JP2009540569A5

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Publication number: JP2009540569A5
Application number: JP2009514303A
Authority: JP
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2027-05-25

Claims

プラズマ処理を監視する方法であって、
プラズマチャンバ内でプラズマ処理を開始するステップと、
前記プラズマ処理に関するプラズマパラメータデータを得るステップであって、前記プラズマパラメータデータが単独の平面イオン流束プローブの使用により得られ、前記平面イオン流束プローブの感知表面がプラズマに曝され、かつ前記プラズマチャンバ内の壁面又は構成部品表面と同じ平面にあるステップと、
故障状態を示すために前記プラズマパラメータデータを評価するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
前記プラズマパラメータデータを評価する方法は、
コンピュータ可読記憶媒体システム上に前記プラズマパラメータデータを記憶するステップと、
前記プラズマパラメータデータをフィルタリングするステップと、
前記プラズマパラメータデータにアルゴリズムを行うステップと、
前記プラズマパラメータデータに数学的演算を行うステップと、
前記プラズマパラメータデータを既存の基準データを比較し、それにより、解釈し、並びに、前記解釈に基づく状況報告及び警告の少なくともいずれかを発行するステップと、
の任意の組合せを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記プラズマパラメータデータは、前記プラズマを実質的にかく乱することなく得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記プローブは、高周波バイアス表面内に延びているリセス内に、又は、接地表面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記プラズマパラメータデータは、前記平面イオン流束プローブに対する少なくとも１つの高周波（ＲＦ）パルスを含む高周波バーストを適用することによって得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
（ａ）前記プラズマパラメータデータが、ウエハの処理中に一連の測定値として収集され、
（ｂ）前記プラズマパラメータデータが、ポストＲＦ斜面プラズマ密度データを含み、かつ／又は、
（ｃ）前記プラズマパラメータデータが、前記プラズマチャンバのＲＦ整合システムのランダム再調整を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
時間の関数としてのプラズマパラメータの前記一連の測定値が、グラフの形でプロットされていることを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記故障状態が、処理チャンバ内の処理副生成物の堆積、又はヘリウムの漏洩であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
（ａ）前記ポストＲＦ斜面プラズマ密度データの前記傾斜の変化は、前記プラズマチャンバ故障状態が前記処理チャンバ内の処理副生成物の堆積であることを示すのに使用され、
（ｂ）前記プラズマ密度の絶対値の約５％から約２０％の間のＲＦ斜面の後の前記プラズマ密度の振動は、前記プラズマチャンバ故障状態がヘリウムの漏洩であることを示すのに使用され、かつ／又は、
（ｃ）前記ＲＦ斜面後に起こる、前記プラズマ密度の前記絶対値の５％未満の振幅と５秒未満の持続時間と前記プラズマ密度の振動は、前記プラズマチャンバ故障状態が前記整合システムのランダム再調整であることを示すのに使用される、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記プラズマパラメータデータは、前記プラズマチャンバ故障状態が悪い安定化速度の発生であることを示すのに使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
整合調整後の前記プラズマ密度の振幅の安定性は、その適切な均衡点に戻る前に約０．５秒以上かかり、前記プラズマチャンバ故障状態が悪い安定化速度の発生であることを示すことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記プラズマパラメータデータは、前記プラズマチャンバ故障状態がプラズマ閉じ込めの損失の発生であることを示すのに使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記プラズマパラメータデータは、前記プラズマチャンバ故障状態が、同じタイプのウエハ上で同じ処理レシピを行う一群のプラズマチャンバ内でチャンバの整合の欠如の発生であることを示すのに使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
（ａ）前記状況報告及び警告の少なくともいずれかは、前記システム内で修正ステップを開始させ、
（ｂ）前記状況報告及び警告の少なくともいずれかは、ログ含有ウエハ履歴内に前記解釈を記録させ、かつ／又は、
（ｃ）前記状況報告及び警告の少なくともいずれかは、前記プラズマチャンバ内のウエハの処理を停止させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
請求項１に記載の方法を行う装置であって、
（ａ）前記プローブが、前記壁面内、又は、シャワーヘッド電極、ライナ、閉じ込めリング、焦点リング、ガス出口を備えていない電極、ガス分配板、及び基板支持体のいずれかであるプラズマ処理チャンバの構成部品に埋め込まれており、
（ｂ）前記プローブが温度制御構成部品を使用して加熱され、
（ｃ）前記プローブは、前記プローブの感知表面と前記プローブが中に埋め込まれたチャンバ構成部品の隣接する周囲の表面との間の微分磨耗率を補償することが可能であり、かつ／又は、
（ｄ）前記プローブは、容量結合プラズマ処理チャンバ、誘導結合プラズマ処理チャンバ、及び電子サイクロトロン共鳴プラズマ処理チャンバのいずれかに埋め込まれている、
ことを特徴とする装置。
前記平面イオン流束プローブが、多片シャワーヘッド電極アセンブリの前記内側電極部又は外側電極部内に埋め込まれていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記プローブがシャワーヘッド電極内に配置され、前記プローブは、前記プローブの前記感知表面から背面へ貫通するガス通路を作り出す１つ又は複数のガス供給貫通孔を備えており、（ａ）前記ガス供給貫通孔が、前記プローブのない状態では存在する全ガス分配パターンに近づくように配置される、又は（ｂ）前記ガス供給貫通孔が、前記プローブのない状態では前記シャワーヘッド電極内に配置されるが、前記プローブ内に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。