装在特定位置中的零件上的制成的腔室材料的传感器；(c)快速确定工艺改变对零件的影响以计算MTBC。
残留化学反应传感器(在晶片上)：(a)排队时间；(b)将传感器建入测试晶片以测量工艺后的化学反应；(c)理解排队时间和工艺最佳化以减低/消除残留的化学反应。
PVD/CVD/ALD腔室壁：(a)腔室壁的清洁和陈化；(b)将传感器安装在特定位置上以监测壁条件；(c)腔室壁的原位监测。
案例探究
以下是示例性问题和对应的(a)冲击，及(b)减轻或消除冲击的壁/盖传感器检测解决方案。
由于在一些闲置时间之后盖/壁温度偏移或改变(由于故障或其他延迟)而引起的 CD冲击：(a)报废了1至3个晶片；(b)传感器自动检测温度超出规格并调用预热程序。
未最佳化的预热程序：(a)浪费生产时间；(b)终点检测(EPD)预热/陈化程序。
逆流事件(例如，后备泵故障)：(a)由于腔室条件偏移而造成的晶片报废；(b)自动检测壁/盖条件上的改变。
代工厂偏离(例如，功率突波)：(a)晶片报废，重新鉴定，需要PM；(b)在不运行蚀刻率(ER)监测器的情况下确定哪个腔室有问题。
超过盖热预算的配方：(a)盖破损，晶片报废，需要PM；(b)如果盖温度超出规格，则为故障腔室。
未最佳化的ICC，监测晶片运行影响腔室条件：(a)较短的MTBC，延长的陈化，ICC，良率损失；(b)检测并监测壁/盖条件。
等离子体稳定性：(a)良率损失；(b)以高速(例如50hz)检测电容上的改变。
从应用A转换为应用B：(a)过度/不足的陈化(例如，生产时间损失/第一晶片效应)；(b)确定腔室何时准备用于生产。
在一实施例中，电容传感器组件(或传感器组件)包括传感器模块和传感器壳体组件。传感器模块可包括设置在基板之上的电容器(例如，第一电极和第二电极)。传感器模块也可包括电容至数字转换器(CDC)以用于将来自电容器的电容输出转换成为数字信号以用于后续处理。为了整合传感器模块与处理工具，可使用传感器壳体组件来收容传感器模块。传感器壳体组件可包括将传感器模块固定在处理腔室内的特征，同时允许传感器模块的电容器暴露于处理环境。传感器壳体组件也可包括用于与穿过处理工具的腔室壁或腔室盖的端口交界的部件，以便允许即时捕获数据。
在特定实施例中，传感器壳体组件包括中空轴件和帽。传感器模块可通过帽固定而抵靠轴件的端部。穿过帽的孔洞暴露了传感器模块的电容器。中空轴件允许来自传感器模块的互连(例如，电线、销等)受到保护而免受处理环境的影响，并被馈送到真空电馈通以便在不破坏腔室真空的情况下离开腔室。
可通过对传感器壳体组件的各个部件进行修改和/或通过修改部件与腔室本身的交界方式来实施传感器模块的不同位置。例如，在腔室壁传感器的范例中，轴件可延伸穿过腔室壁中的端口，并且真空电馈通可在腔室外部。在盖传感器的范例中，轴件可从盖延伸离开而进入腔室，并且真空电馈通可被嵌入盖中。在工艺环传感器的范例中，轴件可从底部腔室表面向上延伸，并与相邻于工艺环的等离子体筛相交。在这样的实施例中，真空电馈通可定位在穿过底部腔室表面的端口内。在排气区域传感器的范例中，可插入轴件通过穿过腔室壁的端口，并且真空电馈通可在腔室壁外部。在一些实施例中，可绕着传感器壳体组件的部分装配适配器，以便沿着具有任何尺寸的端口提供气密密封。
在一些实施例中，传感器组件的部分可被视为可消耗部件。例如，可在一定时间周期之后或在检测到显著的传感器偏移之后更换传感器模块。传感器壳体组件可轻松拆卸以允许简单更换。在特定实施例中，轴件可具有螺纹端，所述螺纹端拧入附接到真空电馈通的主要壳体。这样，可通过将新的轴件拧到主要壳体来移除并更换轴件和附接到轴件的其他部件(例如，帽和传感器模块)。在其他实施例中，整个传感器组件可被视为可消耗部件，并且可在一定时间周期之后或在检测到显著的传感器偏移之后更换整个传感器组件。
在处理设备内提供电容传感器模块(诸如本文所述)允许了在执行各种处理配方期间、在基板之间的转换期间、在清洁操作(例如，ICC操作)期间、在腔室验证期间、或在任何其他期望时间监测腔室条件。此外，本文公开的传感器模块的架构允许在许多不同位置中进行整合。这样的弹性允许同时监测处理设备的许多不同部件，以便提供增强的能力来确定腔室偏移的原因。例如，图11提供了包括在各个位置中的电容传感器模块1111的整合的处理设备1100的示意图。
如图11中所展示，处理设备1100可包括腔室1142。阴极衬垫1145可环绕下电极1161。基板1105可固定到下电极1161。工艺环1197可环绕基板1105，并且等离子体筛1195可环绕工艺环1197。在一实施例中，盖组件1110可密封腔室1142。腔室1142可包括处理区域1102和排气区域1104。排气区域1104可接近排气端口1196。
在一些实施例中，侧壁传感器模块1111A可沿着腔室1142的侧壁定位。在一些实施例中，侧壁传感器模块1111A通过腔室1142的壁且暴露于处理区域1102。在一些实施例中，盖传感器模块1111B与盖组件1110整合且面向处理区域1102。在一些实施例中，将工艺环传感器模块1111C放置相邻于工艺环1197。例如，工艺环传感器模块1111C可与环绕工艺环1197的等离子体筛1195整合。在又一实施例中，排气区域传感器模块1111D可位于排气区域1104中。例如，排气区域传感器模块1111D可通过腔室1142的底部表面。如所展示，传感器模块1111中的每一个包括离开腔室1142的电引线1199。这样，可使用传感器模块1111来实施即时监测。
在一实施例中，侧壁传感器模块1111A在沿着腔室1142的一侧的位置1120A中。在一个实施例中，侧壁传感器模块1111A在横向相邻于下电极1161的基板1105支撑区域的位置1122A中。在一个实施例中，侧壁传感器模块1111A在垂直方向上在下电极1161的基板1105支撑区域与盖组件1110之间的位置1124A中。在一个实施例中，侧壁传感器模块1111A在垂直方向上在下电极1161的基板1105支撑区域与处理设备1100的地板之间的位置1126A中。
在一实施例中，盖传感器模块1111B在沿着盖组件1110的位置1120B中。在一个实施例中，盖传感器模块1111B在与下电极1161的基板1105支撑区域同轴的位置1122B中。在一个实施例中，盖传感器模块1111B在垂直方向上在下电极1161的基板1105支撑区域之上的位置1124B中。在一个实施例中，盖传感器模块1111B在垂直方向上在下电极1161的基板1105支撑区域外部的区域之上的位置1126B中。
在一实施例中，工艺环传感器模块1111C在等离子体筛1195的内周边中。在另一实施例中，工艺环传感器模块1111C在等离子体筛1195的外周边中。
在一实施例中，排气区域传感器模块1111D在沿着腔室1142的底部表面的位置1120D中。在一个实施例中，排气区域传感器模块1111D在垂直方向上在下电极1161的基板支撑区域外部的区域下的位置1122D中。在一个实施例中，排气区域传感器模块1111D在垂直方向上在下电极1161的基板支撑区域下的位置1124D中。
额外的示例性传感器位置被标示为1177，并且无意以任何方式来限制。
在一实施例中，电容传感器模块1111中的一个或多个进一步包括热传感器。在一个这样的实施例中，电容传感器模块包括接近基板处理区域的电容传感器，并且包括远离基板处理区域的热传感器。在另一这样的实施例中，电容传感器模块包括接近基板支撑区域的电容传感器，并且包括远离基板支撑区域的热传感器。
图12A是根据一实施例的等离子体处理设备1200的示意性横截面图，等离子体处理设备1200包括一个或多个传感器模块，诸如本文所述。等离子体处理设备1200可为等离子体蚀刻腔室、等离子体增强化学气相沉积腔室、物理气相沉积腔室、等离子体处理腔室、离子注入腔室、原子层沉积(ALD)腔室、原子层蚀刻(ALE)腔室、或其他合适的真空处理腔室。如图12A中所展示，等离子体处理设备1200通常包括集体封闭处理区域1202和排气区域1204的腔室盖组件1210、腔室主体组件1240、和排气组件1290。实际上，将处理气体引导进入处理区域1202并使用RF功率将处理气体点燃成为等离子体。基板1205位于基板支撑组件1260上且暴露于在处理区域1202中产生的等离子体，以在基板1205上执行等离子体工艺，诸如蚀刻、化学气相沉积、物理气相沉积、注入、等离子体退火、等离子体工艺、减量、或其他等离子体工艺。通过排气组件1290将真空保持在处理区域1202中，排气组件1290经由排气区域1204从等离子体工艺移除了用过的处理气体和副产物。
盖组件1210通常包括与腔室主体组件1240隔离并由腔室主体组件1240支撑的上电极1212(或阳极)和封闭上电极1212的腔室盖1214。上电极1212经由导电气体入口管1226耦合至RF功率源1203。导电气体入口管1226与腔室主体组件1240的中心轴同轴，使得对称地提供RF功率和处理气体两者。上电极1212包括附接至传热板1218的喷头板1216。喷头板1216、传热板1218、和气体入口管1226均由RF导电材料制成，诸如铝或不锈钢。
喷头板1216具有中心歧管1220和一个或多个外歧管1222以用于将处理气体分配进入处理区域1021202。一个或多个外歧管1222外接中心歧管1220。中心歧管1220经由气体入口管1226从气体源1206接收处理气体，并且(多个)外歧管1222经由(多个)气体入口管1227从气体源1206接收处理气体，所述处理气体可为与中心歧管1220中接收的气体相同或不同的混合物。喷头板1216的双歧管配置允许将气体输送进入处理区域1202的改善的控制。多歧管的喷头板116相对于常规的单个歧管版本，能够增强处理结果的中心到边缘控制。
传热流体经由流体入口管1230从流体源1209输送到传热板1218。流体经由设置在传热板1218中的一个或多个流体通道1219而循环，并经由流体出口管1231返回到流体源1209。合适的传热流体包括水、水基乙二醇混合物、全氟聚醚(例如，
Figure BDA0003787047810000161
流体)、油基传热流体、或类似流体。
腔室主体组件1240包括由抗处理环境的导电材料(诸如，铝或不锈钢)制成的腔室主体1242。基板支撑组件1260置中地设置在腔室主体1242内，并且放置以在对称地绕着中心轴(CA)的处理区域1202中支撑基板1205。基板支撑组件1260也可支撑环绕基板1205的工艺环1297。腔室主体1242包括支撑上衬垫组件1244的外凸缘的壁架。上衬垫组件1244可由导电、工艺可相容材料构成，诸如铝、不锈钢、和/或氧化钇(例如，氧化钇涂覆的铝)。实际上，上衬垫组件1244将腔室主体1242的上部分与处理区域1202中的等离子体屏蔽，并且可移除以允许定期清洁和维护。上衬垫组件1244的内凸缘支撑上电极1212。绝缘体1213定位在上衬垫组件1244和上电极1212之间，以在腔室主体组件1240和上电极1212之间提供电绝缘。
上衬垫组件1244包括附接到内凸缘及外凸缘的外壁1247、底部壁1248、和内壁1249。外壁1247和内壁1249是实质垂直的圆柱形壁。放置外壁1247以将腔室主体1242与处理区域1202中的等离子体屏蔽，并且放置内壁1249以至少部分地将基板支撑组件1260的侧面与处理区域1202中的等离子体屏蔽。除了在形成排气通路1289的某些区域中，底部壁1248接合内壁1249和外壁1247。
经由设置在腔室主体1242中的狭缝阀隧道1241来进出处理区域1202，狭缝阀隧道1241允许基板1205进入基板支撑组件1260和从基板支撑组件1260移除。上衬垫组件1244具有设置从中穿过的狭槽1250以匹配狭缝阀隧道1241以允许基板1205从中穿过。在等离子体处理设备的操作期间，门组件(未展示)关闭狭缝阀隧道1241和狭槽1250。
基板支撑组件1260通常包括下电极1261(或阴极)和中空基座1262，中心轴(CA)通过其中心，并且由设置在中心区域1256中且由腔室主体1242支撑的中心支撑构件1257来支撑。中心轴(CA)也通过中心支撑构件1257的中心。下电极1261经由匹配网络(未展示)和绕经中空基座1262的电缆(未展示)耦合至RF功率源1203。当将RF功率供应至上电极1212和下电极1261时，在其间形成的电场将存在于处理区域1202中的处理气体点燃而成为等离子体。
将中心支撑构件1257密封至腔室主体1242，诸如通过紧固件和O形环(未展示)，并且将下电极1261密封至中心支撑构件1257，诸如通过波纹管1258。因此，中心区域1256与处理区域1202密封且可保持在大气压力下，同时处理区域1202保持在真空条件下。
致动组件1263置于中心区域1256内且附接到腔室主体1242和/或中心支撑构件1257。致动组件1263提供下电极161相对于腔室主体142、中心支撑构件1257、以及上电极1212的垂直运动。下电极1261在处理区域1202内的这种垂直运动在下电极1261和上电极1212之间提供了可变的间隙而允许对在其间形成的电场的增加的控制，进而提供了对在处理区域1202中形成的等离子体中的密度更好的控制。另外，由于基板1205由下电极1261支撑，基板1205和喷头板1216之间的间隙也可变化，造成对跨基板1205的工艺气体分布更好的控制。
在一个实施例中，下电极1261是静电吸盘，并且因此包括设置在其中的一个或多个电极(未展示)。电压源(未展示)相对于基板1205偏置一个或多个电极以产生吸引力，以在处理期间将基板1205保持在原位。将一个或多个电极耦合到电压源的电缆绕经中空基座1262并经由多个存取管1280中的一者离开腔室主体1242。
图12B是腔室主体组件1240的辐条1291内的存取管1280的布局的示意绘图。如所展示，辐条1291和存取管1280绕着处理设备1200的中心轴(CA)对称地布置成辐条图案。在所展示的实施例中，三个相同的存取管1280设置穿过腔室主体1242进入中心区域1256，以便于从腔室主体1242外部供应多个管道和电缆给下电极1261。辐条1291中的每一者相邻于排气通路1289，排气通路1289将中心区域1256上方的处理区域1202与中心区域1256下方的排气区域1204流体耦合。存取管1280的对称布置进一步在腔室主体1242中提供电对称性和热对称性，特别是在处理区域1202中，以便允许在处理区域1202中形成更均匀的等离子体，并在处理期间改善对基板1205表面之上的等离子体密度的控制。
类似地，绕着中心轴(CA)对称地将排气通路1289放置在上衬垫组件1244中。排气通路1289允许气体从处理区域1202经由排气区域1204排气，并经由排气端口1296离开腔室主体1242。排气端口1296绕着腔室主体组件1240的中心轴(CA)置中，使得气体均匀地经由排气通路1289抽出。
再次参考图12A，将导电的网状衬垫1295放置在上衬垫组件1244上。网状衬垫1295可由导电的、工艺可相容材料构成，诸如铝、不锈钢、和/或氧化钇(例如，氧化钇涂覆的铝)。网状衬垫1295可具有从中穿过形成的多个孔隙(未展示)。可绕着网状衬垫1295的中心轴对称地定位孔隙，以允许排放气体均匀地从中抽出，进而便于处理区域1202中均匀的等离子体形成，并且允许对处理区域1202中的等离子体密度和气体流动更好的控制。在一个实施例中，网状衬垫1295的中心轴与腔室主体组件1240的中心轴(CA)对齐。
网状衬垫1295可电耦合到上衬垫组件1244。当在处理区域1202内存在RF等离子体时，寻求至地面的返回路径的RF电流可沿着网状衬垫1295的表面行进至上衬垫组件1244的外壁1247。因此，网状衬垫1295的环形对称配置提供了至地面的对称RF返回并绕过上衬垫组件1244的任何几何非对称。
在一实施例中，一个或多个传感器模块可位于整个处理设备1200的各个位置处。例如，传感器模块(或传感器模块的一部分)可位于一个或多个位置中，诸如但不限于沿着腔室1242的侧壁、在排气区域1204中、相邻于工艺环1297(例如，整合进入网状衬垫1295)、或与盖组件1210整合。据此，可确定经由处理设备1200在多个位置中的各种腔室条件的检测。可使用由一个或多个传感器模块供应的腔室条件以修改一个或多个参数，诸如，例如，处理配方参数、用于处理设备1200的清洁排程、部件更换确定等。
在一实施例中，处理设备1200包括腔室壁电容传感器模块，例如在位置1299A处。在一实施例中，处理设备1200包括腔室盖电容传感器模块，例如在位置1299B处。在一实施例中，处理设备1200包括在排气端口内或相邻于排气端口的腔室地板或排气端口电容传感器模块，例如在位置1299D处。在一实施例中，处理设备1200包括环结构电容传感器模块，例如在位置1299C处。
在一实施例中，处理设备1200包括两个或更多个不同的电容传感器，所述两个或更多个电容传感器选自由以下模块组成的群组：腔室壁电容传感器模块、腔室盖电容传感器模块、腔室地板或排气端口电容传感器模块、环结构电容传感器模块。在一实施例中，处理设备1200包括两个或更多个相同的电容传感器，所述两个或更多个相同的电容传感器选自由以下模块组成的群组：腔室壁电容传感器模块、腔室盖电容传感器模块、腔室地板或排气端口电容传感器模块、环结构电容传感器模块。
在一实施例中，腔室壁电容传感器模块、腔室盖电容传感器模块、腔室地板或排气端口电容传感器模块、和/或环结构电容传感器模块中的一者或多者进一步包括热传感器。在一个实施例中，这样的腔室壁电容传感器模块、腔室盖电容传感器模块、或腔室地板或排气端口电容传感器模块包括接近处理区域1202的电容传感器，并且包括远离处理区域1202的热传感器。在一个实施例中，环结构电容传感器模块包括接近基板1205支撑区域的电容传感器，并且包括远离基板1205支撑区域的热传感器。
尽管图12A和图12B中的处理设备1200提供可受益于包括诸如本文所公开的传感器模块的工具的特定示例，应理解，实施例不限于图12A和图12B的特定结构。即，许多不同的等离子体腔室结构(诸如但不限于微电子制造工业中使用的等离子体腔室结构)也可受益于传感器模块的整合，诸如本文所公开。
例如，图13是根据本公开内容的实施例的可包括一个或多个电容传感器模块(诸如上述)的处理设备1300的横截面图。等离子体处理设备100可为等离子体蚀刻腔室、等离子体增强化学气相沉积腔室、物理气相沉积腔室、等离子体处理腔室、离子注入腔室、或其他合适的真空处理腔室。
处理设备1300包括接地的腔室1342。在一些情况下，腔室1342也可包括衬垫(未展示)以保护腔室1342的内部表面。腔室1342可包括处理区域1302和排气区域1304。可使用盖组件1310来密封腔室1342。工艺气体从一个或多个气体源1306经由质量流量控制器1349供应到盖组件1310并进入腔室1305。接近排气区域1304的排气端口1396可在腔室1342内保持期望的压力，并且从腔室1342中的处理移除副产物。
盖组件1310通常包括上电极，所述上电极包括喷头板1316和传热板1318。盖组件1310通过绝缘层1313与腔室1342隔离。上电极经由匹配(未展示)耦合到源RF发生器1303。源RF发生器1303可具有例如在100和180MHz之间的频率，并且在特定的实施例中，在162MHz的频带中。来自气体源1306的气体进入喷头板1316内的歧管1320，并经由进入喷头板1316的开口离开进入腔室1342的处理区域1302。在一实施例中，传热板1318包括通道1319，传热流体经由通道1319流动。喷头板1316和传热板1318由RF导电材料制成，诸如铝或不锈钢。在某些实施例中，提供气体喷嘴或其他合适的气体分配组件以用于将工艺气体分配进入腔室1342，以代替喷头板1316(或除了喷头板1316之外)。
处理区域1302可包括下电极1361，基板1305固定在下电极1361上。环绕基板1305的工艺环1397的部分也可由下电极1361支撑。基板1305可经由穿过腔室1342的狭缝阀隧道1341插入腔室1342(或从腔室1342抽出)。为了简化，省略了用于狭缝阀隧道1341的门。下电极1361可为静电吸盘。下电极1361可由支撑构件1357支撑。在一实施例中，下电极1361可包括多个加热区，每一区可独立控制温度设定点。例如，下电极1361可包括接近基板1305的中心的第一热区和接近基板1305的周边的第二热区。偏置功率RF发生器1325经由匹配1327耦合到下电极1361。若期望，偏置功率RF发生器1325提供偏置功率以对等离子体赋能。偏置功率RF发生器1325可具有例如约2MHz至60MHz之间的低频，并且在特定实施例中，在13.56MHz频带中。
在一实施例中，一个或多个传感器模块可位于整个处理设备1300的各个位置处。例如，传感器模块(或传感器模块的一部分)可位于一个或多个位置中，诸如但不限于沿着腔室1342的侧壁的位置1399A处、靠近或在排气区域1304中的位置1399D处、相邻于或在工艺环1397内的位置1399C处、和/或与盖组件1310整合的诸如位置1399B处。据此，可确定经由处理设备1300在多个位置中的各种腔室条件的检测。可使用由一个或多个传感器模块供应的腔室条件以修改一个或多个参数在，诸如，例如，处理配方参数、用于处理设备1300的清洁排程、部件更换确定等。
现在参考图14，根据一实施例示出了处理工具的示例性的计算机系统1460的框图。在一实施例中，计算机系统1460耦合到处理工具中的处理且控制处理工具中的处理。计算机系统1460可通信地耦合到一个或多个传感器模块，诸如本文所公开。计算机系统1460可利用来自一个或多个传感器模块的输出，以便修改一个或多个参数，诸如，例如，处理配方参数、用于处理工具的清洁排程、部件更换确定等。
计算机系统1460可连接(例如，网络连接)至局域网(LAN)、内联网络、外联网络或网际网络中的其他机器。计算机系统1460可在客户端-服务器网络环境中以服务器或客户端机器的能力操作，或作为同级间(或分布式)网络环境中的同级机器操作。计算机系统1460可为个人计算机(PC)、平板计算机、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、行动式电话、网络应用设备、服务器、网络路由器、交换器或桥、或任何能够执行指令集(依序或其他)的机器以指定所述机器要采取的动作。此外，尽管仅针对计算机系统1460示出了单个机器，术语“机器”也应被视为包括个别地或联合地执行一指令集(或多个指令集)的任何机器的集合(例如，计算机)，以执行本文描述的方法中的任何一个或多个。
计算机系统1460可包括计算机程序产品，或软件1422，具有存储于上的指令的非暂态机器可读取介质，可使用所述指令以对计算机系统1460(或其他电子装置)进行编程以执行根据实施例的工艺。机器可读取介质包括用于以机器(例如，计算机)可读取的形式存储或传送信息的任何机制。例如，机器可读取(例如，计算机可读取)介质包括机器(例如，计算机)可读取存储介质(例如，只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存装置等)、机器(例如，计算机)可读取传输介质(电、光、声或其他形式的传播信号(例如，红外光信号、数字信号等))等。
在一实施例中，计算机系统1460包括彼此经由总线1430通信的系统处理器1402、主存储器1404(例如，只读存储器(ROM)、闪存、诸如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)之类的动态随机存取存储器(DRAM)等)、静态存储器1406(例如，闪存、静态随机存取存储器(SRAM)等)和次级存储器1418(例如，数据存储装置)。
系统处理器1402表示一个或多个通用处理装置，诸如微系统处理器、中心处理单元等。更特定地，系统处理器可为复杂指令集计算(CISC)微系统处理器、精简指令集计算(RISC)微系统处理器、超长指令字(VLIW)微系统处理器、实施其他指令集的系统处理器、或实施指令集的组合的系统处理器。系统处理器1402也可为一个或多个专用处理装置，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号系统处理器(DSP)、网络系统处理器等。系统处理器1402经配置以执行处理逻辑1426以用于执行本文描述的操作。
计算机系统1460可进一步包括用于与其他装置或机器通信的系统网络界面装置1408。计算机系统1460也可包括视频显示单元1410(例如，液晶显示器(LCD)、发光二极管显示器(LED)、或阴极射线管(CRT))、字母数字输入装置1412(例如，键盘)、游标控制装置1414(例如，鼠标)和信号产生装置1416(例如，扬声器)。
次级存储器1418可包括机器可存取存储介质1431(或更特定地，计算机可读取存储介质)，其上存储了一个或多个指令集(例如，软件1422)，所述一个或多个指令集施行本文描述的任何一个或多个方法或功能。软件1422也可在由计算机系统1460执行期间完全或至少部分地驻留在主存储器1404内和/或系统处理器1402内，主存储器1404和系统处理器1402也构成机器可读取存储介质。可进一步经由系统网络界面装置1408在网络1461上传送或接收软件1422。在一实施例中，网络界面装置1408可使用RF耦合、光学耦合、声耦合或电感耦合来操作。
尽管在示例性实施例中将机器可存取存储介质1431展示为单个介质，术语“机器可读取存储介质”应当被视为包括单个介质或存储一个或多个指令集的多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存及服务器)。术语“机器可读取存储介质”也应被视为包括能够存储或编码指令集以供机器执行并且使机器执行任何一个或多个方法的任何介质。据此，术语“机器可读取存储介质”应被视为包括但不限于固态存储器、以及光学和磁性介质。
因此，本公开内容的实施例包括用于等离子体腔室条件监测的电容传感器和电容感测位置。
包括摘要中描述的内容，本公开内容的实施例的示出实施的以上描述并不意图为穷举性的或将本公开内容限制为所公开的精确形式。尽管本文出于说明性目的描述了本公开内容的特定实施和示例，如本领域技术人员将理解的，在本公开内容的范围内进行各种等效修改是可能的。
可根据以上详细描述对本公开内容进行这些修改。在所附权利要求中使用的术语不应被诠释以将本公开内容限制为说明书和权利要求中公开的特定实施。而是，本公开内容的范围将完全由所附权利要求来确定，权利要求将根据权利要求解释的既定原则来诠释。
示例实施例1：一种等离子体处理腔室，包括：腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域，所述腔室壁具有穿过所述腔室壁的开口。电容传感器模块在所述腔室壁的所述开口中。腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方。腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方。支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方并且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕。
示例实施例2：示例实施例1的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块进一步包括热传感器。
示例实施例3：示例实施例2的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块包括电容传感器，所述电容传感器接近所述处理区域，并且所述电容传感器模块包括远离所述处理区域的所述热传感器。
示例实施例4：示例实施例1、2、或3的等离子体处理腔室，其中所述腔室壁的开口在横向相邻于支撑基座的基板支撑区域的位置中。
示例实施例5：示例实施例1、2、或3的等离子体处理腔室，其中所述腔室壁的开口在垂直方向上在支撑基座的基板支撑区域和所述腔室盖之间的位置中。
示例实施例6：示例实施例1、2、或3的等离子体处理腔室，其中所述腔室壁的开口在垂直方向上在支撑基座的基板支撑区域和所述腔室地板之间的位置中。
示例实施例7：示例实施例1、2、或3的等离子体处理腔室，其中所述腔室盖包括第二电容传感器模块。
示例实施例8：示例实施例7的等离子体处理腔室，其中所述腔室地板包括排气端口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述排气端口内或相邻于所述排气端口的第三电容传感器模块。
示例实施例9：示例实施例8的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第四电容传感器模块。
示例实施例10：示例实施例7的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第三电容传感器模块。
示例实施例11：示例实施例1、2、或3的等离子体处理腔室，其中所述腔室地板包括排气端口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述排气端口内或相邻于所述排气端口的第二电容传感器模块。
示例实施例12：示例实施例11的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第三电容传感器模块。
示例实施例13：示例实施例1、2、或3的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第二电容传感器模块。
示例实施例14：一种等离子体处理腔室，包括：腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域。腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方，其中所述腔室盖包括电容感测模块。腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方。支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方并且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕。
示例实施例15：示例实施例14的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块进一步包括热传感器。
示例实施例16：示例实施例15的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块包括电容传感器，所述电容传感器接近所述处理区域，并且所述电容传感器模块包括远离所述处理区域的所述热传感器。
示例实施例17：示例实施例14、15、或16的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块在垂直方向上在支撑基座的基板支撑区域上的位置中。
示例实施例18：示例实施例14、15、或16的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块在垂直方向上在支撑基座的基板支撑区域外部的区域上的位置中。
示例实施例19：示例实施例14、15、或16的等离子体处理腔室，其中所述腔室地板包括排气端口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述排气端口内或相邻于所述排气端口的第二电容传感器模块。
示例实施例20：示例实施例19的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第三电容传感器模块。
示例实施例21：示例实施例14、15、或16的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第二电容传感器模块。
示例实施例22：一种等离子体处理腔室，包括：腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域。腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方。腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方，其中所述腔室地板包括排气端口。电容传感器模块在所述排气端口内或相邻于所述排气端口。支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方并且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕。
示例实施例23：示例实施例22的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块进一步包括热传感器。
示例实施例24：示例实施例23的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块包括电容传感器，所述电容传感器接近所述处理区域，并且所述电容传感器模块包括远离所述处理区域的所述热传感器。
示例实施例25：示例实施例22、23、或24的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块在垂直方向上在支撑基座的基板支撑区域下的位置中。
示例实施例26：示例实施例22、23、或24的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块在垂直方向上在支撑基座的基板支撑区域外部的区域下的位置中。
示例实施例27：示例实施例22、23、或24的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第二电容传感器模块。
示例实施例28：一种等离子体处理腔室，包括：腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域。腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方。腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方。支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方并且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口。电容传感器模块在所述环结构的所述开口中。
示例实施例29：示例实施例28的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块进一步包括热传感器。
示例实施例30：示例实施例29的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块包括电容传感器，所述电容传感器接近所述基板支撑区域，并且所述电容传感器模块包括远离所述基板支撑区域的所述热传感器。

Claims (20)

1.一种等离子体处理腔室，包括：
腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域，所述腔室壁包括穿过所述腔室壁的开口；
电容传感器模块，所述电容传感器模块在所述腔室壁的所述开口中；
腔室盖，所述腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方；
腔室地板，所述腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方；以及
支撑基座，所述支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方并且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕。
2.如权利要求1所述的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块进一步包括热传感器。
3.如权利要求2所述的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块包括电容传感器，所述电容传感器接近所述处理区域，并且所述电容传感器模块包括远离所述处理区域的所述热传感器。
4.如权利要求1所述的等离子体处理腔室，其中所述腔室盖包括第二电容传感器模块。
5.如权利要求4所述的等离子体处理腔室，其中所述腔室地板包括排气端口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述排气端口内或相邻于所述排气端口的第三电容传感器模块。
6.如权利要求5所述的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第四电容传感器模块。
7.如权利要求4所述的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第三电容传感器模块。
8.如权利要求1所述的等离子体处理腔室，其中所述腔室地板包括排气端口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述排气端口内或相邻于所述排气端口的第二电容传感器模块。
9.如权利要求8所述的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第三电容传感器模块。
10.如权利要求1所述的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第二电容传感器模块。
11.一种等离子体处理腔室，包括：
腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域；
腔室盖，所述腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方，其中所述腔室盖包括电容传感器模块；
腔室地板，所述腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方；以及
支撑基座，所述支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方并且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕。
12.如权利要求11所述的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块进一步包括热传感器。
13.如权利要求11所述的等离子体处理腔室，其中所述腔室地板包括排气端口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述排气端口内或相邻于所述排气端口的第二电容传感器模块。
14.如权利要求13所述的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第三电容传感器模块。
15.如权利要求11所述的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第二电容传感器模块。
16.一种等离子体处理腔室，包括：
腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域；
腔室盖，所述腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方；
腔室地板，所述腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方，其中所述腔室地板包括排气端口；
电容传感器模块，所述电容传感器模块在所述排气端口内或相邻于所述排气端口；以及
支撑基座，所述支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方并且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕。
17.如权利要求16所述的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块进一步包括热传感器。
18.如权利要求16所述的等离子体处理腔室，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口，并且其中所述等离子体处理腔室包括在所述环结构的所述开口中的第二电容传感器模块。
19.一种等离子体处理腔室，包括：
腔室壁，所述腔室壁环绕处理区域；
腔室盖，所述腔室盖在所述腔室壁之上，所述腔室盖在所述处理区域上方；
腔室地板，所述腔室地板在所述腔室壁下，所述腔室地板在所述处理区域下方；
支撑基座，所述支撑基座在所述处理区域中，所述支撑基座在所述腔室盖下方并且在所述腔室地板上方，并且所述支撑基座被所述腔室壁环绕，其中所述支撑基座包括环结构，所述环结构环绕基板支撑区域，所述环结构包括穿过所述环结构的开口；以及
电容传感器模块，所述电容传感器模块在所述环结构的所述开口中。
20.如权利要求19所述的等离子体处理腔室，其中所述电容传感器模块进一步包括热传感器。
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