CN1221807A - 现场监视等离子体腐蚀装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的现场监视等离子体腐蚀装置包括:工艺室,使用等离子体在其中进行腐蚀工艺;工艺气体提供装置,将工艺气体提供到工艺室内;废气排气装置,工艺室完成工艺后使用泵装置除去废气;采样管,连接到工艺室使用压力差采样工艺室内的气体;和气体分析仪,用于分析来自采样管的采样气体。工艺气体为从采样管连接采样的,并检测腐蚀和清洁工艺的优化工艺方法。
Description
本发明涉及使用包括一个质谱仪的残留气体分析仪-四极质谱仪(RGA-QMS)的现场监视等离子体腐蚀装置,和使用包括一个质谱仪的RGA-QMS现场监视在等离子体腐蚀室内进行的多晶硅腐蚀工艺和腐蚀室内的清洁工艺的方法。此外,本发明涉及通过使用RGA-QMS去除等离子体腐蚀室内残留物的现场清洁方法,通过监视其内的气体反应过程优化腐蚀室内的清洁工艺。
一般来说,半导体器件制造工艺在工艺室内进行,其中预先设定了具体的工艺条件并建立了工艺环境。具体地,等离子体腐蚀工艺和等离子体增强化学汽相淀积(PECVD)工艺与气体或光刻胶等反应产生了许多副产物从而形成了聚合材料。由于等离子态工艺产生的副产物附着在晶片表面上和工艺室的内表面,由此工艺参数改变并产生颗粒,形成导致生产率下降的晶片缺陷的原因。
为了减少缺陷,工艺室的防护性维修(PM)需要一段时间,设备的停止操作降低了生产率。
图1示出了用于常规工艺室的PM工艺。进行PM工艺,即进行半导体晶片的特殊处理,系统电源关闭,系统停止操作,之后系统冷却。如果工艺室已充分冷却,将工艺室的部件拆卸,湿腐蚀每个拆卸部件的表面,除掉等离子体的副产物。湿腐蚀通常使用HF系列的化学物以便除去多晶硅膜或氮化硅膜。然后,组装拆卸的部件后,真空泵重新工作,并开始抽气以便将工艺室维持在某个气压。要试验的晶片放入到工艺室内,对其进行老化工艺。重新进行工艺鉴定以检查工艺室是否已准备好进行工艺操作。
然而,PM方法存在消耗大量的费用和电力的问题,并且它需要24小时以上的时间。为了克服这些问题,使用NF3、CF4代替湿腐蚀进行等离子体腐蚀,或进行热冲击试验以借助热应力除去形成在室内的膜。或者使用ClF3、BrF5进行干腐蚀。
然而,即使采用以上的方法,仍然需要除去或组装/拆卸,由此导致经济损失和浪费电力。
引入使用干腐蚀气体用于工艺室的现场清洁,但很难发现准确的反应过程以检测清洁效率。
本发明致力于提供一种现场监视等离子体腐蚀装置,其具有清洁气体提供装置、采样管和用于现场清洁工艺室的气体分析仪,基本上避免了由于相关的现有技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。
本发明的另一目的是提供一种用于在半导体晶片上形成多晶硅存储电极的腐蚀工艺的现场监视方法,和腐蚀工艺之后工艺室内的现场清洁工艺。
本发明的再一目的是提供一种优化的现场清洁方法,使用残留气体分析仪-四极质谱仪(RGA-QMS)除去留在等离子体工艺室上的残留物。
要达到这些和其他优点,根据本发明的目的,按具体地和概括地介绍,现场监视等离子体腐蚀装置包括:工艺室,使用等离子体在其中进行腐蚀工艺;工艺气体提供装置,将工艺气体提供到工艺室内;废气排气装置,工艺室完成工艺后使用泵装置除去废气;采样管,连接到工艺室使用压力差采样工艺室内的气体;和气体分析仪,用于分析来自采样管的采样气体。
工艺室为使用等离子体进行腐蚀工艺形成半导体电容的存储多晶硅电极的室。通过工艺气体提供装置提供包括SF6和Cl2气体的工艺气体。如N2气体等的补充气体或携带气体进一步提供到工艺室和采样管内。
将发射光谱分光镜(OES)安装在工艺室内监视具体气体的波长变化。
工艺室连接到负载锁定室,将腐蚀物保持在高真空状态下,工艺室和负载锁定室具有示波器分别监视压力变化。
临界孔(critical orifice)安装在采样管内将采样管的内部压力维持在与工艺室相同。
采样管包括第一空气阀、第二空气阀、第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀和门阀,它们由连接器以串联的顺序与工艺室安装。携带气提供到采样管,用于净化,携带气体供给管线由携带气体供给源分别连接到第一空气阀和第二空气阀,在连接到第一空气阀和第二空气阀的管线上,分别安装第三空气阀和第四空气阀。
进一步在采样管的第一隔离阀和第二隔离阀之间安装电容压力计(CM)和具有控制压力的泵的压力控制排气管线。
进一步安装净气器,借助废气排放装置净化通过抽气装置的废气,经过气体分析仪的气体通过净气器被排出。
气体分析仪为RGA-QMS(残留气体分析仪-四极质谱仪),具有一个质谱仪、一个涡轮泵和烘焙泵。
在本发明的另一方案中,提供一种使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,所述等离子体腐蚀装置包括:工艺室,使用等离子体进行腐蚀工艺;工艺气体提供装置,将工艺气体提供到工艺室内;废气排气装置,工艺室完成工艺后使用抽气装置除去废气;采样管,连接到工艺室使用压力差采样工艺室内的气体;和气体分析仪,用于采样来自采样管的采样气体,现场监视方法包括步骤:a)使用采样管取样工艺室内的气体;b)烘焙气体以将气体分析仪内的初始本体值减少到某个值以下,并进行脱气;c)进行腐蚀工艺形成工艺室中半导体晶片内的多晶硅存储电极,并监视工艺气体的反应过程;d)腐蚀工艺完成后取下晶片,将废气排出工艺室;以及e)立即将清洗气体提供到工艺室内,并监视工艺室内清洗气体的反应过程。
多晶硅腐蚀工艺的腐蚀气体为Cl2,气体分析仪为具有一个质谱仪的RGA-QMS。进一步将OES(发射光谱分光镜)安装在工艺室内,在工艺腐蚀期间进一步监视SiClx的波长变化。
多晶硅腐蚀工艺的腐蚀气体为SF6+Cl2气体,气体分析仪为具有一个质谱仪的RGA-QMS。
进一步将OES(发射光谱分光镜)安装在工艺室内,在工艺腐蚀期间进一步监视SiFx的波长变化。
多晶硅腐蚀工艺的清洗气体为Cl2+SF6气体,气体分析仪为具有一个质谱仪的RGA-QMS。
进一步将OES(发射光谱分光镜)安装在工艺室内,在工艺腐蚀期间进一步监视SiFx的波长变化。
工艺室连接到处于真空状态的负载锁定室,示波器分别安装在工艺室和负载锁定室内,用于监视压力的变化,进行腐蚀工艺后取下晶片,同时监视工艺室和负载锁定室内压力的变化。用清洗气连续地清洗采样管和气体分析仪,同时由采样管停止采样操作,由此提高了分析的可靠性。
此外,优选在采样管开始新的采样操作之前,烘焙并脱气气体分析仪内存在的气体,以将本体值减少到某个值以下,由此同样提高了分析的可靠性。
在本发明又一方案中,提供了一种除去等离子体工艺室内残留物的的现场清洁方法,在该方法中腐蚀工艺使用等离子体形成半导体电容的多晶硅存储电极,现场清洁方法包括步骤:a)腐蚀工艺后将半导体晶片从工艺室中取出;b)将SF6+Cl2气体提供到工艺室内并清洁工艺室内的腐蚀残留物;以及c)抽出并除去工艺室内的残留物。
本发明还包括取出晶片并排出工艺室内废气的步骤。
采样管安装在工艺室内,通过使用压力差采样工艺室内的气体,工艺室具有RGA-QMS,用于分析采样管采样的气体,并监视腐蚀残留物的清洁工艺步骤期间气体的反应过程。
此外,特性上,通过分析RGA-QMS的监视结果检测清洁工艺的终点。优选通过分析RGA-QMS的监视结果同时改变工艺室内的压力和温度条件优化清洁工艺中的腐蚀终点。
此外,还在除去工艺室中的残留物的清洁步骤和抽气步骤之间进行老化的步骤。
通过停止向工艺室内提供SF6气体并向其中提供Cl2气进行老化步骤,在老化步骤中进一步将N2气提供到工艺室内。
因此,根据本发明,使用采样管和气体分析仪进行形成半导体电容的多晶硅存储电极的等离子体腐蚀工艺,现场工艺室内清洁工艺期间的气体反应过程可以精确地监视,由此优化清洁工艺的方法(recipe),并提高工艺的简化程度和效率。
在附图中:
图1示出了除去工艺室内残留物的常规清洁工艺的工艺顺序;
图2为根据本发明的一个实施例现场监视等离子体腐蚀装置周围结构的示意性标识;
图3示出了图2的现场监视装置的详细标识;
图4示出了腐蚀工艺分析和清洁工艺的工艺顺序的示意性标识;
图5示出了存储多晶硅腐蚀工艺中使用的主要气体的RGA-QMS幅值趋势的分析结果;
图6示出了在图5的主要腐蚀步骤的233扫描的光谱;
图7示出了通过腐蚀方法1存储多晶硅腐蚀工艺的OES分析结果;
图8示出了通过方法2存储多晶硅腐蚀工艺中使用的主要气体的RGA-QMS幅值趋势的分析结果;
图9示出了在图8的主要腐蚀步骤的172扫描的光谱;
图10示出了通过腐蚀方法2存储多晶硅腐蚀工艺的OES分析结果;
图11示出了根据本发明的一个实施例的现场清洁工艺在工艺室中借助RGA-QMS主要气体的幅值趋势;
图12示出了现场清洁工艺在工艺室中借助RGA-QMS主要气体的分析趋势,其中主要腐蚀的时间比图11中的长;以及
图13示出了在工艺室中优化的现场清洁工艺期间借助RGA-QMS主要气体的分析趋势。
现在根据附图中示出的例子详细介绍本发明的优选实施例。
图2示意性地说明了根据本发明的一个实施例现场监视等离子体腐蚀装置周围结构,图3示出了图2的现场监视装置的详细说明。
常规的干法腐蚀装置有多个工艺室10;负载锁定室14,其具有一个传递机械手(未显示)设置在工艺室10和盒(cassette)传递机构部分16之间,用于将放置在盒上的晶片提供到负载锁定室14;以及对准机构部分12,用于对准晶片的平坦边缘,以便在将晶片提供到工艺室10之前使其对位。
在工艺室10内进行使用等离子体的腐蚀工艺。腐蚀气体由腐蚀气体提供源20通过气体提供部分22提供到工艺室10,清洁后通过真空泵30和净气器40穿过排气管将腐蚀工艺产生的废气排出。
同时,安装采样管50从工艺室10采样气体以检查气体变化。穿过采样管50的采样气体由气体分析仪80现场监视。采样真空泵100设置在气体分析仪80之后用于连续采样和气体分析。废气在净气器40内清洁并排出。
同时,可以进一步将发射光谱分光镜(OES)安装在工艺室10内。OES为测量等离子体干法腐蚀工艺或CVD工艺等使用的晶片和气体的反应材料发出的光特定的波长强度变化的装置。由于光的颜色和波长根据气体的种类和半导体衬底上腐蚀层而不同,检测光波长的强度并通过结果曲线发现波长突然改变的点。由此,通过检测要腐蚀的层和它的下层之间界面点处腐蚀工艺的终点确定要腐蚀的某层的腐蚀时间。
同时,晶片放入/取出工艺室10期间,工艺室10内的颗粒引入到负载锁定室14并污染了其它相邻的工艺室10,由此将压力传感器安装在工艺室和负载锁定室14之间,将OES连接到压力传感器分析每个工艺步骤中的压力变化。
参考图3介绍气体采样和分析管线,采样口56安装在工艺室10的外壁,采样口56通过弹性材料的连接器52连接到采样管50。直径为3/8英寸的采样管50的采样管线54由不锈钢制成并进行电抛光处理。沿采样管线54,以串联的顺序连接第一空气阀62、第二空气阀66、第一隔离阀68、第二隔离阀70、第三隔离阀72和门阀74。第一空气阀62和第二空气阀66分别为100微米的孔,并在第三隔离阀72内形成250微米的孔。
同时,来自携带气体提供源24的N2分别通过分支装置58提供到第一空气阀62和第二空气阀66,由此即使在不采样操作期间,清洁气体也总是提供到采样管50。此外,将电容压力计(CM)76安装在第一隔离阀68和第二隔离阀70之间,采样管线54在它们之间分叉,穿过提供在气体分析仪80内的采样泵90连接到净气器40。
同时,气体分析仪80连接到具有门阀74的采样管线54的端侧。气体分析仪使用包括一个质谱仪的市售的残留气体分析仪-四极质谱仪(RGA-QMS),并通过涡轮泵86、烘焙泵88和采样泵90连接到净气器40。质谱仪84有一个离子计82。
同时,用做气体分析仪80的RGA-QMS已商品化,使用以下步骤获取的质量光谱进行气体分析:采样使用或留在工艺室10内的气体;使它与70ev的电势差加速的电子碰撞以电离它;以及使电离的气体穿过一直保持直流和交流的RGA-QMS,仅让具有特定质量与电子比值的离子穿过。由此,可以检查碰撞后产生离子的气体过程。本发明中使用的RGA-QMS由可移动系统组成,其中与通常的溅射工艺中使用的开放离子源(OIS)不同,离子源为封闭的离子源(CIS),所以可以分析工艺气体和本体气体。
使用100/250微米的临界孔将采样管50内的采样压力控制维持到工艺室的压力以下。
图4示出了图2的工艺室内腐蚀工艺分析和现场清洁工艺的工艺顺序示意标识。首先,进行RGA-QMS应用的试验。即,气体分析仪80连接到采样管50,将氮气提供到RGA-QMS内,同时关闭第一空气阀62和第三空气阀60,并打开第二空气阀66和第四空气阀64。然后,关闭第四空气阀64,并打开第一空气阀62,开始工艺室10的气体采样。在电容压力CM计(电容压力计)显示的压力基础上根据需要操作采样泵90,控制工艺室10和采样管线54内的压力。
然后,进行RGA-QMS烘焙试验。即,在RGA-QMS室(未显示)内安装四极质谱仪后,进行烘焙以减少本体值。由于RGA-QMS为对分析系统自身污染敏感的设备,每次分析本体光谱时,应该检查湿气和氧气元素的污染状态。由此,当污染级别很高时,在250℃左右的温度烘焙工艺室,并在150℃左右烘焙采样管以减小和控制污染。即,监视作为杂质的分子污染物(H2O、H2、O2、Ar、CO2),借助烘焙加速污染物的脱气,以便分析RGA-QMS的初始本体值。
然后,进行半导体晶片的具体工艺,之后再次进行采样,分析工艺的结果。即,例如,由联机监视如形成DRAM工艺的存储多晶硅电极的腐蚀工艺的重要步骤的主腐蚀和过腐蚀等的腐蚀气体的反应过程。
然后,将经历多晶硅腐蚀工艺的晶片从工艺室中取出,并将清洁气体提供到工艺室内,现场进行工艺室的清洁。在进行清洁工艺的同时,继续采样腐蚀气体,借助RGA-QMS分析清洁工艺期间的气体反应过程。通过清洁工艺之前/之后分析气体,或分析颗粒的污染等,可以检测现场清洁工艺的效果,最后优化清洁工艺的时间、压力、温度的方法。
在本发明中,在采样管中使用250微米的临界孔,分析在较低压力下进行的腐蚀工艺。RGA-QMS提供了6.7秒内范围从1到200amu的光谱。每次分析时,在采样之前/之后,证实采样管的RGA-QMS和本体光谱以确保分析结果的可靠性。
在本发明的实施例中,在两种腐蚀方法下进行存储多晶硅腐蚀工艺。
腐蚀方法1使用Cl2气体作为存储多晶硅腐蚀气体,图5示出了存储多晶硅腐蚀工艺中使用的主要气体的RGA-QMS幅值趋势的分析结果,图6示出了图5的主要腐蚀步骤233扫描(scan)的光谱。图7示出了通过腐蚀方法1存储多晶硅腐蚀工艺的OES分析结果。
在图5和6中,通过将腐蚀剂Cl2变为如SiClx(SiCl+,SiCl3 +)的气体腐蚀多晶硅,RGA-QMS上的SiCl3 +的图形形状与图7中405nm的终点检测(EPD)光谱的结果相符。
接下来,腐蚀方法2使用SF6+Cl2气体作为存储多晶硅的腐蚀气体。
图8示出了通过方法2存储多晶硅腐蚀工艺中使用的主要气体的RGA-QMS幅值趋势的分析结果,图9示出了图8的主要腐蚀步骤172扫描的光谱。图10示出了通过腐蚀方法2存储多晶硅腐蚀工艺的OES分析结果。
通过腐蚀方法2,使用SF6+Cl2气体进行多晶硅的主要腐蚀后,使用Cl2气体进行过腐蚀。SF6为惰性气体,但它在RF电场中形成活性氟离子,它可和Cl2气体用在多晶硅腐蚀中。
在图5和6的分析结果中,当SF6和Cl2气体用为腐蚀剂时,主要的副产品为SiFx(SiF+,SiF2 +,SiF3 +)气体,将多晶硅腐蚀为如SiClxFx(SiCl+,SiClF2 +,SiCl2F2 +,SiCl2F3 +)气体。通过RGA-QMS的气体分析显示出类似于图10的终点检测(EPD)光谱的结果。在图10中,接通RF电源第三步骤后进行主腐蚀,在第四步骤关闭电源。然后,当RF电源接通时第五步骤后进行过腐蚀。
在本发明的实施例中工艺室内的现场清洁工艺由三个步骤组成。即,使用SF6+Cl2作为腐蚀剂的腐蚀步骤,使用Cl2的老化步骤,抽废气的抽气步骤。
图11示出了根据本发明的一个实施例现场清洁工艺的工艺室内借助RGA-QMS的主要气体的分析趋势(腐蚀时间:60秒)。氟(F)元素起工艺室内活性腐蚀剂的作用,并将工艺室内的聚合物腐蚀为SiFx。此外,产生如SOF+、SO2 +等的副产品。
在图11中,腐蚀(清洁)的主要副产品SiF3 +在腐蚀后快速增加,然后逐渐减少,腐蚀后消失,由此不能检测出腐蚀终点。
图12示出了现场清洁工艺的工艺室内借助RGA-QMS的主要气体的分析趋势,其中它的腐蚀时间扩展到120秒。在图12中,约74秒时完成腐蚀。
图13示出了通过改变以上腐蚀时间优化工艺室内现场清洁工艺期间借助RGA-QMS的主要气体的分析趋势。即,在15mt的压力RF电源400W使用SF6和Cl2气体进行100秒的腐蚀工艺步骤,在20mt的压力RF电源400W使用Cl2气体进行30秒的老化工艺步骤。关闭RF电源后,进行300秒的抽起步骤。
为了检查根据本发明的现场清洁工艺的效果,当使用sufscan分析镜片的硅氧化物表面上的颗粒,可以证实现场清洁工艺后颗粒减少。
同时,清洁步骤之前或之后,使用全反射X射线荧光(TXRF)/高性能的离子色谱分离(HPIC)检查和测量工艺室内如Fe、Cr、Ni、Zn、Ti、S、Cl、F、NH4等的金属和离子杂质,由此分析清洁工艺步骤的结果。
由此,根据本发明,在腐蚀工艺步骤和清洁工艺步骤期间,使用RGA-QMS和现场监视工艺室分析气体的反应过程。根据结果,证实多晶硅腐蚀期间活性腐蚀剂和反应副产品,并且可以确切地检测腐蚀工艺的终点,由此优化了清洁工艺期间的腐蚀时间,减少清洁工艺消耗的时间。此外,抑制了颗粒的产生,提高了设备的操作效率。
对本领域的技术人员来说,显然可以做出不同的修改和变形且不脱离本发明的精神或范围。由此,本发明意在覆盖落入覆盖的权利要求书和及其等同物的氛围内本发明的修改和变形。
Claims (32)
1.一种现场监视等离子体腐蚀装置包括:
工艺室,使用等离子体在其中进行腐蚀工艺;
工艺气体提供装置,将工艺气体提供到工艺室内;
废气排气装置,工艺室完成工艺后使用泵装置除去废气;
采样管,连接到工艺室使用压力差采样工艺室内的气体;以及
气体分析仪,用于分析来自采样管的采样气体。
2.根据权利要求1的现场监视等离子体腐蚀装置,其中工艺室为一个室,其中使用等离子体进行腐蚀工艺形成半导体电容的存储多晶硅电极。
3.根据权利要求2的现场监视等离子体腐蚀装置,其中通过工艺气体提供装置提供包括SF6和Cl2气体的工艺气体。
4.根据权利要求1的现场监视等离子体腐蚀装置,其中携带气体进一步提供到工艺室和采样管内。
5.根据权利要求1的现场监视等离子体腐蚀装置,其中将发射光谱分光镜(OES)安装在工艺室内监视具体气体的波长变化。
6.根据权利要求1的现场监视等离子体腐蚀装置,其中工艺室连接到负载锁定室,将处理对象保持在高真空状态下,工艺室和负载锁定室具有示波器分别监视压力变化。
7.根据权利要求1的现场监视等离子体腐蚀装置,其中临界孔安装在采样管内将采样管的内部压力维持在与工艺室相同的级别。
8.根据权利要求7的现场监视等离子体腐蚀装置,其中采样管包括第一空气阀、第二空气阀、第一隔离阀、第二隔离阀、第三隔离阀和门阀,它们由连接器以串联的顺序与工艺室安装。
9.根据权利要求8的现场监视等离子体腐蚀装置,其中携带气提供到采样管,用于净化,携带气体供给管线由携带气体供给源分别连接到第一空气阀和第二空气阀,在连接到第一空气阀和第二空气阀的管线上,分别安装有第三空气阀和第四空气阀。
10.根据权利要求8的现场监视等离子体腐蚀装置,其中进一步在采样管的第一隔离阀和第二隔离阀之间安装电容压力计(CM)和具有控制压力的泵的压力控制排气管线。
11.根据权利要求8的现场监视等离子体腐蚀装置,其中采样管的第一隔离阀、第二隔离阀和第三隔离阀的孔分别为100微米、100微米和250微米。
12.根据权利要求1的现场监视等离子体腐蚀装置,其中进一步安装净气器,借助废气排放装置净化通过抽气装置的废气,经过气体分析仪的气体通过净气器被排出。
13.根据权利要求1的现场监视等离子体腐蚀装置,其中气体分析仪为RGA-QMS(残留气体分析仪-四极质谱仪),具有一个质谱仪、一个涡轮泵和烘焙泵。
14.根据权利要求1的现场监视等离子体腐蚀装置,其中采样管使用的管线由电抛光处理的不锈钢制成。
15.一种使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,所述等离子体腐蚀装置包括:工艺室,使用等离子体进行腐蚀工艺;工艺气体提供装置,将工艺气体提供到工艺室内;废气排气装置,工艺室完成工艺后使用抽气装置除去废气;采样管,连接到工艺室使用压力差采样工艺室内的气体;和气体分析仪,用于采样来自采样管的采样气体,现场监视方法包括步骤:
a)使用采样管对工艺室内的气体采样;
b)烘焙气体以将气体分析仪内的初始本体值减少到某个值以下,并进行脱气;
c)在工艺室中进行腐蚀工艺形成半导体晶片的多晶硅存储电极,并监视工艺气体的反应过程;
d)腐蚀工艺完成后取下晶片,将废气排出工艺室;以及
e)原样地将清洗气体提供到工艺室内,并监视工艺室内清洗气体的反应过程。
16.根据权利要求15的使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,其中多晶硅腐蚀工艺的腐蚀气体为Cl2,气体分析仪为具有一个质谱仪的RGA-QMS。
17.根据权利要求16的使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,其中进一步将OES(发射光谱分光镜)安装在工艺室内,在工艺腐蚀期间进一步监视SiClx的波长变化。
18.根据权利要求15的使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,其中多晶硅腐蚀工艺的腐蚀气体为SF6+Cl2气体,气体分析仪为具有一个质谱仪的RGA-QMS。
19.根据权利要求15的使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,其中进一步将OES(发射光谱分光镜)安装在工艺室内,在工艺腐蚀期间进一步监视SiFx的波长变化。
20.根据权利要求15的使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,其中多晶硅腐蚀工艺的清洁气体为Cl2+SF6气体,气体分析仪为具有一个质谱仪的RGA-QMS。
21.根据权利要求20的使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,其中进一步将OES(发射光谱分光镜)安装在工艺室内,在工艺腐蚀期间进一步监视SiFx的波长变化。
22.根据权利要求15的使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,其中工艺室连接到处于真空状态的负载锁定室,示波器分别安装在工艺室和负载锁定室内,用于监视压力的变化,进行腐蚀工艺后取下晶片,同时监视工艺室和负载锁定室内压力的变化。
23.根据权利要求15的使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,其中用清洗气连续地清洗采样管和气体分析仪,同时采样管停止采样操作。
24.根据权利要求15的使用等离子体腐蚀装置的现场监视方法,其中在采样管开始新的采样操作之前,烘焙并脱气气体分析仪内存在的气体,以将本体值减少到某个值以下。
25.一种除去等离子体工艺室内残留物的的现场清洁方法,其中腐蚀工艺使用等离子体形成半导体电容的多晶硅存储电极,现场清洁方法包括步骤:
a)腐蚀工艺后将半导体晶片从工艺室中取出;
b)将SF6+Cl2气体提供到工艺室内并清洁工艺室内的腐蚀残留物;以及
c)抽出并除去工艺室内的残留物。
26.根据权利要求25的除去等离子体工艺室内残留物的现场清洁方法,其中还包括取出晶片并排出工艺室内废气的步骤。
27.根据权利要求25的除去等离子体工艺室内残留物的现场清洁方法,其中采样管安装在工艺室内,通过使用压力差采样工艺室内的气体,工艺室具有RGA-QMS,用于分析采样管采样的气体,并监视腐蚀残留物的清洁工艺步骤期间气体的反应过程。
28.根据权利要求27的除去等离子体工艺室内残留物的现场清洁方法,特征在于通过分析RGA-QMS的监视结果检测清洁工艺的终点。
29.根据权利要求28的除去等离子体工艺室内残留物的现场清洁方法,其中通过分析RGA-QMS的监视结果同时改变工艺室内的压力和温度条件优化清洁工艺中的腐蚀终点。
30.根据权利要求25的除去等离子体工艺室内残留物的现场清洁方法,其中还包括在除去工艺室中的残留物的清洁步骤和抽气步骤之间进行老化的步骤。
31.根据权利要求29的除去等离子体工艺室内残留物的现场清洁方法,其中通过停止向工艺室内提供SF6气体并向其中提供Cl2气进行老化步骤。
32.根据权利要求31的除去等离子体工艺室内残留物的现场清洁方法,其中在老化步骤中进一步将N2气提供到工艺室内。
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