EP1200982A1 - Verfahren zur überwachung eines herstellungsprozesses zur bearbeitung eines substrats in der halbleiterfertigung - Google Patents

Verfahren zur überwachung eines herstellungsprozesses zur bearbeitung eines substrats in der halbleiterfertigung

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Publication number
EP1200982A1
EP1200982A1 EP99952378A EP99952378A EP1200982A1 EP 1200982 A1 EP1200982 A1 EP 1200982A1 EP 99952378 A EP99952378 A EP 99952378A EP 99952378 A EP99952378 A EP 99952378A EP 1200982 A1 EP1200982 A1 EP 1200982A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
model
plasma
end point
determined
predetermined
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99952378A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ferdinand Bell
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Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1200982A1 publication Critical patent/EP1200982A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
    • B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/26—Acting in response to an ongoing measurement without interruption of processing, e.g. endpoint detection, in-situ thickness measurement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the invention is in the field of semiconductor technology and relates to a method for monitoring a manufacturing process for processing a substrate in semiconductor manufacturing.
  • a large number of manufacturing processes are used in the production and processing of semiconductor substrates to form semiconductor circuits integrated therein.
  • Deposition processes and etching processes for structuring layers applied to a substrate may be mentioned here as examples.
  • These manufacturing processes must always be monitored because unnoticed because of their complexity disturbances or poorly adapted to process conditions can cause feh ⁇ lerhaft manufactured semiconductor circuits.
  • there is a general desire to characterize the manufacturing process by real-time analysis of certain measured variables determined during the manufacturing process in order to be able to intervene in a regulating manner if necessary.
  • a method for determining the end point of a plasma etching process is also known from US Pat. No. 5,739,051.
  • the optical emission of the plasma is also used to determine the end point, emission lines which are characteristic of the interaction of the etching gas with the substrate being used for the evaluation.
  • US 5,737,496 attempts to circumvent the last-mentioned problem by using a neural network.
  • the neural network is trained on the basis of a large number of determined measured variables, so that it can subsequently be used for decision-making with regard to the end point recognition.
  • neural networks often learn wrong signals and patterns, so that misinterpretation can occur.
  • An incorrect training of the neural network arises for example, by changing the emission spectra due to signs of aging in the sensors or chamber contamination.
  • a so-called virtual sensor system is therefore proposed according to US Pat. No. 5,864,773, in which these changes are taken into account before the actual evaluation of the measured variables. This is to create a virtual sensor that is free of chamber-specific or process-specific error effects. Since the experience of the operating personnel must also be used here, unexpected errors and changes cannot be automatically taken into account.
  • This invention is achieved by a method according to claim 1.
  • a method for monitoring a manufacturing process for processing a substrate in semiconductor manufacturing which has the following steps:
  • a first model for determining the end point of the production process which is defined by an algorithm, by at least one predetermined measurement variable that can be determined during the production process and by an abort criterion, the algorithm delivering a decision variable when applied to the determined measurement variable that used to determine the end point of the manufacturing process when compared with the termination criterion; Performing the manufacturing process in a suitable chamber, a substrate to be treated being introduced into the chamber and processed therein; Determining the measured variable predetermined by the first model during the manufacturing process;
  • a first model is initially specified.
  • This model is determined in particular by an algorithm, by the selection of at least one predetermined measurement variable that can be determined during the manufacturing process and by an abort criterion.
  • the measured variable can be, for example, the intensity of the optical emission of the plasma at a wavelength predetermined by the model, the pressure, temperature and other variables that can be determined during the manufacturing process.
  • the measured variable is preferably determined by means of a sensor provided on the chamber and fed to a data processing system.
  • the algorithm specified by the model is applied to the measured variable determined during the manufacturing process and provides a decision variable.
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  • FIG. 1 shows individual method steps for determining the end point of a plasma process
  • FIG. 2 shows the selection of a suitable model for determining the end point
  • 3 a and b show an insulation layer on a substrate with contact holes of different depths to be introduced therein
  • FIG. 4 shows the standardized spectrum of an oxide etching process at different times
  • FIG. 5 shows the time course of an emission line of this oxide etching process
  • FIG. 6 shows a selected emission line of this oxide etching process for determining the end point
  • Figure 7 shows the changed emission line due to chamber contamination
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  • the first model is initially used in the plasma process, even if the second model has determined the end point with a higher significance. But then the endpoint is used in a subsequent plasma process the second model to ⁇ He mediation.
  • model selection will be deepened in the following on Figure 2. Basically, more than just two models for endpoint determination can be specified. It makes sense to start with a single model for endpoint detection of the current one
  • the other models are then used to compare the end point. It is also possible to use data records from previous plasma processes for model evaluation in order to find out which model is the most robust against process changes.
  • the model evaluation can either take place parallel to the end point detection of the first model, or can follow after the plasma process has ended.
  • further monitoring is provided such that the models used for determining the end point are continuously checked for their suitability. This ensures that reliable models are always used.
  • the y-axis shows the percentage change in the wavelength intensities between main and over etch.
  • Fig. 4 illustrates that the maximum change for this process is 918 nm.
  • the course of this wavelength (918 nm) is shown in FIG. 5. This example demonstrates how the "best" wavelength can be found by comparing the main and over etch curves.
  • Over etch is usually understood to mean an extension of the etching time determined (main etch, i.e. the time for etching through the silicon oxide layer) in order to compensate for possible fluctuations in the etching rate over the substrate.
  • the time course of the emission wavelength at 918 nm is shown in FIG. 5. It can also be seen here that there is a sharp drop in intensity which can be used for the detection of the end point.
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  • End point as recognized.
  • the end point is then determined by the fact that the currently measured measurement curve reaches a predetermined section in the model course assigned to it.
  • Graphical derivations can also be assigned to the threshold analysis.
  • threshold-free analyzes form the second category, which is characterized, for example, by the recognition of zero crossings, maxima and turning points.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Überwachung eines Herstellungsprozesses vorgeschlagen, bei der zur Erkennung des Endpunktes mehrere Modelle verwendet werden. Die Aussagen dieser Modelle werden nachfolgend miteinander verglichen und das jeweils beste Modell für die Endpunkterkennung weiterer Herstellunsprozesse verwendet. Das vorgeschlagene Verfahren weist insbesondere den Vorteil auf, daß Prozeßveränderungen infolge von Kammerverschmutzungen bzw. Drift von Sensoren durch Auswahl des jeweils besten Modells kompensiert werden und somit auch bei ungünstigen Prozeßbedingungen eine sichere Endpunkterkennung gewährleistet ist.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Überwachung eines Herstellungsprozesses zur Bearbeitung eines Substrats in der Halbleiterfertigung
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Halbleitertechnik und betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Herstellungsprozesses zur Bearbeitung eines Substrats in der Halbleiterfertigung.
Bei der Herstellung und Bearbeitung von Halbleitersubstraten zur Bildung von darin integrierten Halbleiterschaltungen werden eine Vielzahl von Herstellungsprozessen eingesetzt. Als Beispiele seien hier Abscheidungsprozesse sowie Ätzprozesse zum Strukturieren von auf einem Substrat aufgebrachte Schichten genannt. Diese Herstellungsprozesse müssen grundsätzlich überwacht werden, da aufgrund Ihrer Komplexität unbemerkte Störungen bzw. schlecht angepaßte Prozeßbedingungen zu feh¬ lerhaft hergestellten Halbleiterschaltungen führen können. Um diese Überwachung effizient durchführen zu können, besteht allgemein der Wunsch, den Herstellungsprozeß durch Echtzeitanalyse von bestimmten, während des Herstellundgsprozes- ses ermittelten Meßgrößen zu charakterisieren um dadurch gegebenenfalls regelnd eingreifen zu können.
Mögliche Verfahren zur Kontrolle von Herstellungsprozessen sind beispielsweise aus der US 5,877,032 bekannt. Darin wird ein Verfahren zur Bestimmung des Endpunkts eines Plasmaätz- prozesses beschrieben, bei dem die detektierte optische Emis- sion des Plasmas zur Ermittlung des Endpunkts herangezogen wird. Hintergrund dieser Herangehensweise ist die Tatsache, daß bei Ätzprozessen eine auf einem Substrats befindliche Schicht durchätzt und dabei das darunterliegende Substrat freigelegt wird. Die Wechselwirkung des Ätzgases mit dem freigelegten Substrat läßt sich spektroskopisch als Veränderung des Emissionsspektrums des Plasmas nachweisen. Diese Veränderung wird gemäß der US 5,877,032 mit einer Vielzahl von vorgegebenen Referenzkurven verglichen und aus dem Vergleich auf den Endpunkt des Plasmaätzprozesses geschlossen.
Aus der US 5,739,051 ist ebenfalls ein Verfahren zur Ermittlung des Endpunkts eines Plasmaätzprozesses bekannt. Bei diesem wird ebenfalls die optische Emission des Plasmas zur Ermittlung des Endpunktes herangezogen, wobei Emissionslinien, die charakteristisch für die Wechselwirkung des Ätzgases mit dem Substrat sind, für die Bewertung verwendet werden.
Es ist jedoch sehr häufig schwierig, aus der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Spektren bzw. auch aus anderen Meßgrößen die für den Ätzprozeß charakteristische Meßgröße zu extrahieren. Daher wird gemäß der US 5,658,423 ein Verfahren basie- rend auf der sogenannten Hauptkomponentenanalyse vorgeschlagen, bei der die zeitlich Entwicklung des gesamten Emissionsspektrums von etwa 240 bis 600 Nanometern zur Endpunktanalyse herangezogen wird. Mittels der Hauptkomponentenanalyse wird die anfallende Datenmenge auf wenige sogenannte Basismuster reduziert und deren zeitliche Entwicklung für die Detektion des Endpunkts verwendet. Hierdurch basiert die Detektion des Endpunkts nicht mehr auf der Bewertung einer einzigen Emissionswellenlänge sondern auf der Veränderung des gesamten zur Verfügung stehenden Spektrums. Grundsätzlich bedarf es jedoch auch bei dieser Herangehensweise der Bereitstellung von Referenzwerten zum Vergleichen mit den aktuell gemessenen Meßgrößen.
Insbesondere das zuletzt ganannte Problem wird bei der US 5,737,496 versucht, durch Verwendung eines neuronalen Netzwerkes, zu umgehen. Das neuronale Netz wird anhand einer Vielzahl von ermittelten Meßgrößen trainiert, so daß es nachfolgend zur Entscheidungssfindung hinsichtlich der Endpunkterkennung herangezogen werden kann. Es hat sich jedoch ge- zeigt, daß neuronale Netze oftmals falsche Signale und Muster erlernen, so daß es zu einer Fehlinterpretation kommen kann. Ein fehlerhaftes Training des neuronalen Netzwerkes entsteht beispielsweise durch Veränderung der Emmissionsspektren aufgrund von Alterungserscheinungen der Sensoren bzw. auftretender Kammerverschmutzung. Daher wird gemäß der US 5,864,773 ein sogenanntes virtuelles Sensorsystem vorgeschlagen, bei dem diese Veränderungen vor der eigentlichen Bewertung der Meßgrößen berücksichtigt werden. Dadurch soll ein virtueller Sensor geschaffen werden, der frei von kammerspezifischen bzw. prozeßspezifischen Fehlereinwirkungen ist. Da auch hierbei auf Erfahrungen des Bedienpersonals zurückgeriffen werden muß, können unerwartet auftretende Fehler und Veränderungen nicht automatisch berücksichtigt werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung eines Herstellungsprozesses zur Bearbei- tung eines Substrats in der Halbleiterfertigung anzugeben, das eine sichere und möglichst fehlerfreie Überwachung des Herstellungsprozesses ermöglicht und insbesondere zur Ermittlung des Endpunktes des Herstellungsprozesses dient.
Diese Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst .
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Überwachung eines Her- stellungsprozesses zur Bearbeitung eines Substrats in der Halbleiterfertigung bereitgestellt, welches die folgenden Schritte aufweist:
Vorgabe eines ersten Modells zur Bestimmung des Endpunkts des Herstellungsprozesses, welches durch einen Algorith- mus, durch zumindest eine vorbestimmte, während des Herstellungsprozesses ermittelbare Meßgröße und durch ein Abbruchskriterium definiert ist, wobei der Algorithmus bei seiner Anwendung auf die ermittelte Meßgröße eine Entscheidungsgröße liefert, die bei Vergleich mit dem Ab- bruchskriterium zur Bestimmung des Endpunkts des Herstellungsprozesses dient; Durchführen des Herstellungsprozesses in einer dafür geeigneten Kammer, wobei ein zu behandelndes Substrat in die Kammer eingebracht und darin bearbeitet wird; Ermitteln der durch das erste Modell vorbestimmten Meßgrö- ße während des Herstellungsprozesses;
Anwenden des Algorithmus des ersten Modells auf die ermittelte Meßgröße und Bestimmen der Entscheidungsgröße; Vergleichen der Entscheidungsgröße mit dem durch das erste Modell vorgegebenen Abbruchskriterium, wobei bei dessen Erfüllung der Herstellungsprozeß beendet wird;
Verwenden eines zweiten Modells zur vergleichenden Bestim¬ mung des Endpunkts dieses Herstellungsprozesses, welches ebenfalls durch einen Algorithmus, durch zumindest eine vorbestimmte, während des Herstellungsprozesses ermittel- bare Meßgröße und durch ein Abbruchskriterium definiert ist, wobei das zweite Modell für die Bestimmung des Endpunkts eines dem Herstellungsprozeß nachfolgenden weiteren Herstellungsprozesses verwendet wird, sofern die Bestimmung des Endpunkts durch das zweite Modell mit höherer Si- gnifikanz als mit dem ersten Modell erfolgt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein erstes Modell vorgegeben. Dieses Modell ist dabei insbesondere durch einen Algorithmus, durch die Auswahl zumindest einer vorbe- stimmten, während des Herstellungsprozesses ermittelbaren Meßgröße und durch ein Abbruchskriterium bestimmt. Bei der Meßgröße kann es sich dabei beispielsweise um die Intensität der optischen Emission des Plasmas bei einer durch das Modell vorbestimmten Wellenlänge, um den Druck, Temperatur sowie an- dere, während des Herstellungprozesses ermittelbare Größen handeln. Die Meßgröße wird vorzugweise mittels eines an der Kammer vorgesehenen Sensors ermittelt und einer Datenverarbeitungsanlage zugeführt.
Der durch das Modell vorgegebene Algorithmus wird auf die während des Herstellungsprozesses ermittelte Meßgröße angewendet und liefert dabei eine Entscheidungsgröße. Dem vorge- X tn υ G 1
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Im folgenden wir die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- spiels beschrieben und in den beiliegenden Figuren chematisch dargestellt.
Es zeigen Figur 1 einzelne Verfahrensschritte zur Ermittlung des Endpunktes eines Plasmaprozesses,
Figur 2 die Auswahl eines geeigneten Modells zur Ermittlung des Endpunkts,
Figur 3 a und b eine Isolationsschicht auf einem Substrat mit darin einzubringenden Kontaktlöchern unterschiedlicher Tiefe,
Figur 4 das normierte Spektrum eines Oxidätzprozesses zu verschiedenen Zeitpunkten,
Figur 5 der zeitliche Verlauf einer Emissionslinie dieses Oxidätzprozesses,
Figur 6 eine ausgewählte Emissionslini dieses Oxidätzprozesses zur Ermittelung des Endpunkts,
Figur 7 die veränderte Emissionslinie fgrund von Kammerver- unreinigungen,
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verwendet werden soll. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei dem Plasmaprozeß zunächst noch das erste Modell verwendet, auch wenn das zweite Modell den Endpunkt mit einer höheren Signifikanz bestimmt hat. Dann wird jedoch bei einem nachfolgenden Plasmaprozeß das zweite Modell zur Er¬ mittlung des Endpunkts herangezogen.
Vorteil dieser Herangehensweise ist die Bestimmung des End¬ punkts mit geringer Schwankung, so daß die Ätzprozesse im we- sentlichen mit gleicher Zeitdauer erfolgen können. Sofern sich jedoch aufgrund von Verschmutzungen längere Ätzzeiten ergeben, werden diese durch das zweite Modell berücksichtigt, da diesem beispielsweise eine andere Emissionswellenlänge zugeordnet ist, in der die Veränderungen registrierbar manife- stiert sind.
Die Modellauswahl soll nachfolgend an Figur 2 vertieft werden. Grundsätzlich können mehr als nur zwei Modelle zur Endpunktermittlung vorgegeben werden. Sinnvoll ist, zunächst ein einziges Modell zur Endpunkterkennung des jeweils aktuellen
Plasmaprozesses zu verwenden. Die anderen Modelle werden dann zur vergleichenden Bestimmung des Endpunkts herangezogen. Dabei ist es auch möglich, Datensätze vorangehender Plasmaprozesse zur Modellbewertung zu verwenden, um so herauszufinden, welches Modell am robustesten gegenüber Prozeßveränderungen ist. Die Modellbewertung kann entweder parallel zur Endpunkterkennung des ersten Modells erfolgen, oder sich nach Beendigung des Plasmaprozesses anschließen. Somit ist erfindungsgemäß neben der Überwachung des Plasmaprozesses und der Er- mittlung des Endpunktes eine weitere Überwachung dahingehend vorgesehen, daß die verwendeten Modelle zur Endpunktbestimmung kontinuierlich auf ihre Eignung hin geprüft werden. Da¬ durch wird gesichert, daß immer mit zuverlässigen Modellen gearbeitet wird.
Die Erfindung soll nachfolgend an einem konkreten Ausfüh- rungsbeispiel vertieft werden. Dazu wird auf die Figuren 3a G X 1 1 Φ
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Unter dem over etch wird üblicherweise eine Verlängerung der ermittelten Ätzzeit (main etch, d.h. der Zeit zum Durchätzen der Siliziumoxidschicht) verstanden, um mögliche Schwankungen der Ätzrate über dem Substrat auszugleichen.
Deutlich erkennbar ist in Figur 4, daß bei etwa 918 nm eine maxmimale Veränderung des Signalhubs zu verzeichnen ist.
Der zeitliche Verlauf der Emissionswellenlänge bei 918 nm ist in Figur 5 dargestellt. Auch hier ist erkennbar, daß ein starker Abfall der Intensität auftritt, der für die Detektion des Endpunkts verwendet werden kann.
Für die Erkennung bei der Kontaktlochätzung der Siliziumoxidschicht 105 des Endpunkts wurde jedoch eine andere Linie, nämlich die sog. CN Linie bei 378 nm verwendet. Diese ist in Figur 6 gezeigt. Deutlich erkennbar sind zwei lokale Maxima, wobei das erste Maximum dem flacheren Kontaktloch und das zweite Maximum dem tieferen Kontaktloch in der Siliziumoxidschicht 105 zuzuordnen ist. Die Maxima, d.h. die Veränderung der Intensität der CN-Linie, ist auf eine Wechselwirkung des Ätzgases mit den jeweils freigelegten Materialien, die sich am Boden der Kontaktlöcher befinden, zurückzuführen. Insbesondere aus der Lage des zweiten Maximums läßt sich der Endpunkt des Plasmaätzprozesses bestimmen. Vorzugsweise wird nach Erreichen des Endpunkts der Ätzprozeß noch um eine fest vorgegebene Zeit (over etch) fortgesetzt, um Schwankungen in der lokalen Ätzrate auszugleichen. Diese Schwankungen äußern sich beispielsweise in relativ breiten und flach ausgebilde- 1 1 G
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Schwellwertfreie Analysen bilden dagegen die zweite Kategorie, die beispielsweise durch das Erkennen von Nulldurchgängen, Maxima und Wendepunkten charakterisiert ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Überwachung eines Herstellungsprozesses zur Bearbeitung eines Substrats in der Halbleiterfertigung mit den Schritten:
Vorgabe eines ersten Modells zur Bestimmung des Endpunkts des Herstellungsprozesses, welches durch einen Algorithmus, durch zumindest eine vorbestimmte, während des Herstellungsprozesses ermittelbare Meßgröße und durch ein Ab- bruchskriterium definiert ist, wobei der Algorithmus bei seiner Anwendung auf die ermittelte Meßgröße eine Entscheidungsgröße liefert, die bei Vergleich mit dem Abbruchskriterium zur Bestimmung des Endpunkts des Herstellungsprozesses dient; - Durchführen des Herstellungsprozesses in einer dafür geeigneten Kammer, wobei ein zu behandelndes Substrat in die Kammer eingebracht und darin bearbeitet wird; Ermitteln der durch das erste Modell vorbestimmten Meßgröße während des Herstellungsprozesses; - Anwenden des Algorithmus des ersten Modells auf die ermittelte Meßgröße und Bestimmen der Entscheidungsgröße; Vergleichen der Entscheidungsgröße mit dem durch das erste Modell vorgegebenen Abbruchskriterium, wobei bei dessen Erfüllung der Herstellungsprozeß beendet wird; - Verwenden eines zweiten Modells zur vergleichenden Bestimmung des Endpunkts dieses Herstellungsprozesses, welches ebenfalls durch einen Algorithmus, durch zumindest eine vorbestimmte, während des Herstellungsprozesses ermittelbare Meßgröße und durch ein Abbruchskriterium definiert ist, wobei das zweite Modell für die Bestimmung des Endpunkts eines dem Herstellungsprozeß nachfolgenden weiteren Herstellungsprozesses verwendet wird, sofern die Bestimmung des Endpunkts durch das zweite Modell mit höherer Signifikanz als mit dem ersten Modell erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem weiteren Herstellungsprozeß das zweite Modell und zur vergleichenden Bestimmung seines Endpunktes ein drittes Modell verwendet wird, welches ebenfalls durch einen Algo¬ rithmus, durch zumindest eine vorbestimmte, während des Her¬ stellungsprozesses ermittelbare Meßgröße und durch ein Ab¬ bruchskriterium definiert ist, wobei das dritte Modell für die Bestimmung des Endpunkts nachfolgender Herstellungspro- zesse verwendet wird, sofern die Bestimmung des Endpunkts durch das dritte Modell mit höherer Signifikanz als mit dem zweiten Modell erfolgte.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signifikanz der Bestimmung des Endpunktes durch Vergleich der Meßgrößen der einzelnen Modelle bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signifikanz der Bestimmung des Endpunktes durch Vergleich der durch die Algorithmen der jeweiligen Modelle ermittelten Entscheidungsgrößen bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Entscheidungsgrößen zunächst mit ihren zugeordneten Abbruchskriterien verglichen und aus dem so gewonnenen Ergebnis die Signifikanz ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Meßgrößen abgespeichert werden.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Signifikanz der einzelnen Modelle abgespeicherte Meßgrößen von dem Herstellungsprozeß vorangehen- den Herstellungsprozessen verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor an der Kammer angeordnet ist, der zur Ermittlung der jeweiligen Meßgröße dient.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Algorithmen der verwendeten Modelle die Lage eines lokalen Maximiums, den lokalen Gradienten oder den Wendepunkt einer die zeitliche Entwicklung der Meßgröße darstellenden Kurve bestimmen und dadurch die Entscheidungsgröße liefern.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Modelle zumindest in der vorbestimmten Meßgröße oder dem vorgegebenen Algorithmus unterscheiden.
11. Verfahren zur Überwachung eines Plasmaprozesses mit den Schritten:
Vorgabe eines ersten Modells zur Bestimmung des Endpunkts des Plasmaprozesses, welches durch einen Algorithmus, durch zumindest eine vorbestimmte, während des Plasmaprozesses ermittelbare Meßgröße basierend auf der Intensität mindestens einer vorbestimmten Emissionswellenlänge des
Plasmas und durch ein Abbruchskriterium definiert ist, wobei der Algorithmus bei seiner Anwendung auf die ermittelte Meßgröße eine Entscheidungsgröße liefert, die bei Vergleich mit dem Abbruchskriterium zur Bestimmung des End- punkts des Plasmaprozesses dient;
Durchführen des Plasmaprozesses unter Verwendung eines plasmaangeregten Gases in einer Plasmakammer, wobei ein zu behandelndes Substrat in die Plasmakammer eingebracht wird und dort in Wechselwirkung mit dem plasmaangeregten Gas tritt;
Ermitteln der durch das erste Modell vorbestimmten Meßgrö- ße während des Plasmaprozesses;
Anwenden des Algorithmus des ersten Modells auf die ermittelte Meßgröße und Bestimmen der Entscheidungsgröße; Vergleichen der Entscheidungsgröße mit dem durch das erste Modell vorgegebenen Abbruchskriterium, wobei bei dessen Erfüllung der Plasmaprozeß abgebrochen wird;
Verwenden eines zweiten Modells zur vergleichenden Bestimmung des Endpunkts dieses Plasmaprozesses, welches ebenfalls durch einen Algorithmus, durch zumindest eine vorbestimmte, während des Plasmaprozesses ermittelbare Meßgröße basierend auf der Intensität mindestens einer vorbestimmten Emissionswellenlänge des Plasmas und durch ein Abbruchskriterium definiert ist, wobei das zweite Modell für die Bestimmung des Endpunkts eines dem Plasmaprozeß nachfolgenden weiteren Plasmaprozesses verwendet wird, sofern die Bestimmung des Endpunkts durch das zweite Modell mit höherer Signifikanz als mit dem ersten Modell erfolgte.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem weiteren Plasmaprozeß das zweite Modell und zur vergleichenden Bestimmung seines Endpunkts ein drittes Modell verwendet wird, welches ebenfalls durch einen Algorithmus, durch zumindest eine vorbestimmte, während des Plasmaprozes- ses ermittelbare Meßgröße basierend auf der Intensität minde- stens einer vorbestimmten Emissionswellenlänge des Plasmas und durch ein Abbruchskriterium definiert ist, wobei das dritte Modell für die Bestimmung des Endpunkts nachfolgender Plasmaprozesse verwendet wird, sofern die Bestimmung des Endpunkts durch das dritte Modell mit höherer Signifikanz als mit dem zweiten Modell erfolgte.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Signifikanz der Bestimmung des Endpunktes durch Vergleich der zeitlichen Entwicklung der Meßgrößen auf Basis der vorbestimmten Emissionswellenlängen der einzelnen Modelle bestimmt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Signifikanz der Bestimmung des Endpunktes durch Vergleich der durch die Algorithmen der jeweiligen Modelle ermittelten Entscheidungsgrößen bestimmt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Entscheidungsgrößen zunächst mit ihren zugeordneten Abbruchskriterien verglichen und aus dem so gewonnenen Ergebnis die Signifikanz ermittelt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, das die Intensität einer Vielzahl von Emissionswellenlängen des Plasmas während des Plasmaprozesses gemessen, diese als Meßgrößen verwendet und abgespeichert werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgrößen der Plasmaprozesse basierend auf einer ge¬ meinsamen Emissionswellenlänge miteinander verglichen werden und daraus ein Maß für die Verschmutzung der Plasmakammer ermittelt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Plasmaprozeß ein Plasmaätzprozeß und das plasmaange- regte Gas ein Trockenätzgas ist, mit dem zumindest Teile des Substrats geätzt werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine Isolationsschicht aufweist, in die mit- tels des Plas aätzprozesses Kontaktlöcher geätzt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht aus Siliziumoxid besteht.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß in die Isolationsschicht Kontaktlöcher mit unterschiedlicher Tiefe geätzt werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß beim Plasmaprozeß ein rotierendes Plasma verwendet wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Meßgröße eine Mittelwertbildung über einen vorgegebenen Zeitraum umfaßt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Zeitraum mindestens einer Umlaufperiode des rotierenden Plasmas entspricht.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Algorithmen der verwendeten Modelle die Lage eines lokalen Maximiums, den lokalen Gradienten oder den Wendepunkt einer die zeitliche Entwicklung der Meßgröße darstellenden Kurve bestimmen und dadurch die Entscheidungsgröße liefern.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Modelle zumindest in der vorbestimmten Meßgröße oder dem vorgegebenen Algorithmus unterscheiden.
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