CN118043935A - 基于等离子体的处理的监测及控制 - Google Patents

Abstract

一种装置包括具有处理区的真空室、RF产生器、传感器及控制器。真空室被配置成接收处理气体以用于衬底的基于等离子体的处理。RF产生器在真空室的第一电极与第二电极之间提供RF信号，以产生用于基于等离子体的处理的等离子体。传感器被配置成感测RF信号的至少一个信号特征。控制器被配置成在基于等离子体的处理期间，从传感器检索多个信号。多个信号表示在对应的多个时间阶段的RF信号的至少一个信号特征。控制器基于来自传感器的多个信号而确定基于等离子体的处理的终点。控制器基于终点而终止基于等离子体的处理。

Description

基于等离子体的处理的监测及控制

优先权主张

本申请主张于2021年7月22日申请的美国专利申请序列No.63/224,824的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文中所公开的主题总体上涉及用于基于等离子体的处理(例如，电容耦合等离子体(CCP)或电感耦合等离子体(ICP)衬底制造)的原位监测及控制的方法、系统、以及机器可读存储介质。

背景技术

半导体衬底处理装置通过技术来处理半导体衬底，所述技术包括：蚀刻、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)、脉冲式沉积层(PDL)、等离子体增强脉冲式沉积层(PEPDL)处理、以及光致抗蚀剂移除。一种类型的半导体衬底处理装置为使用CCP的等离子体处理装置，其包括含有电极的真空室。射频(RF)功率被施加在这些电极之间，以将处理气体激发成等离子体，以用于处理在反应室中的半导体衬底。另一种类型的半导体衬底处理装置为ICP等离子体处理装置。

在半导体衬底处理系统中，调整基于等离子体的处理(例如，沉积和蚀刻)对于达成衬底均匀性和一致性是很重要的。用于评估与处理调整相关的衬底的现有技术不是耗时的(例如，关键尺寸扫描电子显微镜或CDSEM)，就是破坏性的(例如，横截面电子显微镜或XSEM)。

本文中所提出的背景技术大致上用于呈现本公开内容的背景。应当注意，本节中所描述的信息是为了将以下所公开的主题的一些背景提供给本领域技术人员，不应将其视为公认的现有技术。具体而言，当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

发明内容

提出方法、系统和计算器程序，以用于基于等离子体的处理的原位监测和控制。本公开内容的一通常方面是一种装置，其包括真空室、射频(RF)产生器、传感器和控制器。真空室包括处理区。真空室被配置成接收处理气体以用于衬底的基于等离子体的处理。RF产生器被配置成在真空室的第一电极与第二电极之间提供RF信号，以产生用于基于等离子体的处理的等离子体。使用处理气体而在处理区内产生等离子体。传感器被耦合至RF产生器。传感器被配置成感测RF信号的至少一个信号特征。控制器被耦合至传感器并且被配置成：在基于等离子体的处理期间，从传感器检索多个信号。多个信号是表示在对应的多个时间阶段(time instance)处的RF信号的至少一个信号特征。控制器可基于多个信号而产生多个导数信号。控制器可基于多个导数信号而确定基于等离子体的处理的终点。控制器可基于终点(例如，基于与终点有关的时间)而终止基于等离子体的处理。

另一通常方面包括一种使用基于等离子体的处理的衬底处理方法。该方法包括：在真空室的第一电极与第二电极之间施加RF信号，以产生用于基于等离子体的处理的等离子体。该方法还包括：在基于等离子体的处理期间，接收多个传感器信号，多个传感器信号表示在对应的多个时间阶段处的RF信号的至少一个信号特征。该方法还包括：基于多个传感器信号，确定基于等离子体的处理的终点。该方法还包括：基于终点，终止基于等离子体的处理。

又一通常方面包括一种包括指令的非瞬时机器可读存储介质，所述指令当通过机器执行时使机器实施用于处理衬底的操作。所述操作包括：在真空室的第一电极与第二电极之间施加RF信号，以产生用于基于等离子体的处理的等离子体。所述操作还包括：在基于等离子体的处理期间，接收多个传感器信号。多个传感器信号可表示在对应的多个时间阶段处的RF信号的至少一个信号特征。所述操作还包括：基于多个传感器信号，产生多个导数信号。所述操作还包括：基于多个导数信号，确定基于等离子体的处理的终点。所述操作还包括：基于终点，终止基于等离子体的处理。

附图说明

各个附图仅仅示出本公开内容的示例性实施方案，并且不应被视为限制其范围。

图1根据一些示例性实施方案示出了用于制造衬底的真空室，例如蚀刻室。

图2为根据一些示例性实施方案的基于等离子体的处理的原位监测和控制方法的流程图。

图3根据一些示例性实施方案示出了与多个沉积处理相关的RF信号的随着时间推移所收集的传感器数据的曲线图。

图4根据一些示例性实施方案示出了与具有不同处理气体流率的多个沉积处理相关的RF信号的随着时间推移所收集的传感器数据的不同曲线图。

图5根据一些实施方案示出了与RF信号相关的所收集的传感器数据(包括阻抗)的曲线图、以及根据基于等离子体的处理的原位控制的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图。

图6根据一些实施方案示出了与用于第一基于等离子体的蚀刻处理的RF信号相关的所收集的传感器数据(包括电压)的曲线图。

图7根据一些实施方案示出了基于来自图8的用于第一基于等离子体的处理的原位控制的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图。

图8根据一些实施方案示出了与用于第二基于等离子体的蚀刻处理的RF信号相关的所收集的传感器数据(包括电压)的曲线图。

图9根据一些实施方案示出了基于来自图8的用于第二基于等离子体的处理的原位控制的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图。

图10根据一些实施方案示出了与用于第三基于等离子体的蚀刻处理的RF信号相关的所收集的传感器数据(包括电压)的曲线图。

图11根据一些实施方案示出了基于来自图10的用于第三基于等离子体的处理的原位控制的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图。

图12根据一些实施方案示出了与用于第四基于等离子体的蚀刻处理的RF信号相关的所收集的传感器数据(包括电压)的曲线图。

图13根据一些实施方案示出了基于来自图12的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图。

图14根据一些实施方案示出了与RF信号相关的所收集的传感器数据(包括阻抗)的曲线图、以及根据多步骤基于等离子体的处理的原位控制的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图。

图15为根据一些示例性实施方案的使用基于等离子体的处理的衬底处理方法的流程图。

图16为示出了机器的示例的框图，一或更多示例性方法实施方案可在机器上实施，或可通过机器而控制一或更多示例性实施方案。

具体实施方式

示例性方法、系统和计算机程序涉及在衬底制造装置中所执行的基于等离子体的处理的原位监测和控制。示例仅代表可能的变化。除非明确地说明，否则部件和功能是任选的、并且可组合或细分，操作的顺序可改变或组合或细分。在以下描述中，出于解释的目的，提出了许多具体细节以提供对示例性实施方案的透彻理解。然而，显而易见，对于本领域技术人员来说，可在没有这些具体细节的情况下实现本主题。

当使用在本文中时，术语“原位监测和控制”(in-situ monitoring and control)表示，在衬底制造装置的真空室中所执行的基于等离子体的处理期间，可执行监测和控制功能。术语“基于等离子体的处理”(plasma-based process)可包括沉积处理、蚀刻处理或多步骤处理(例如，沉积处理之后进行蚀刻处理)。

用于配置和调整在真空室中所执行的基于等离子体的处理的常规技术可包括非破坏性方法，其与衬底的非破坏性分析有关。常规技术也可包括破坏性方法，其与衬底的破坏性分析有关。示例性非破坏性方法包括，在处理之后使用关键尺寸扫描式电子显微镜(CDSEM)以分析衬底。破坏性方法包括，在处理之后使用横截面电子显微镜(XSEM)或扫描穿透式电子显微镜(STEM)以分析衬底。常规技术与以下缺点有关。CDSEM是耗时的，并且可能只应用于有限的衬底子集(由于测量的耗时性质)。CDSEM可能仅指示基于等离子体的处理(例如，沉积处理或蚀刻处理)是否已完成。CDSEM不指示过度沉积或过度蚀刻时间。CDSEM提供部分填充或蚀刻的均匀性信息。然而，CDSEM不提供完全填充或蚀刻的任何均匀性信息。XSEM是耗时的和破坏性的。此外，由于周转时间慢和其破坏性，XSEM可能只应用于有限的衬底子集。

本文中所讨论的技术可使用传感器(例如，电压电流传感器)以测量RF信号的至少一个信号特征，该RF信号被提供在真空室中以产生用于基于等离子体的处理的等离子体。例如，传感器可耦合至产生RF信号的RF产生器，以测量电压(V)、电流(I)、相位、输送功率和阻抗。来自传感器的多个信号可用于非破坏性的、原位的方法，以在沉积处理期间、基于来自传感器的多个信号而确定衬底的结构化顶表面(例如，具有3D NAND存储器孔的衬底区域)何时被填满(或塞住)。来自传感器的多个信号也可用于确定在蚀刻处理期间，衬底的平面顶表面何时被清除。相较于较慢的方法(例如，CDSEM)和破坏性的方法(例如，XSEM、STEM)，这种方法在处理调整和原位处理监控上都具有优势。具体而言，所公开的技术可原位地应用在每一处理中的衬底上，并且没有产品损失或测量延迟。在一些方面中，来自传感器的多个信号被用于产生多个导数信号。多个导数信号可用于处理优化(例如，在基于等离子体的处理开发阶段)，包括基于等离子体的处理的不同子处理的时序调整。多个导数信号也可用于原位监测和控制(例如，在基于等离子体的处理期间)以确定基于等离子体的处理的终点。在一些方面中，多个导数信号也可用于估计衬底均匀性、并且基于所估计的衬底均匀性而调整处理特性(例如，处理气体流率)。在其它方面中，可使用原始传感器数据(例如，来自传感器的多个信号)来执行处理优化，包括基于等离子体的处理的不同子处理的时序调整。

所公开的技术的一些有益方面包括衬底非破坏性、以及使用可在大多数真空室位置处为每一衬底处理运行而收集(或已经收集)的传感器数据。所公开的技术的其它有益方面为，使用容易取得的传感器数据，以确定基于等离子体的处理终点以及监测整个衬底上的插塞闭合速率的均匀性。当使用在本文中时，术语“终点”或“处理终点”表示基于等离子体的处理终止(例如，通过中断处理气体流动以及使处理用的等离子体熄灭)的时间。当使用在本文中时，术语“插塞”(plug)表示在沉积处理期间填充衬底的结构化顶表面的构成物。在一些方面中，插塞是由在衬底的结构化顶表面上的碳沉积物所产生，并且可被称为“碳插塞”。示例性插塞被示出在图3中。

结合图1，提供了使用所公开的传感器的真空室并结合基于等离子体的处理的原位监测和控制的一般描述。使用所公开的技术的示例性流程图被提供在图2和图15中。结合图3至图15，讨论了所公开的技术用于沉积处理的示例性使用。结合图6至图13，讨论了所公开的技术用于蚀刻处理的示例性使用。结合图14，讨论了所公开的技术用于多步骤处理(例如，沉积处理之后进行蚀刻处理)的示例性使用。

根据一实施方案，图1示出了用于制造衬底的真空室100(例如，蚀刻室)。在两电极之间激发电场是在真空室中获得射频(RF)气体放电的方法之一。当在这些电极之间施加振荡电压时，所获得的放电被称为CCP放电。

可利用一或更多种处理气体在真空室100的处理区130内生成等离子体102，以获得通过电子中子碰撞所造成的各种分子的解离所生成的各种具有化学反应性的副产物。蚀刻的化学方面涉及中性气体分子和其解离的副产物与待蚀刻表面的分子进行反应、并且产生挥发性的分子，挥发性的分子可能会被泵抽走。当等离子体产生时，正离子从等离子体被加速穿过将等离子体与室壁分隔开的空间电荷鞘，以足够的能量撞击衬底表面以从衬底表面去除材料。使用高能且具有化学反应性的离子以选择性且各向异性地从衬底表面去除材料的处理被称为反应性离子蚀刻(RIE)。在一些方面中，真空室100可与PECVD或PEALD沉积处理结合使用。

控制器116通过控制真空室100中的不同元件(例如，RF产生器118、气体源122和气体泵120)而管理室的操作。在一实施方案中，由于碳氟化合物气体(例如，CF₄和C₄F₈)的各向异性且选择性的蚀刻能力，其被使用在电介质蚀刻处理中，但本文中所述的原理可应用于其它产生等离子体的气体。碳氟化合物气体很容易解离成具有化学反应性的副产物，包括较小的分子和原子自由基。这些具有化学反应性的副产物会蚀刻掉电介质材料。

真空室100示出了的处理室具有多个电极，例如上(或顶)电极104和下(或底)电极108。上电极104可接地或耦合至RF产生器(未显示)，下电极108通过匹配网络114而耦合至RF产生器118。RF产生器118在上电极104与下电极108之间提供RF信号，以产生一或多个(例如，两或三个)不同RF频率的RF功率。根据用于特定操作的真空室100的期望配置，可打开或关闭该多个RF频率中的至少一者。在图1所示的实施方案中，RF产生器118被配置成提供至少三个不同的频率，例如400kHz、2MHz、27MHz和60MHz，但其它频率也是可能的。

真空室100包括在顶电极104上的气体喷头、以及有穿孔的约束环112，气体喷头将由一或更多个气体源122所提供的处理气体输入至真空室100中，有穿孔的约束环112允许气体通过气体泵120被泵抽出真空室100。在一些示例性实施方案中，气体泵120是涡轮分子泵，但可使用其它类型的气体泵。

当衬底106存在于真空室100中时，硅聚焦环110位于衬底106旁边，以使在等离子体102的底表面处具有均匀的RF场，以在衬底106的表面上进行均匀的蚀刻(或沉积)。图1的实施方案显示出三极反应器配置，其中顶电极104被对称的RF接地电极124所包围。绝缘体126为使接地电极124与顶电极104隔离的电介质。真空室100的其它实现方案(包括基于ICP的实现方案)也是可能的，无需改变所公开的实施方案的范围。

当使用在本文中时，术语“衬底”表示半导体元件的组成部分被制造或附接在其上或在其内的支撑材料。衬底(例如，衬底106)可包括，例如，由元素半导体材料(例如，硅(Si)或锗(Ge))或化合物半导体材料(例如，硅锗(SiGe)或砷化镓(GaAs))所构成的(例如，具有100mm、150mm、200mm、300mm、450mm或更大的直径的)晶片。此外，其它衬底包括，例如，电介质材料，例如石英或蓝宝石(半导体材料可施加至其上)。示例性衬底包括无图案衬底和图案化衬底。无图案衬底为包括低表面(或平坦)顶表面的衬底。图案化衬底为包括高表面(或结构化)顶表面的衬底。衬底的结构化顶面可包括不同的高表面积结构，例如3D NAND存储器孔或其它结构。

在衬底制造处理中，可选择RF产生器118所产生的各频率用于特定目的。在图1的示例中，以400kHz、2MHz、27MHz和60MHz提供RF功率时，400kHz或2MHz RF功率提供离子能量控制，27MHz和60MHz功率提供对等离子体密度和化学品的解离模式的控制。该配置可打开或关闭各射频功率，实现在衬底上使用超低离子能量的某些处理、以及离子能量必须低(例如，低于700或200eV)的某些处理(例如，用于低k材料的软蚀刻)。

在另一实施方案中，在上电极104上使用60MHz RF功率，以获得超低能量和非常高的密度。当衬底106不在真空室100中时，该配置允许利用高密度等离子体进行室清洁，同时最小化在静电卡盘(ESC)表面上的溅射。当衬底106不存在时，ESC表面是暴露的，并且应该避免在表面上的任何离子能量，这是在清洁期间可能关闭底部2MHz和27MHz电源的原因。

在示例性实施方案中，真空室100还包括传感器128，其可位于RF产生器118的匹配网络114与下电极108之间。传感器128可包括电压

电流(或V-I)传感器，其被配置成产生多个信号(例如，感测数据)，这些信号指示在对应的多个时间阶段下、由RF产生器118所产生的多个RF信号的至少一个信号特征。例如，V-I传感器可产生多个信号，这些信号指示多个RF信号的下列信号特征中的一或多者：电压、电流、相位、输送功率和阻抗。在一些方面中，在对应的多个时间阶段下，由传感器128所产生的多个信号可被储存(例如，在传感器128或控制器116的芯片内建的存储器中)并且随后被检索(例如，通过控制器116)以用于后续处理。在其它方面中，在相应的多个时间阶段下，由传感器128所产生的多个信号可在它们产生时自动传送至控制器116。示例

根据一些示例性实施方案，图2为基于等离子体的处理的原位监测和控制的方法200的流程图。参考图2，方法200可包括操作202、204、206、208和210。方法200可通过控制器116使用来自图1中所示出的传感器128的数据来执行。

在操作202，在真空室中的基于等离子体的衬底处理期间，检索传感器数据。例如，在图1中，传感器128产生多个信号，这些信号指示由RF产生器118所产生的RF信号的至少一个信号特征。传感器128在相应的多个时间阶段下产生多个信号。例如，传感器128可用于周期性地(例如，每秒)检测RF信号的至少一个信号特征(例如，电流、电压、相位、功率或阻抗)。控制器116从传感器128检索传感器数据(例如，多个信号)。

在操作204，将传感器数据进行后处理，以产生经后处理的数据。例如，控制器116可基于来自传感器128的该多个信号而产生多个导数信号。在一些实施方案中，来自传感器的该多个信号包括在对应的多个时间阶段下所检测到的RF信号的多个阻抗。接着，控制器116可产生多个导数信号作为对应的该多个阻抗的导数。

在操作206，基于经后处理的数据而确定峰部位置和峰宽信息。经确定的峰部位置和峰宽信息可在操作208或操作210使用。在操作208，在基于等离子体的处理开发阶段期间可使用来自操作206的信息而执行处理优化。在操作210，在基于等离子体的处理期间可执行原位处理控制。

在一些实施方案中，在基于等离子体的处理开发阶段期间所执行的处理优化可包括，在执行破坏性分析之前对于用于衬底处理条件的充分沉积(或蚀刻)进行监测。在基于等离子体的处理开发阶段期间所执行的处理优化还可包括，在破坏性分析之前进行相对非均匀性(例如，计量为NU％)最小化的确定。示例性非均匀性最小化包括使用加热器比率来使峰宽最小化。

在其它实施方案中，在基于等离子体的处理期间所执行的原位处理控制包括连续统计处理控制(SPC)数据收集和监测。例如，对于沉积处理(例如，碳插塞填充沉积处理)，监测阻抗的导数峰部位置随时间的变化和峰部的峰宽两者可使用作为处理控制指标，以防止碳插塞填充工具本身的非理想性能或由于上游处理导致的进入结构的改变所引起的产品衬底报废。在后者中，重新调整碳处理的均匀性以更好地匹配进入结构的均匀性分布。对于一些沉积和蚀刻处理而言，可原位地应用所公开的技术，以确定沉积或蚀刻的终点，从而最小化由于工具漂移或进入结构的改变而对处理重新调整的需要。

在一些实施方案中，在结构化顶表面衬底的碳沉积处理期间所使用的RF信号的阻抗的导数信号产生对应于在3D-NAND存储器孔碳沉积处理中的碳插塞的闭合的峰部。所形成的峰部可对应于由控制器使用传感器数据所产生的多个导数信号中的正峰部导数信号。当使用在本文中时，术语“正峰部导数信号”表示多个导数信号中的最大正导数信号。当使用在本文中时，术语“负峰部导数信号”表示多个导数信号中的最小负导数信号。

在一些方面，峰部位置可表示在结构化顶表面衬底的结构上形成碳插塞所花费的时间。峰宽可分别使用作为在整个衬底晶片上的碳插塞闭合时间的均匀性和衬底均匀性的指标。图3至图5提供了使用所公开的技术来执行沉积处理终点的原位确定的进一步说明。

关于无图案衬底和图案化衬底两者的蚀刻处理，可观察到类似的峰部(例如，负峰部导数信号)。图6至图13提供了使用所公开的技术来执行蚀刻处理终点的原位确定的进一步说明。图14提供了使用所公开的技术来执行沉积处理终点和随后的蚀刻处理终点的原位确定的进一步说明(例如，关于包括沉积处理和随后的蚀刻处理的多步骤处理)。

根据一些示例性实施方案，图3示出了关于多个沉积处理的多个RF信号的随着时间推移所收集的传感器数据的曲线图的图300。参考图3，曲线图302和304示出了多个信号，分别表示在第一和第二沉积处理中所使用的这些RF信号的电感。具体而言，曲线图302代表第一沉积处理的随着时间变化的电感幅值。曲线图304代表第二沉积处理的随着时间变化的电感幅值。

在一些方面，处理中的衬底可以是包括结构化顶表面310的图案化衬底，在沉积处理期间必须用插塞(例如，碳插塞)来填充结构化顶表面。在操作中，第一和第二沉积处理都开始于时间T0处。在一些方面，时间T0表示RF产生器在真空室的第一电极(例如，上电极)与第二电极(例如，下电极)之间提供RF信号以在室的处理区内利用处理气体来产生等离子体的时间。

由曲线图302所代表的第一沉积处理终止于时间T1，此时在曲线图302中已经形成弯曲部分(也称为“拐点”)306。在时间T1处，衬底的结构化顶表面312被部分填充(或未填满)，具有不完全的插塞314A。由曲线图304所代表的第二沉积处理进一步继续并且终止于时间T2。通过将第二沉积处理的终点延迟时间期间(T2-T1)，结构化顶表面316在终点T2处被填充。如图3所示，结构化顶表面316被插塞314B所填充，插塞314B具有插塞深度318和插塞过载(overburden)320的特征。当使用在本文中时，术语“插塞深度”表示插塞在结构化顶面内所达到的深度。当使用在本文中时，术语“插塞过载”表示在衬底的结构化顶表面上方延伸的插塞部分的深度。在示例性实施方案中，插塞深度318等于结构化顶表面310的高度。

如图3所示，在拐点306之后直到终点T2的斜度308接近0。因此，对应于曲线图304的阻抗值的导数信号的曲线图将在时间T1附近产生峰部(例如，正峰部导数信号)。正峰部导数信号将指示插塞开始闭合的大致时间(例如，如部分填充的结构化顶表面312所示)。与正峰部导数信号相关的时间阶段(例如，T1)可被延迟预定阈值时间期间(例如，等于(T2-T1)的差值的时间期间)，以确定第二沉积处理终点(例如，时间T2)。通过增加该预定阈值时间期间，第二沉积处理将以填充的结构化顶表面316(而不是在第二沉积处理在时间T1结束时的部分填充的结构化顶表面312)结束。

在一些实施方案中，可在一或更多个先前的沉积处理中检查过载深度320(或插塞深度318)，以确定在与正峰部导数信号相关的时间阶段之后所增加的阈值时间期间。

根据一些示例性实施方案，图4示出了与多个具有不同处理气体流率的沉积处理相关的RF信号的随着时间推移所收集的传感器数据的不同曲线的图400。参考图4，曲线图402、404和406示出了多个信号，这些信号表示在三个具有不同处理气体流率的沉积处理中所使用的RF信号的阻抗。例如，曲线图406所表示的沉积处理使用最低的处理气体流率，因为相较于曲线图402和404中的“拐点”，曲线图406中的“拐点”(其指示插塞开始闭合)是在最晚的时间，其中拐点与剩余的沉积处理相关。类似地，曲线图402所表示的沉积处理是使用最高的处理气体流率，因为相较于曲线图404和406中的“拐点”，曲线图402中的“拐点”(其表示插塞开始闭合)是在最早的时间。就此而言，相较于其它沉积处理，与曲线图402相关的沉积处理也被称为“最快的”沉积处理。

在一些实施方案中，可分析与多个基于等离子体的处理中所使用的RF信号相关的传感器数据(例如，阻抗数据)，以确定在不同的处理气体流率下插塞开始闭合时的时间阶段(例如，在图4的曲线图中的“拐点”位置)。

根据一些实施方案，图5示出了所收集的传感器数据(也称为原始传感器数据，其包括与RF信号相关的阻抗)的曲线图502、以及基于传感器数据而产生的多个导数信号(用于基于等离子体的处理的原位控制)的曲线图506。

参考图5，曲线图502包括由传感器128随着时间推移所测量的阻抗传感器数据，所述阻抗传感器数据与关联于不同处理气体流率范围(例如，流率范围从A标准升/分钟(SLM)到D SLM，其中A＜D)的沉积处理相关。阻抗传感器数据被控制器116检索(或被控制器116自动地接收)作为来自传感器128的多个信号。在操作504，控制器116执行传感器数据处理，以基于所检索到的该多个信号(例如，基于由曲线图502所反映的阻抗传感器数据)而产生多个导数信号。随着时间推移的多个导数信号反映在曲线图506中。在一些方面，控制器116可基于该多个导数信号来确定各沉积处理的终点。可基于所确定的终点来终止相应的沉积处理。

如图5所示，不同的沉积处理可开始于时间T0(例如，当在真空室的处理区内产生等离子体时)，其被反映为曲线图506中的峰部。曲线图506的部分507被放大并且示出为图5中的单独曲线图508。随着沉积处理继续进行，各处理到达插塞开始闭合的时间阶段，产生正峰部导数信号，其在曲线图508中呈现为峰部。具体而言，具有处理气体流率A SLM、BSLM、C SLM和D SLM的沉积处理分别与时间阶段T4、T3、T2和T1处的正峰部导数信号相关。

在一些实施方案中，在对于沉积处理而产生对应的多个时间阶段的多个导数信号之后，控制器116检测这些正峰部导数信号。这些正峰部导数信号可对应于该多个时间阶段中的当衬底的结构化顶表面在沉积处理期间正在开始用碳插塞而闭合(或填充)时的时间阶段。控制器116可基于多个时间阶段中的该时间阶段来确定沉积处理的终点。在一些方面，沉积处理的终点是将该多个时间阶段中的该时间阶段延迟预定阈值时间期间。例如，对于最快的沉积处理(处理气体流率为D SLM)，正峰部导数信号在时间T1被检测到。接着，控制器116可通过将时间T1延迟(或延长)预定阈值时间期间来确定最快的沉积处理的终点。在一些实施方案中，预定阈值时间期间对应于碳插塞的预定深度。

在示例性实施方案中，控制器116可进一步被配置为确定与峰部导数信号相关的峰宽。在一些方面，峰宽可为在导数值的一半处所测量的峰部宽度。例如且关于图5，最快的沉积处理的正峰部导数信号是在时间T1处，峰部的导数值为约Z’1Ohm/s。峰宽510可测量为在约Z’2Ohm/s(其可为Z’1的一半)处的峰部宽度。

在一些实施方案中，与峰部导数信号相关的峰宽可指示在沉积处理期间的衬底非均匀性。就此而言，控制器116可基于峰宽(例如，峰宽510)而确定在该多个时间阶段中的该时间阶段(例如，T1)的衬底的非均匀性估计。控制器116可基于该非均匀性估计而进一步调整在基于等离子体的处理期间的处理气体流率。

在一些实施方案中，控制器116可基于原始传感器数据而不是多个导数信号来确定各沉积处理的终点。具体而言，控制器116可基于高于某阈值的原始传感器数据来确定各沉积处理的终点。

根据一些实施方案，图6示出了与用于第一基于等离子体的蚀刻处理的RF信号相关的所收集的传感器数据(包括电压)的曲线图600。具体而言，曲线图600与第一基于等离子体的蚀刻处理相关，该蚀刻处理可为在真空室中的碳衬底上所执行的二氧化碳(CO2)蚀刻，其中在室中存在着碳。

图7示出了来自对应于多个时间阶段的曲线图600的经过选择的传感器数据的曲线图700。根据一些实施方案，图7还示出了基于来自图6的用于第一基于等离子体的处理的原位控制的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图702。如图7所示，与蚀刻处理相关的所产生的多个导数信号可包括一或更多个个负峰部导数信号，例如负峰部导数信号704和706(在曲线图702中被视为凹部)。第一负峰部导数信号704是在时间T1处，其是在用于蚀刻处理的等离子体开始的时间T0之后。第二负峰部导数信号706是在时间T2处，其是在时间T0和T1之后。

在一些实施方案中，第一负峰部导数信号704可被控制器116检测为对应于该多个时间阶段中的第一时间阶段(此时真空室清除了碳的存在)的导数信号。第二负峰部导数信号706可被控制器116检测为对应于该多个时间阶段中的第二时间阶段(此时碳衬底(例如，衬底的平面顶表面)由于蚀刻处理而被清除)的导数信号。在另一实施方案中，控制器116可基于该多个时间阶段中的该第二时间阶段来确定蚀刻处理的终点。在一些方面中，蚀刻处理的终点可以是将该多个时间阶段中的该第二时间阶段延迟预定阈值时间期间。

根据一些实施方案，图8示出了与用于第二基于等离子体的蚀刻处理的RF信号相关的所收集的传感器数据(包括电压)的曲线图800。具体而言，曲线图800与第二基于等离子体的蚀刻处理相关，该蚀刻处理可以是在干净的真空室中的碳衬底上所执行的CO₂蚀刻，其中在室中不存在碳。

图9示出了来自对应于多个时间阶段的曲线图800的经过选择的传感器数据的曲线图900。根据一些实施方案，图9还示出了基于来自曲线图900和图8的用于第一基于等离子体的处理的原位控制的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图902。如图9所示，与蚀刻处理相关的所产生的该多个导数信号可包括单一负峰部导数信号，例如负峰部导数信号904。负峰部导数信号904是在时间T1处，其是在用于蚀刻处理的等离子体开始的时间T0之后。

在一些实施方案中，负峰部导数信号904可被控制器116检测为对应于该多个时间阶段中的当碳衬底(例如，衬底的平面顶表面)由于蚀刻处理而被清除时的时间阶段的导数信号。在另一实施方案中，控制器116可基于该多个时间阶段中的该时间阶段来确定蚀刻处理的终点。在一些方面，蚀刻处理的终点可为将该多个时间阶段中的该时间阶段延迟预定阈值时间期间。

根据一些实施方案，图10示出了与用于第三基于等离子体的蚀刻处理的RF信号相关的所收集的传感器数据(包括电压)的曲线图1000。具体而言，曲线图1000与第三基于等离子体的蚀刻处理相关，该蚀刻处理可以是在真空室中的清洁碳衬底上所执行的CO₂蚀刻，其中在室中存在着碳。

图11示出了来自对应于多个时间阶段的曲线图1000的经过选择的传感器数据的曲线图1100。根据一些实施方案，图11还示出了基于来自曲线图1100和图10的用于第一基于等离子体的处理的原位控制的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图1102。如图11所示，与蚀刻处理相关的所产生的该多个导数信号可包括单一负峰部导数信号，例如负峰部导数信号1104。负峰部导数信号1104是在时间T1处，其是在用于蚀刻处理的等离子体开始的时间之后。

在一些实施方案中，负峰部导数信号1104可被控制器116检测为对应于该多个时间阶段中的当真空室清除了碳的存在时的时间阶段的导数信号。图11没有示出第二负峰部导数信号，因为已经使用干净的衬底进行蚀刻处理。

根据一些实施方案，图12示出了与用于第四基于等离子体的蚀刻处理的RF信号相关的所收集的传感器数据(包括电压)的曲线图1200。具体而言，曲线图1200与第四基于等离子体的蚀刻处理相关，该蚀刻处理可以是在真空室中的清洁碳衬底上所执行的CO₂蚀刻，其中在室中不存在碳。

图13示出了来自对应于多个时间阶段的曲线图1200的经过选择的传感器数据的曲线图1300。根据一些实施方案，图13还示出了基于来自曲线图1300和图12的用于第一基于等离子体的处理的原位控制的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图1302。如图13所示，与蚀刻处理相关的所产生的该多个导数信号不包括任何负峰部导数信号，因为蚀刻处理是在不含碳的真空室中、在干净的衬底(例如，没有顶部碳层的衬底)上执行。

根据一些实施方案，图14示出了所收集的传感器数据(包括与RF信号相关的阻抗)的曲线图1400、以及基于用于多步骤基于等离子体的处理的原位控制的传感器数据而产生的多个导数信号的曲线图1406。具体而言，多步骤处理包括沉积处理(例如，碳沉积处理)之后进行蚀刻处理(例如，氢蚀刻处理)。曲线图1400包括在沉积处理期间在第一多个时间阶段所收集的传感器数据(例如，阻抗数据)1402。曲线图1400还包括在蚀刻处理期间在第二多个时间阶段所收集的传感器数据1404。

曲线图1406包括基于来自曲线图1400的传感器数据而产生的多个导数信号。如图14所示，曲线图1406的与沉积处理相关的所产生的多个导数信号包括第一正峰部导数信号1408。第一正峰部导数信号1408是在时间T1处(在用于沉积处理的等离子体开始的时间T0之后)。在一些实施方案中，第一正峰部导数信号1408对应于第一多个时间阶段中的当衬底的结构化顶表面被填充时的时间阶段(例如，T1)。控制器116可使用第一正峰部导数信号1408，以基于该第一多个时间阶段中的该时间阶段而确定沉积处理的第一终点。

曲线图1406的与蚀刻处理相关的所产生的多个导数信号包括第二正峰部导数信号1410。第二正峰部导数信号1410是在时间T2处(在用于沉积处理的等离子体开始的时间T0之后)。在一些实施方案中，第二正峰部导数信号1410对应于第二多个时间阶段中的当衬底的平面顶表面被清除时的时间阶段(例如，T2)。控制器116可使用第二正峰部导数信号1410，以基于该第二多个时间阶段中的该时间阶段而确定蚀刻处理的第二终点。就此而言，所公开的技术可用于多步骤基于等离子体的处理的原位终点检测和处理控制。

尽管图14和对应的说明是关于单一沉积处理终点和单一蚀刻处理终点的确定，但本公开内容在这方面不受限制。在一些实施方案中，所公开的技术可用于在沉积和蚀刻循环过程中的多个沉积处理和多个蚀刻处理的终点检测。

根据一些示例性实施方案，图15是使用基于等离子体的处理来处理衬底的方法1500的流程图。方法1500包括操作1502、1504、1506和1508，其可通过控制器(例如，图1的控制器116)或处理器(例如，图16的处理器1602)执行。参考图15，在操作1502，在真空室的第一电极(例如，上电极)与第二电极(例如，下电极)之间施加RF信号，以产生用于基于等离子体的处理的等离子体。例如，RF产生器产生施加在真空室100的上电极104与下电极108之间的RF信号。处理气体通过气体源122而供应至处理区130中。RF信号造成使用处理区130内的处理气体来产生等离子体。

在操作1504，在基于等离子体的处理期间，接收多个传感器信号。例如，控制器116从传感器128接收多个传感器信号。多个传感器信号可指示在相应的多个时间阶段处的RF信号的至少一个信号特征。例如且如关于图3至图14所述，多个传感器信号可包括指示电压、电流、相位、所输送的功率、或阻抗的信号。

在操作1506，基于该多个传感器信号，确定基于等离子体的处理的终点。例如且在图5中，使用在相应的多个时间阶段(如由图502所反映)所收集的多个传感器信号(其指示阻抗)，产生由曲线图508所示的导数信号。控制器116可从多个导数信号而检测正峰部导数信号(例如，在曲线图508中的时间阶段T1)。正峰部导数信号可对应于多个时间阶段中的当衬底的结构化顶表面在沉积处理期间被碳插塞所填充(例如，如图3所示)时的时间阶段(例如，T1)。控制器116可基于该多个时间阶段中的该时间阶段(例如，T1)，进一步确定沉积处理的终点。例如，可将该多个时间阶段中的该时间阶段(例如，T1)延迟预定阈值时间期间，以确定沉积处理的终点。在操作1508，可基于该终点而终止基于等离子体的处理。

图16是示出了机器1600的示例的框图，本文中所述的一或更多个示例性处理实施方案可实施于机器1600上，或可通过机器1600控制。在替代的实施方案中，机器1600可作为独立设备操作，或可连接(例如网络连接)至其他机器。在网络式部署中，机器1600可在服务器-客户端网络环境中以服务器机器、客户端机器、或以上两者的容量操作。在一示例中，机器1600可用作点对点(P2P)网络(或其他的分布式网络)环境中的对等机器。此外，虽然仅显示单一的机器1600，然而术语“机器”也应视为包含机器(控制器)的任何集合，这些机器单独或联合执行一组或多组指令以执行本文所述的方法的任一或多者，例如经由云端运算、软件即服务(SaaS)或其他的计算机集群配置执行。

本文所述的示例可包含逻辑、多个部件或机构，或可通过逻辑、若干部件或机构而操作。电路系统是在包含硬件(例如简单电路、栅极、逻辑)的有形实体中实施的电路集合。电路系统构件可随时间推移及基本硬件可变性而具有灵活性。电路系统包含在进行操作时可以单独或组合的方式执行指定操作的构件。在一示例中，可以固定不可变的方式设计电路系统的硬件以执行特定操作(例如硬连线)。在一示例中，电路系统的硬件可包含可变连接实体部件(例如执行单元、晶体管、简单电路)，其包括经物理方式(例如经磁性方式、经电气方式、通过不变质量粒子的可移动设置)修改以将特定操作的指令进行编码的计算机可读介质。在连接实体部件时，使硬件部件的基本电气性能改变(例如，从绝缘体变成导体，反之亦然)。指令使嵌入式硬件(例如执行单元或加载机构)能经由可变连接而在硬件中产生电路系统的构件，以在进行操作时执行特定操作的部分。因此，当设备进行操作时，计算机可读介质被通信地耦合至电路系统的其他部件。在一些方面，实体部件中的任一者可用在多于一个的电路系统中的多于一个的构件中。例如，在操作中，执行单元可在一时间点时用于第一电路系统的第一电路中，而在不同时间时由第一电路系统的第二电路、或由第二电路系统的第三电路再使用。

机器1600(例如计算机系统)可以包含硬件处理器1602(例如中央处理单元(CPU)、硬件处理器核、或其任何组合)、图形处理单元(GPU)1603、主存储器1604以及静态存储器1606，以上各者中的一些或全部可经由互连1608(例如总线)彼此通信。机器1600还可包含显示设备1610、字母数字输入设备1612(例如键盘)以及用户接口(UI)导航设备1614(例如鼠标)。在一示例中，显示设备1610、字母数字输入设备1612以及UI导航设备1614可以是触摸屏显示器。机器1600可另外包含海量存储设备(例如驱动单元)1616、信号产生设备1618(例如扬声器)、网络接口设备1620以及一或更多个传感器1621，例如全球定位系统(GPS)传感器、罗盘、加速度计、或另一传感器。机器1600可包含输出控制器1628(例如串行的(例如通用串行总线(USB))、平行的、或其他有线或无线的(例如红外线(IR)、近场通信(NFC))连接)，以与一或更多外围设备(例如打印机、卡阅读机)进行通信、或控制该一或更多外围设备。

在一示例性实施方案中，硬件处理器1602可执行以上所讨论的控制器116的至少关于图1至图15的功能。

海量存储设备1616可包含机器可读介质1622，一组或多组数据结构或指令1624(例如软件)可存储于机器可读介质1622上，这些数据结构或指令1624实现本文所述技术、或功能中的任一或多者、或被本文所述技术或功能中的任一或多者使用。指令1624在其由机器1600执行的期间，也可完全或至少部分地存在于主存储器1604内、静态存储器1606内、硬件处理器1602内、或GPU1603内。在一示例中，硬件处理器1602、GPU1603、主存储器1604、静态存储器1606、或海量存储设备1616中的一者或任何组合可构成机器可读介质。

虽然机器可读介质1622被显示为单一的介质，然而术语“机器可读介质”可包含被配置以存储一或更多指令1624的单一介质、或多个介质(例如集中式或分布式数据库和/或相关高速缓存和服务器)。

术语“机器可读介质”可包含：能够存储、编码、或运载用于由机器1600执行以及使机器1600执行本公开内容的技术中的任一或多者的指令1624的任何介质；或能够存储、编码、或运载由这样的指令1624所使用或与其相关的数据结构的任何介质。非限制性机器可读介质示例可包含固态存储器以及光学与磁性介质。在一示例中，海量机器可读介质包含具有多个粒子的机器可读介质1622，该多个粒子具有不变质量(例如静质量)。因此，海量机器可读介质并非瞬时传播信号。海量机器可读介质的特定示例可包含非挥发性存储器，例如半导体存储器设备(例如电子可编程只读存储器(EPROM)、电子抹除式可编程只读存储器(EEPROM))以及快闪存储器设备；磁盘，例如内部硬磁盘及可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM与DVD-ROM磁盘。

指令1624可利用传递介质通过网络接口设备1620在通信网路1626上进一步传递或接收。

前述技术的实施可经由硬件和软件的任何数量的规格、配置或示例性部署而完成。应当理解，本说明书中所述的功能单元或能力可能被称为或标记为部件或模块，以更具体地强调它们的实施独立性。这样的部件可通过任何数量的软件或硬件形式来体现。例如，部件或模块可被实施为硬件电路，该硬件电路包括定制的超大型集成(VLSI)电路或门阵列、例如逻辑芯片的现成的半导体、晶体管或其它离散部件。部件或模块也可在可编程硬件设备中实施，例如场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等。部件或模块也可在软件中实施，由各种类型的处理器来执行。可执行码的所识别的部件或模块可例如包括计算机指令的一或更多个物理或逻辑块，其可例如被组织为对象、程序或功能。然而，所识别的部件或模块的执行文件无需物理地放置在一起，而是可包括储存在不同位置的不同指令，当逻辑上连接在一起时，这些指令包括部件或模块并且实现部件或模块的所述目的。

实际上，可执行码的部件或模块可为单一指令或许多指令，并且甚至可分布在若干不同的代码段上、在不同程序中、以及横跨若干存储器设备或处理系统。具体而言，所述的程序(例如代码重写和代码分析)的某些方面可发生在与部署代码的处理系统(例如，嵌入在传感器或机器人中的计算机)不同的处理系统上(例如，在数据中心的计算机中)。类似地，操作数据可在本文中的部件或模块内被识别和示出，并且可以任何合适的形式体现和可在任何合适类型的数据结构内被组织。操作数据可被收集作为单一数据组、或可分布在包括不同储存设备的不同位置，并且可至少部分地仅存在作为系统或网络上的电子信号。部件或模块可为被动的或主动的，包括可操作以执行所需功能的代理。

其它的注记和示例

示例1是一种装置，其包括：真空室，其包括处理区，所述真空室被配置成接收处理气体以用于衬底的基于等离子体的处理；射频(RF)产生器，其被配置成在所述真空室的第一电极与第二电极之间提供RF信号，以产生用于所述基于等离子体的处理的等离子体，所述等离子体使用所述处理气体而在所述处理区内产生；传感器，其耦合至所述RF产生器并且被配置成感测所述RF信号的至少一个信号特征；以及控制器，其耦合至所述传感器并且被配置成：在所述基于等离子体的处理期间，从所述传感器检索多个信号，所述多个信号表示在对应的多个时间阶段处的所述RF信号的所述至少一个信号特征；基于所述多个信号，产生多个导数信号；以及基于所述多个导数信号，确定所述基于等离子体的处理的终点。

在示例2中，根据示例1所述的主题包括，其中所述基于等离子体的处理是沉积处理，并且所述控制器还被配置成：检测来自所述多个导数信号的正峰部导数信号，所述正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的所述衬底的结构化顶表面在所述沉积处理期间被碳插塞填充时的时间阶段。

在示例3中，根据示例2所述的主题包括，其中所述控制器还被配置成：基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述沉积处理的所述终点。

在示例4中，根据示例3所述的主题包括，其中所述沉积处理的所述终点是将所述多个时间阶段中的被延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段。

在示例5中，根据示例4所述的主题包括，其中所述预定阈值时间期间对应于所述碳插塞的预定深度。

在示例6中，根据示例2-5所述的主题包括，其中所述控制器还被配置成：确定与所述正峰部导数信号有关的峰宽；基于所述峰宽，确定在所述多个时间阶段中的所述时间阶段处的所述衬底的非均匀性估计；以及基于所述非均匀性估计，调整所述处理气体在所述基于等离子体的处理期间的流率。

在示例7中，根据示例1-6所述的主题包括，其中所述基于等离子体的处理是蚀刻处理，并且所述控制器还被配置成：检测来自所述多个导数信号的负峰部导数信号，所述负峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的平面顶表面在所述蚀刻处理期间被清除时的时间阶段。

在示例8中，根据示例7所述的主题包括，其中所述控制器还被配置成：基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述蚀刻处理的所述终点，其中所述蚀刻处理的所述终点是所述多个时间阶段中的延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段。

在示例9中，根据示例1-8所述的主题包括，其中所述基于等离子体的处理是多步骤处理，所述多步骤处理包括沉积处理和随后的蚀刻处理，并且所述控制器还被配置成：在所述沉积处理期间，检测来自所述多个导数信号的第一正峰部导数信号，所述第一正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的结构化顶表面被填充时的第一时间阶段；以及基于所述多个时间阶段中的所述第一时间阶段，确定所述沉积处理的第一终点。

在示例10中，根据示例9所述的主题包括，其中所述控制器还被配置成：在所述蚀刻处理期间，检测来自所述多个导数信号的第二正峰部导数信号，所述第二正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的平面顶表面被清除时的第二时间阶段；以及基于所述多个时间阶段中的所述第二时间阶段，确定所述蚀刻处理的第二终点。

在示例11中，根据示例1-10所述的主题包括，其中所述传感器是电压电流传感器，并且其中所述RF信号的所述至少一个信号特征包括下列至少一者：与所述RF信号有关的电压；以及与所述RF信号有关的阻抗。

在示例12中，根据示例1-11所述的主题包括，其中所述第一电极是上电极且所述第二电极是所述真空室的下电极，并且其中所述控制器还被配置成：基于所述终点，终止所述基于等离子体的处理。

示例13是一种使用基于等离子体的处理的衬底处理方法，该方法包括：在真空室的第一电极与第二电极之间施加射频(RF)信号，以产生用于所述基于等离子体的处理的等离子体；在所述基于等离子体的处理期间，接收多个传感器信号，所述多个传感器信号表示在对应的多个时间阶段处的所述RF信号的至少一个信号特征；基于所述多个传感器信号，确定所述基于等离子体的处理的终点；以及基于所述终点，终止所述基于等离子体的处理。

在示例14中，根据示例13所述的主题包括，基于所述多个传感器信号，产生多个导数信号；以及基于所述多个导数信号，确定所述终点。

在示例15中，根据示例14所述的主题包括，其中所述基于等离子体的处理是沉积处理，所述方法还包括：检测来自所述多个导数信号的正峰部导数信号，所述正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的所述衬底的结构化顶表面在所述沉积处理期间被碳插塞填充时的时间阶段。

在示例16中，根据示例15所述的主题包括，基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述沉积处理的所述终点，其中所述沉积处理的所述终点是将所述多个时间阶段中的被延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段。

在示例17中，根据示例16所述的主题包括，其中所述预定阈值时间期间对应于所述碳插塞的预定深度。

在示例18中，根据示例15-17所述的主题包括，确定与所述正峰部导数信号有关的峰宽；基于所述峰宽，确定在所述多个时间阶段中的所述时间阶段处的所述衬底的非均匀性估计；以及基于所述非均匀性估计，调整用于产生所述等离子体的所述处理气体在所述基于等离子体的处理期间的流率。

在示例19中，根据示例13-18所述的主题包括，其中所述基于等离子体的处理是蚀刻处理，所述方法还包括：检测来自所述多个导数信号的负峰部导数信号，所述负峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的平面顶表面在所述蚀刻处理期间被清除时的时间阶段。

在示例20中，根据示例19所述的主题包括，基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述蚀刻处理的所述终点，其中所述蚀刻处理的所述终点是所述多个时间阶段中的延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段。

在示例21中，根据示例13-20所述的主题包括，其中所述基于等离子体的处理是多步骤处理，所述多步骤处理包括沉积处理和随后的蚀刻处理，并且所述方法还包括：在所述沉积处理期间，检测来自所述多个导数信号的第一正峰部导数信号，所述第一正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的结构化顶表面被填充时的第一时间阶段；以及基于所述多个时间阶段中的所述第一时间阶段，确定所述沉积处理的第一终点。

在示例22中，根据示例21所述的主题包括，在所述蚀刻处理期间，检测来自所述多个导数信号的第二正峰部导数信号，所述第二正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的平面顶表面被清除时的第二时间阶段；以及基于所述多个时间阶段中的所述第二时间阶段，确定所述蚀刻处理的第二终点。

示例23是一种包括指令的机器可读存储介质，所述指令当通过机器执行时使所述机器执行用于处理衬底的操作，所述操作包括：在真空室的第一电极与第二电极之间施加射频(RF)信号，以产生用于所述基于等离子体的处理的等离子体；在所述基于等离子体的处理期间，接收多个传感器信号，所述多个传感器信号表示在对应的多个时间阶段处的所述RF信号的至少一个信号特征；基于所述多个传感器信号，产生多个导数信号；基于所述多个导数信号，确定所述基于等离子体的处理的终点；以及基于所述终点，终止所述基于等离子体的处理。

在示例24中，根据示例23所述的主题包括，其中所述基于等离子体的处理是沉积处理，所述操作还包括：检测来自所述多个导数信号的正峰部导数信号，所述正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的所述衬底的结构化顶表面在所述沉积处理期间被碳插塞填充时的时间阶段。

在示例25中，根据示例24所述的主题包括，所述操作还包括：基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述沉积处理的所述终点，其中所述沉积处理的所述终点是将所述多个时间阶段中的被延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段，其中所述预定阈值时间期间对应于所述碳插塞的预定深度。

在示例26中，根据示例23所述的主题包括，其中所述基于等离子体的处理是蚀刻处理，所述操作还包括：检测来自所述多个导数信号的负峰部导数信号，所述负峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的平面顶表面在所述蚀刻处理期间被清除时的时间阶段。

在示例27中，根据示例26所述的主题包括，所述操作还包括：基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述蚀刻处理的所述终点，其中所述蚀刻处理的所述终点是所述多个时间阶段中的延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段。

示例28是一种包括指令的至少一个机器可读介质，当通过处理电路执行时，这些指令使得该处理电路实施操作，以实现示例1-27中的任一者。

示例29是一种包括手段以实现示例1-27中的任一者的装置。

示例30是一种用于实现示例1-27中的任一者的系统。

示例31是一种用于实现示例1-27中的任一者的方法。

在本说明书全文中，多个示例可实施描述为单一示例的部件、操作、或结构。尽管一或更多种方法的独立操作被示出和描述为单独操作，但一或更多个独立操作可同时执行，并且没有要求以所描绘的顺序执行操作。在示例性配置中呈现为单独部件的结构和功能可以组合的结构或部件实施。相似地，呈现为单独部件的结构和功能可作为单独的组件实施。这些和其他变化、修改、添加、或改良落入本文的主题的范围内。

本文中所示出的实施方案被充分详细地描述，以使本领域技术人员能够实现所公开的教导。可使用其它实施方案并从其导出，以使可在不偏离该公开内容的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。因此，该具体实施方式不应被视为是限制性的，各种实施方案的范围仅由所附权利要求和这些权利要求所赋予的等同方案的完整范围所界定。

权利要求可能不会列出本文中所公开的每一特征，因为实施方案可能以所述特征的子集为特征。此外，实施方案可包括比特定示例中所公开的那些特征更少的特征。因此，以下权利要求被并入具体实施方式中，其中权利要求依据其本身而作为单独的实施方案。

当使用在本文中时，用语“或”可以包括性或排他性的意义来解释。此外，可提供多个实例以用于本文中所述的资源、操作或结构作为单一实例。此外，各种资源、操作、模块、工具和数据储存之间的边界在某种程度上是随意的，并且在特定说明配置的上下文中示出了特定操作。功能的其它分配被设想并且可能落入本公开内容的各种实施方案的范围内。一般而言，在示例性配置中呈现为单独资源的结构和功能可能以组合结构或资源实施。类似地，呈现为单一资源的结构和功能可以单独资源实施。这些和其它变化、修改、添加和改善落入本公开内容的实施方案的范围内，如所附权利要求所呈现的。因此，说明书和附图被视为是说明性的而不是限制性的。

Claims (27)

1.一种装置，其包括：

真空室，其包括处理区，所述真空室被配置成接收处理气体以用于衬底的基于等离子体的处理；

射频(RF)产生器，其被配置成在所述真空室的第一电极与第二电极之间提供RF信号，以产生用于所述基于等离子体的处理的等离子体，所述等离子体使用所述处理气体而在所述处理区内产生；

传感器，其耦合至所述RF产生器并且被配置成感测所述RF信号的至少一个信号特征；以及

控制器，其耦合至所述传感器并且被配置成：

在所述基于等离子体的处理期间，从所述传感器检索多个信号，所述多个信号表示在对应的多个时间阶段处的所述RF信号的所述至少一个信号特征；

基于所述多个信号，产生多个导数信号；以及

基于所述多个导数信号，确定所述基于等离子体的处理的终点。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述基于等离子体的处理是沉积处理，并且所述控制器还被配置成：

检测来自所述多个导数信号的正峰部导数信号，所述正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的所述衬底的结构化顶表面在所述沉积处理期间被碳插塞填充时的时间阶段。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制器还被配置成：

基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述沉积处理的所述终点。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述沉积处理的所述终点是将所述多个时间阶段中的被延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述预定阈值时间期间对应于所述碳插塞的预定深度。

6.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制器还被配置成：

确定与所述正峰部导数信号有关的峰宽；

基于所述峰宽，确定在所述多个时间阶段中的所述时间阶段处的所述衬底的非均匀性估计；以及

基于所述非均匀性估计，调整所述处理气体在所述基于等离子体的处理期间的流率。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述基于等离子体的处理是蚀刻处理，并且所述控制器还被配置成：

检测来自所述多个导数信号的负峰部导数信号，所述负峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的平面顶表面在所述蚀刻处理期间被清除时的时间阶段。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述控制器还被配置成：

基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述蚀刻处理的所述终点，其中所述蚀刻处理的所述终点是所述多个时间阶段中的延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述基于等离子体的处理是多步骤处理，所述多步骤处理包括沉积处理和随后的蚀刻处理，并且所述控制器还被配置成：

在所述沉积处理期间，检测来自所述多个导数信号的第一正峰部导数信号，所述第一正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的结构化顶表面被填充时的第一时间阶段；以及

基于所述多个时间阶段中的所述第一时间阶段，确定所述沉积处理的第一终点。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述控制器还被配置成：

在所述蚀刻处理期间，检测来自所述多个导数信号的第二正峰部导数信号，所述第二正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的平面顶表面被清除时的第二时间阶段；以及

基于所述多个时间阶段中的所述第二时间阶段，确定所述蚀刻处理的第二终点。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器是电压–电流传感器，并且其中所述RF信号的所述至少一个信号特征包括下列至少一者：

与所述RF信号有关的电压；以及

与所述RF信号有关的阻抗。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电极是上电极且所述第二电极是所述真空室的下电极，并且其中所述控制器还被配置成：

基于所述终点，终止所述基于等离子体的处理。

13.一种使用基于等离子体的处理的衬底处理方法，该方法包括：

在真空室的第一电极与第二电极之间施加射频(RF)信号，以产生用于所述基于等离子体的处理的等离子体；

在所述基于等离子体的处理期间，接收多个传感器信号，所述多个传感器信号表示在对应的多个时间阶段处的所述RF信号的至少一个信号特征；

基于所述多个传感器信号，确定所述基于等离子体的处理的终点；以及

基于所述终点，终止所述基于等离子体的处理。

14.根据权利要求13所述的方法，其还包括：

基于所述多个传感器信号，产生多个导数信号；以及

基于所述多个导数信号，确定所述终点。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述基于等离子体的处理是沉积处理，所述方法还包括：

检测来自所述多个导数信号的正峰部导数信号，所述正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的所述衬底的结构化顶表面在所述沉积处理期间被碳插塞填充时的时间阶段。

16.根据权利要求15所述的方法，其还包括：

基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述沉积处理的所述终点，其中所述沉积处理的所述终点是将所述多个时间阶段中的被延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述预定阈值时间期间对应于所述碳插塞的预定深度。

18.根据权利要求15所述的方法，其还包括：

确定与所述正峰部导数信号有关的峰宽；

基于所述峰宽，确定在所述多个时间阶段中的所述时间阶段处的所述衬底的非均匀性估计；以及

基于所述非均匀性估计，调整用于产生所述等离子体的所述处理气体在所述基于等离子体的处理期间的流率。

19.根据权利要求14所述的方法，其中所述基于等离子体的处理是蚀刻处理，所述方法还包括：

检测来自所述多个导数信号的负峰部导数信号，所述负峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的平面顶表面在所述蚀刻处理期间被清除时的时间阶段。

20.根据权利要求19所述的方法，其还包括：

基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述蚀刻处理的所述终点，其中所述蚀刻处理的所述终点是所述多个时间阶段中的延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段。

21.根据权利要求14所述的方法，其中所述基于等离子体的处理是多步骤处理，所述多步骤处理包括沉积处理和随后的蚀刻处理，并且所述方法还包括：

在所述沉积处理期间，检测来自所述多个导数信号的第一正峰部导数信号，所述第一正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的结构化顶表面被填充时的第一时间阶段；以及

基于所述多个时间阶段中的所述第一时间阶段，确定所述沉积处理的第一终点。

22.根据权利要求21所述的方法，其还包括：

在所述蚀刻处理期间，检测来自所述多个导数信号的第二正峰部导数信号，所述第二正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的平面顶表面被清除时的第二时间阶段；以及

基于所述多个时间阶段中的所述第二时间阶段，确定所述蚀刻处理的第二终点。

23.一种包括指令的机器可读存储介质，所述指令当通过机器执行时使所述机器执行用于处理衬底的操作，所述操作包括：

在真空室的第一电极与第二电极之间施加射频(RF)信号，以产生用于所述基于等离子体的处理的等离子体；

在所述基于等离子体的处理期间，接收多个传感器信号，所述多个传感器信号表示在对应的多个时间阶段处的所述RF信号的至少一个信号特征；

基于所述多个传感器信号，产生多个导数信号；

基于所述多个导数信号，确定所述基于等离子体的处理的终点；以及

基于所述终点，终止所述基于等离子体的处理。

24.根据权利要求23所述的机器可读存储介质，其中所述基于等离子体的处理是沉积处理，所述操作还包括：

检测来自所述多个导数信号的正峰部导数信号，所述正峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的所述衬底的结构化顶表面在所述沉积处理期间被碳插塞填充时的时间阶段。

25.根据权利要求24所述的机器可读存储介质，所述操作还包括：

基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述沉积处理的所述终点，其中所述沉积处理的所述终点是将所述多个时间阶段中的被延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段，其中所述预定阈值时间期间对应于所述碳插塞的预定深度。

26.根据权利要求23所述的机器可读存储介质，其中所述基于等离子体的处理是蚀刻处理，所述操作还包括：

检测来自所述多个导数信号的负峰部导数信号，所述负峰部导数信号对应于所述多个时间阶段中的当所述衬底的平面顶表面在所述蚀刻处理期间被清除时的时间阶段。

27.根据权利要求26所述的机器可读存储介质，所述操作还包括：

基于所述多个时间阶段中的所述时间阶段，确定所述蚀刻处理的所述终点，其中所述蚀刻处理的所述终点是所述多个时间阶段中的延迟预定阈值时间期间的所述时间阶段。