KR20070020226A - A method of plasma etch endpoint detection using a v-i probe diagnostics - Google Patents

A method of plasma etch endpoint detection using a v-i probe diagnostics Download PDF

Info

Publication number
KR20070020226A
KR20070020226A KR1020067020681A KR20067020681A KR20070020226A KR 20070020226 A KR20070020226 A KR 20070020226A KR 1020067020681 A KR1020067020681 A KR 1020067020681A KR 20067020681 A KR20067020681 A KR 20067020681A KR 20070020226 A KR20070020226 A KR 20070020226A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
harmonics
plasma processing
electrical parameters
probe
harmonic
Prior art date
Application number
KR1020067020681A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
아르멘 아보얀
프랑수와 샹드라세카 다사파
브라이언 맥밀린
Original Assignee
램 리써치 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 램 리써치 코포레이션 filed Critical 램 리써치 코포레이션
Publication of KR20070020226A publication Critical patent/KR20070020226A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917Plasma diagnostics
    • H01J37/32935Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917Plasma diagnostics
    • H01J37/32935Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • H01J37/32963End-point detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/311Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105Etching inorganic layers
    • H01L21/31111Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching

Abstract

A plasma processing control system including a V-I probe for effectively monitoring a plasma processing chamber, where the probe can provide electrical parameters in response to a radio frequency (RF) supply (e.g., about 2 MHz, about 27 MHz, or about 60 MHz), a processor coupled to and/or included with a commercially available probe product that can provide harmonics for each of the electrical parameters, and a controller coupled to the processor that can select one of the electrical parameters and one of the associated harmonics for endpoint detection for a plasma processing step is disclosed. The electrical parameters can include voltage, phase, and current and the plasma processing application can be dielectric etching. A system according to embodiments of the invention may be particularly suited for dielectric etching in a production environment. ® KIPO & WIPO 2007

Description

V-I프로브 진단을 이용한 플라즈마 에칭 종료점 검출 방법{A METHOD OF PLASMA ETCH ENDPOINT DETECTION USING A V-I PROBE DIAGNOSTICS}Plasma etching endpoint detection method using -I probe diagnosis {A METHOD OF PLASMA ETCH ENDPOINT DETECTION USING A V-I PROBE DIAGNOSTICS}

발명의 배경Background of the Invention

본 발명은 일반적으로 반도체 프로세싱 결과를 향상시키는 방법 및 제어 시스템에 관련된 것으로서, 특히, 유전체 에칭을 위한 종료점 검출 방법에 관련된 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to methods and control systems for improving semiconductor processing results, and more particularly, to endpoint detection methods for dielectric etching.

일정 시간 동안, 플라즈마 프로세싱 시스템이 주위에 존재해 왔다. 다년간, 유도 결합된 플라즈마 소스, 전자 사이클로트론 공명 (ECR) 소스, 용량성 소스 등을 이용하는 플라즈마 프로세싱 시스템이 반도체 기판 및 유리 패널을 프로세스 하는데 다각도로 도입되고 채택되었다.For some time, plasma processing systems have been around. For many years, plasma processing systems using inductively coupled plasma sources, electron cyclotron resonance (ECR) sources, capacitive sources, and the like have been introduced and adopted at various angles to process semiconductor substrates and glass panels.

프로세싱 동안, 전형적으로 복수의 적층 및/또는 에칭 단계에 직면한다. 적층 단계 동안, 재료가 (유리 패널 또는 웨이퍼의 표면과 같은) 기판 표면에 적층된다. 예를 들어, 규소, 이산화 규소, 질화 규소, 금속 등의 다양한 형태를 포함하는 적층 및/또는 성장된 층이 기판의 표면상에 형성될 수도 있다. 역으로, 기판 표면의 소정 영역으로부터 재료를 선택적으로 제거하기 위해 에칭이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 비어, 콘택트, 및/또는 트랜치와 같은 에칭된 피쳐 (feature) 가 기판의 층에 형성될 수도 있다. 일부 에칭 프로세스는 플라즈마-대향 표면상에서 필름을 동시에 에칭 및 적층하는 화학 및/또는 파라미터를 이용할 수도 있다.During processing, a plurality of lamination and / or etching steps are typically encountered. During the lamination step, the material is laminated to the substrate surface (such as the surface of the glass panel or wafer). For example, stacked and / or grown layers comprising various forms of silicon, silicon dioxide, silicon nitride, metals, and the like may be formed on the surface of the substrate. Conversely, etching may be performed to selectively remove material from certain areas of the substrate surface. For example, etched features such as vias, contacts, and / or trenches may be formed in the layer of the substrate. Some etching processes may utilize chemistry and / or parameters to simultaneously etch and deposit films on plasma-facing surfaces.

플라즈마는 유도 결합, ECR, 마이크로웨이브, 및 용량 결합된 플라즈마 방법을 포함하는 다양한 플라즈마 생성 방법을 이용하여 생성 및/또는 유지될 수 있다. 도 1 에 용량 결합 형태의 플라즈마 프로세싱 시스템의 예를 나타내었으며, 일반적인 인용부호 (150) 로 지시된다. 플라즈마 프로세싱 시스템 (150) 의 구성요소의 다수는 종래의 것이고, 예를 들어, 캘리포니아 프레몬트의 Lam Research Corporation 에서 생산하는, Exelan (등록상표) 패밀리 (예를 들어, 2300 Exelan (등록상표) Flex) 플라즈마 에처에서 발견될 수 있다.The plasma may be generated and / or maintained using a variety of plasma generation methods, including inductively coupled, ECR, microwave, and capacitively coupled plasma methods. An example of a plasma processing system in capacitively coupled form is shown in FIG. 1, indicated by general reference numeral 150. Many of the components of the plasma processing system 150 are conventional and are, for example, the Exelan® family (eg, 2300 Exelan® Flex), produced by Lam Research Corporation, Fremont, California. It can be found in the plasma etcher.

도 1 에서, 플라즈마 프로세싱 시스템 (150) 은, 에칭 부산물을 배출하기 위한 진공 펌프 (예를 들어 "펌프") 를 이용한 배출 경로의 규정 및 프로세싱을 위한 인클로저를 제공하는 챔버 (100) 를 포함한다. 이 예시적인 플라즈마 프로세싱 시스템에서 챔버 (100) 는 접지된다. 도 1 의 예에서 역시 전기적으로 접지되는 상부 전극 (104) 은 에천트 소스 가스 (예를 들어, "피드가스") 확산 메카니즘으로 기능한다. 에천트 소스 가스는 인렛을 통해 챔버로 유입되고 상부 전극 (104) 과 하부 전극 (106) 의 상부에 배치되는 정전기 척 (ESC; electrostatic chuck; 108) 과의 사이의 플라즈마 영역 (102) 에 확산된다. 프로세싱할 웨이퍼 (109) 는 ESC (108) 상에 배치될 수 있다.In FIG. 1, the plasma processing system 150 includes a chamber 100 that provides an enclosure for the specification and processing of the discharge path using a vacuum pump (eg, “pump”) to discharge the etch byproducts. In this example plasma processing system the chamber 100 is grounded. In the example of FIG. 1, the upper electrode 104, which is also electrically grounded, functions as an etchant source gas (eg, “feed gas”) diffusion mechanism. An etchant source gas is introduced into the chamber through the inlet and diffuses into the plasma region 102 between an electrostatic chuck 108 which is disposed on top of the upper electrode 104 and the lower electrode 106. . The wafer 109 to process can be placed on the ESC 108.

하부 전극 (106) 은 RF 매칭 네트워크 (110) 및 RF 전력 공급원 (118) 을 포함하는 무선 주파수 (RF) 전송 시스템에 의해 에너지를 제공받는다. 피드백 제어 목적을 위해, V-I 프로브 (112) 는, RF 전력 공급원 (118) 에 의해 공급되는 파 라미터를 측정하기 위해 RF 매칭 네트워크 (110) 출력에 결합될 수도 있다. 도 1 의 예에서, RF 전력 공급원 (118) 은 하부 전극 (106) 에 약 2 ㎒ 및 약 27 ㎒ 주파수 모두를 공급한다. RF 공급원이 ESC (108) 를 통해 하부 전극 (106) 에 RF 전력을 공급할 때, 플라즈마 영역 (102) 에 웨이퍼 (109) 를 에칭하기 위한 플라즈마가 점화되고 유지된다.The bottom electrode 106 is energized by a radio frequency (RF) transmission system that includes an RF matching network 110 and an RF power source 118. For feedback control purposes, the V-I probe 112 may be coupled to the RF matching network 110 output to measure a parameter supplied by the RF power source 118. In the example of FIG. 1, the RF power source 118 supplies the lower electrode 106 with both about 2 MHz and about 27 MHz frequencies. When the RF source supplies RF power to the lower electrode 106 via the ESC 108, a plasma for etching the wafer 109 in the plasma region 102 is ignited and maintained.

프로브 센서 (V-I 프로브 (112)) 는 RF 공급원의 하류에, 일반적으로, ESC 에 가능한 근접하여 위치된다. 그러나, 프로브가 ESC 에 얼마나 근접하여 위치될 수 있는지를 제한하는 관리 문제가 존재할 수도 있다. 일 예로서, V-I 프로브 (112) 는 ESC 로부터 약 8 내지 9 인치 정도 이격될 수도 있다. V-I 프로브 (112) 및 디지털 신호 프로세서 (DSP; 114) 는 집적된 상업 제품의 일부일 수도 있다. 그러한 상업적으로 가능한 프로브 제품 중 하나는 메사추세스 앤도버이 있는 MKS Instruments 사의 MKS ENI 제품으로 부터 가능한 VI-PROBE-4100 Frequency Scanning Probe (등록 상표) 이다. 다른 상업 제품은 아일랜드 더블린이 있는 Straatum Processware, Ltd (이전에는 Scientific Systems, Ltd) 로부터 가능한 SmartPIMTM 이다. 그러한 상업 제품 각각은 다양한 RF 공급원 주파수에 대해 전압, 전류, 및 위상 파라미터를 검출할 수 있다. 또한, 각각은 DSP 에서 고속 푸리에 변환 (FFT) 또는 다른 적합한 방법을 통해 이들 파라미터에 대한 고조파를 제공할 수 있다. 따라서, 플라즈마 프로세싱 시스템 (150) 의 신호 (122) 는 V-I 프로브 (112) 에 의해 측정되는 각 파라미터의 모든 해당 고조파를 포함할 수 있다. 그 후, 에칭 프로세스 모듈 제어기 (116) 는 이 정보를 이용하여 하나 이상의 플라즈마 프로세싱 단계를 제어할 수 있다.A probe sensor (VI probe 112) is located downstream of the RF source, generally as close as possible to the ESC. However, there may be a management problem that limits how close the probe can be placed to the ESC. As one example, the VI probe 112 may be spaced about 8 to 9 inches from the ESC. The VI probe 112 and digital signal processor (DSP) 114 may be part of an integrated commercial product. One such commercially available probe product is the VI-PROBE-4100 Frequency Scanning Probe (registered trademark) available from MKS ENI products of MKS Instruments, Inc. with Massachusetts Andover. Another commercial product is SmartPIM available from Straatum Processware, Ltd (formerly Scientific Systems, Ltd) in Dublin, Ireland. Each such commercial product can detect voltage, current, and phase parameters for various RF source frequencies. In addition, each may provide harmonics for these parameters via fast Fourier transform (FFT) or other suitable method in the DSP. Thus, signal 122 of plasma processing system 150 may include all corresponding harmonics of each parameter measured by VI probe 112. The etch process module controller 116 can then use this information to control one or more plasma processing steps.

플라즈마 시스템의 에칭 애플리케이션에 대한 공통적인 프로세스 제어는 종료점 (endpoint) 검출이다. 종료점을 검출하는 종래 방법은: (1) 레이저 간섭계 및 반사계수; (2) 광학 방출 스펙트로스코피; (3) 직접 관측; (4) 질량 스펙트로스코피; 및 (5) 시간-기반 예측을 포함한다. 지금까지, 광학 방출 스펙트로스코피 또는 광학 수단이 종래 플라즈마 프로세싱 접근방식에서 가장 널리 이용된다. 노출되는 영역이 약 50 % 인 애플리케이션 (예를 들어, 금속) 과 같은 많은 프로세싱 단계의 경우, 광학 방출이 양호하게 역할을 할 수 있다. 그러나, 에칭 레이트 및 에칭되는 전체 면적에 의해 이 접근방식의 감도가 제한된다. 특히, 광학 종료점 검출은 일반적으로, 비어와 같이 높은 세장비 (aspect ratio) 의 유전체 에치에 대해 로버스트하지 못하다. 그러한 많은 유전체 에치는 전형적으로, 산화물 또는 유전체 필름의 전체 표면적의 단지 약 1 % 와 같이, 매우 낮은 노출 영역을 가진다. 광학 접근방식은 이들 애플리케이션에 대한 기술 스케일일수록 더욱 신뢰할 수 없다.Common process control for etching applications in plasma systems is endpoint detection. Conventional methods for detecting endpoints include: (1) laser interferometer and reflection coefficient; (2) optical emission spectroscopy; (3) direct observation; (4) mass spectroscopy; And (5) time-based prediction. To date, optical emission spectroscopy or optical means are most widely used in conventional plasma processing approaches. For many processing steps, such as applications (eg, metals) where the area exposed is about 50%, optical emission can play a good role. However, the sensitivity of this approach is limited by the etch rate and the total area etched. In particular, optical endpoint detection is generally not robust to dielectric etch of high aspect ratios, such as vias. Many such dielectric etches typically have very low exposure areas, such as only about 1% of the total surface area of the oxide or dielectric film. The optical approach is less reliable at the technical scale for these applications.

보다 최근에는, 전술한 상업적으로 가능한 프로브 시스템으로부터의 파라미터의 이용이 종료점을 검출하는 시도에 이용되어 왔다. 일반적으로, 그러한 접근방식은 종료점 검출을 위해 특정 파라미터, 전형적으로, 기본파 파형을 이용해 왔다. 그러나, 그러한 접근방식은 상이한 타입의 에칭 및/또는 프로세싱 단계에 대한 가장 민감한 종료점 검출 방법이 아닐 수도 있다. 따라서, 공지된 접 근방식은 생산 환경에 대해 부적합할 수도 있다. 공지된 접근방식의 공통적인 문제점은 웨이퍼 마다의 생산환경의 핸들링 편차 및 좁은 노출 영역의 에칭 프로세스 단계의 낮은 감도를 포함한다.More recently, the use of parameters from commercially available probe systems described above has been used in attempts to detect endpoints. In general, such an approach has used certain parameters, typically fundamental wave waveforms, for endpoint detection. However, such an approach may not be the most sensitive endpoint detection method for different types of etching and / or processing steps. Thus, known approaches may be inadequate for the production environment. Common problems with known approaches include handling variation in the per wafer wafer production environment and low sensitivity of the etch process step of narrow exposed areas.

프로세스의 상이한 에칭 단계에 대해 적응되고 최적화될 수 있고, 생산 환경에도 적합한, 탄력적인 종료점 검출 방법이 요구된다. 특히, 유전체 에칭 프로세스 단계와 같은 일부 애플리케이션에서 보다 신뢰할 수 있는 종료점 검출 방법이 요구된다.There is a need for a flexible endpoint detection method that can be adapted and optimized for the different etching steps of the process and is suitable for the production environment. In particular, some applications, such as dielectric etch process steps, require more reliable endpoint detection methods.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템은: 무선 주파수 (RF) 공급 (예를 들어, 약 2 ㎒, 약 27 ㎒, 또는 약 60 ㎒) 에 응답하여 전기적 파라미터를 제공할 수 있는, 플라즈마 프로세싱 챔버를 효율적으로 모니터링하기 위한 V-I 프로브, 상업적으로 가능한 프로브 제품에 결합 및/또는 포함되어 전기적 파라미터 각각에 대한 고조파를 제공할 수 있는 프로세서, 및 프로세서에 결합되어 플라즈마 프로세싱 애플리케이션을 위한 종료점 검출을 위해 전기적 파라미터 중 하나 이상 및 해당 고조파 중 하나 이상을 선택할 수 있는 제어기를 포함할 수 있다. 전기적 파라미터는 전압, 위상, 및 전류를 포함할 수 있고, 플라즈마 프로세싱 애플리케이션은 유전체 에칭일 수 있다. 본 발명의 실시형태에 따른 시스템은 생산 환경의 유전체 에칭에 특히 적합할 수도 있다.According to one embodiment of the present invention, a plasma processing control system is capable of providing electrical parameters in response to a radio frequency (RF) supply (eg, about 2 MHz, about 27 MHz, or about 60 MHz), A VI probe for efficiently monitoring the plasma processing chamber, a processor coupled to and / or incorporated in commercially available probe products to provide harmonics for each of the electrical parameters, and coupled to the processor to provide endpoint detection for plasma processing applications. And a controller capable of selecting one or more of the electrical parameters and one or more of the corresponding harmonics. Electrical parameters can include voltage, phase, and current, and the plasma processing application can be a dielectric etch. The system according to an embodiment of the present invention may be particularly suitable for dielectric etching in a production environment.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 종료점을 검출하는 방법은, 제조 종료점 검출 캘리브레이션의 수행 및 생산 환경 종료점 검출의 수행의 일반적인 방법을 포 함할 수 있다. 제조 종료점 검출 교정의 수행은: (i) 샘플 웨이퍼에 플라즈마 에칭을 수행하는 단계; (ii) 선택된 고조파 플롯을 경험적으로 판정하여 종료점을 검출하는 단계; 및 (iii) 종료점을 나타내는 고조파 파라미터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 생산 환경 종료점 검출의 수행은: (i) 생산 웨이퍼에 플라즈마 에칭을 수행하는 단계; (ii) 선택된 고조파 플롯을 획득하는 단계; (iii) 선택된 고조파 플롯을 분석하여 종료점을 검출하는 단계; (iv) 종료점이 검출되지 않은 경우 플라즈마 에칭을 계속하는 단계; (v) 종료점이 검출된 경우 플라즈마 에칭을 중단하는 단계; 및 (vi) 임의의 종료점후 활동을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a method for detecting an endpoint may include a general method of performing a manufacturing endpoint detection calibration and performing a production environment endpoint detection. Performing a manufacturing endpoint detection calibration includes: (i) performing a plasma etch on the sample wafer; (ii) empirically determining a selected harmonic plot to detect an endpoint; And (iii) obtaining a harmonic parameter indicative of the endpoint. Performing production environment endpoint detection includes: (i) performing a plasma etch on the production wafer; (ii) obtaining a selected harmonic plot; (iii) analyzing the selected harmonic plots to detect endpoints; (iv) continuing the plasma etching if no endpoint is detected; (v) stopping plasma etching if an endpoint is detected; And (vi) performing the activity after any endpoint.

본 발명의 이들 및 다른 특성들을 이하의 발명의 상세한 설명에서 첨부 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.These and other features of the present invention are described in more detail with reference to the accompanying drawings in the following detailed description of the invention.

도면의 간단한 설명Brief description of the drawings

첨부 도면의 도면에서 본 발명은 제한의 방식이 아닌 예시의 방식에 의해 설명되며, 유사한 인용부호는 유사한 소자를 나타낸다.In the drawings of the accompanying drawings the invention is illustrated by way of example and not by way of limitation, like reference numerals designate like elements.

도 1 은 V-I 프로브를 가지는 종래의 플라즈마 프로세싱 시스템의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional plasma processing system having a V-I probe.

도 2 는 발명의 일 실시형태에 따른 제조 랩 종료점 검출 교정 방법의 플로우도이다.2 is a flow chart of a manufacturing lab endpoint detection calibration method according to one embodiment of the invention.

도 3 은 발명의 일 실시형태에 따른 생산 환경 종료점 검출 방법의 플로우도이다.3 is a flow diagram of a production environment endpoint detection method according to one embodiment of the invention.

도 4 는 발명의 실시형태에 따른 종료점 검출을 위한 전압 고조파 파형의 그 래프이다.4 is a graph of a voltage harmonic waveform for endpoint detection in accordance with an embodiment of the invention.

도 5 는 발명의 실시형태에 따른 종료점 검출을 위한 위상 고조파 파형의 그래프이다.5 is a graph of phase harmonic waveforms for endpoint detection in accordance with an embodiment of the invention.

도 6 은 발명의 실시형태에 따른 종료점 검출을 위한 전류 고조파 파형의 그래프이다.6 is a graph of current harmonic waveforms for endpoint detection in accordance with an embodiment of the invention.

도 7 은 본 발명의 일 실시형태에 따라, 복수의 V-I 프로브를 수반하는 구현을 나타낸 도면이다.7 illustrates an implementation involving a plurality of V-I probes, in accordance with an embodiment of the invention.

발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

이하, 첨부 도면에 나타낸 바와 같은 일부 바람직한 실시형태를 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 명확한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항을 설명한다. 그러나, 본 발명은 그러한 특정 세부사항의 일부 또는 전부가 없이도 실시될 수도 있음이 당업자에게 명백해질 것이다. 다른 예에서는, 본 발명을 불필요하게 불명료하게 하지 않기 위해 널리 공지된 프로세스 단계 및/또는 구조를 설명하지 않았다. 본 발명의 특징 및 이점들이 도면 및 이하의 설명에 의해 더 명확하게 이해될 수도 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to some preferred embodiments as shown in the accompanying drawings. In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without some or all of these specific details. In other instances, well known process steps and / or structures have not been described in order not to unnecessarily obscure the present invention. The features and advantages of the invention may be more clearly understood by the drawings and the following description.

전술한 바와 같이, V-I 프로브는 전류, 전압, 및 위상 파라미터를 측정하는데 이용될 수 있다. 또한, 신호 프로세싱 (예를 들어, 도 1 의 DSP (114)) 을 통해 각각에 대한 고조파가 판정될 수 있다. 기본파 또는 제 1 고조파를 포함하는 이들 고조파는 본 발명의 실시형태에 따른 종료점 검출 방법에 고려될 수 있다. 또한, 이 방법들은, 예를 들어, 도 1 의 RF 전력 공급원 (118) 에 의해 제 공되는 것처럼, 상이한 주파수 선택에 적용가능하다. 본 발명의 실시형태에 따른 방법들은 소정 RF 주파수에서 종료점 검출에 가장 적합한 특정 파라미터 및 해당 고조파의 선택을 가능하게 한다. 예를 들어, 특정 실시형태에서, 약 2 ㎒ RF 신호에 대한 전압 파라미터의 제 2 고조파가 종료점을 신뢰할 수 있게 검출하는데 이용될 수 있다. 특정 애플리케이션에 대한 최적 종료점 검출을 위해 이러한 주파수, 고조파, 및 파라미터를 선택하는 방법을 보다 구체적으로 후술한다.As mentioned above, V-I probes can be used to measure current, voltage, and phase parameters. In addition, harmonics for each may be determined through signal processing (eg, DSP 114 of FIG. 1). These harmonics, including fundamental waves or first harmonics, can be considered in the endpoint detection method according to the embodiment of the present invention. In addition, these methods are applicable to different frequency selections, for example, as provided by the RF power source 118 of FIG. Methods in accordance with embodiments of the present invention enable the selection of specific parameters and corresponding harmonics that are best suited for endpoint detection at a given RF frequency. For example, in certain embodiments, a second harmonic of the voltage parameter for the about 2 MHz RF signal can be used to reliably detect the endpoint. The method of selecting such frequencies, harmonics, and parameters for optimal endpoint detection for a particular application is described in more detail below.

본 발명의 실시형태에 따르면, 제조 종료점 검출 교정 방법 및 생산 환경 종료점 검출 방법이 제공된다. 일반적으로, 제조 종료점 검출 교정 방법은 소정 주파수에서 종료점 검출을 위한 최적 고조파 및 파라미터의 선택을 가능하게 할 수 있다. 또한, 생산 환경 종료점 검출 방법은 생산 환경에서 다양한 프로세스 단계에 대한 종료점 검출의 프로세스 제어를 가능하게 할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a manufacturing end point detection calibration method and a production environment end point detection method are provided. In general, the manufacturing endpoint detection calibration method may enable the selection of optimal harmonics and parameters for endpoint detection at a given frequency. In addition, the production environment endpoint detection method may enable process control of endpoint detection for various process steps in a production environment.

제조 랩 환경에서, 본 발명의 실시형태에 따른 일반적 방법은 후술하는 바와 같을 수도 있다. 다수의 웨이퍼 (예를 들어, 2 내지 100 개) 의 테스트 에칭이 수행될 수도 있다. 종료점에서 어떤 파라미터에 대한 어떤 고조파가 최적의 시그너쳐 (signature) 를 제공할지 판정하기 위해 가용 고조파 (기본파 포함) 각각이 재검토될 수도 있다. 또한, 제조 환경에서 프로세싱 변화를 허용하기 위해, 적절한 웨이퍼가 테스트 에칭을 위해 선택되어야 한다. 예를 들어, 검출 마진의 최적 영점을 잡기 위해 "공칭 (nominal)" 프로세스 웨이퍼가 선택될 수도 있다.In a manufacturing lab environment, the general method according to embodiments of the present invention may be as described below. Test etching of a plurality of wafers (eg, 2 to 100) may be performed. Each of the available harmonics (including the fundamental) may be reviewed to determine which harmonics for which parameter at the endpoint provide the optimal signature. In addition, to allow for processing variations in the manufacturing environment, an appropriate wafer must be selected for test etching. For example, a “nominal” process wafer may be selected to achieve optimal zeroing of the detection margin.

도 2 를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 제조 랩 종료점 검출 교정 방법의 플로우도를 나타내었으며, 일반적인 인용부호 (200) 로 지시된다. 플로 우는 시작 (202) 에서 시작할 수 있다. 다음으로, 테스트 웨이퍼 또는 샘플 웨이퍼의 기판이 소정 시간 동안 에칭될 수 있다 (단계 204). 다음으로, 에칭의 종료점 시간이 독립적인 수단에 의해, 예를 들어, "경험적으로" 판정될 수 있다 (단계 206). 샘플 웨이퍼에 대해 종료점을 경험적으로 판정하는 한 방식은 샘플 웨이퍼의 에칭된 위치에 주사식 전자 현미경 (SEM; Scanning Electron Microscopy) 분석을 수행하는 것이다. 이러한 종료점의 선판정은 각 고조파 플롯에 대한 종료점 검출 시간의 "핀포인팅"을 가능하게 할 수 있다. 따라서, 종료점 판정의 소정 방식 (예를 들어, 샘플 웨이퍼의 SEM 분석) 이 존재할 수 있고, 그 후, 어떤 방식이 최적의 상관된 종료점 지시자를 제공할 수 있는지 경험적으로 판정하는 모든 가능 플롯의 관측이 존재할 수 있다.Referring to FIG. 2, a flow diagram of a manufacturing lab endpoint detection calibration method in accordance with one embodiment of the present invention is shown, indicated by general reference numeral 200. The flow may begin at start 202. Next, the substrate of the test wafer or sample wafer may be etched for a predetermined time (step 204). Next, the end point time of the etching can be determined, for example, by means of independent means (step 206). One way to empirically determine the endpoint for a sample wafer is to perform Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis on the etched location of the sample wafer. Predetermination of these endpoints may enable "pin pointing" of the endpoint detection time for each harmonic plot. Thus, there may be some manner of endpoint determination (eg, SEM analysis of a sample wafer), and then the observation of all possible plots empirically determining which manner can provide the best correlated endpoint indicator. May exist.

다음으로, 결정 박스 (208) 는 종료점 시간이 검출되지 않은 경우 플로우를 단계 (204) 로 회기시킬 수 있다. 또는, 플로우가 진행하여 종료점 시간 이후 신규 기판을 에칭하고 V-I 프로브 신호를 기록할 수 있다 (단계 210). 다음으로, 소정 RF 주파수에 대해, 전압, 전류, 및 위상의 파라미터를 포함하는 고조파 플롯이 분석 및 비교되어 알려진 종료점 시간 근처의 종료점의 가장 민감한 시그너쳐를 판정할 수 있다. 다음으로, 종료점 고조파 알고리즘이 정의될 수 있다 (단계 214). 물론, 일부 애플리케이션에서는, 제 1 고조파 또는 기본파 파형이 실시형태에 따른 종료점 검출에 가장 적합할 수도 있다. 일 실시형태에서, 약 2 ㎒ 공급에서 전압 파라미터에 대한 제 2 고조파가 유전체 에칭 애플리케이션에 대해 최적의 종료점 검출을 제공하는 것으로 발견되었다. 또한, 단계 (214) 는 선택된 고조파로부터 종료점을 찾는 수학적 방식 (즉, "알고리즘") 을 선택하는 것을 포함할 수도 있다. 그러한 가능한 알고리즘 또는 방법은 이하 보다 구체적으로 설명한다. 일 실시형태에서, 선택된 알고리즘 및 고조파/파라미터 조합은, 예를 들어, 도 1 의 에칭 프로세스 모듈 제어기 (116) 에 위치하는 소프트웨어에 프로그래밍될 수 있다. 다시 도 2 를 참조하여, 플로우는 신규 기판을 에칭하는 것으로 계속할 수 있다 (단계 216). 다음으로, 종료점 정밀도가 독립적인 수단으로 검증될 수 있다 (단계 218). 플로우는 단계 (220) 에서 종료될 수 있다.Next, decision box 208 may return the flow to step 204 if no endpoint time is detected. Alternatively, the flow may proceed to etch the new substrate after the endpoint time and record the V-I probe signal (step 210). Next, for a given RF frequency, a harmonic plot including parameters of voltage, current, and phase can be analyzed and compared to determine the most sensitive signature of the endpoint near the known endpoint time. Next, an endpoint harmonic algorithm can be defined (step 214). Of course, in some applications, the first harmonic or fundamental wave waveform may be best suited for endpoint detection in accordance with an embodiment. In one embodiment, a second harmonic for the voltage parameter at about 2 MHz supply has been found to provide optimal endpoint detection for dielectric etch applications. Step 214 may also include selecting a mathematical way to find the endpoint from the selected harmonics (ie, “algorithm”). Such possible algorithms or methods are described in more detail below. In one embodiment, the selected algorithm and harmonic / parameter combination can be programmed, for example, in software located in the etch process module controller 116 of FIG. 1. Referring again to FIG. 2, the flow may continue by etching the new substrate (step 216). Next, the endpoint precision can be verified by independent means (step 218). The flow may end at 220.

이제, 도 3 을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 생산 환경 종료점 검출 방법의 플로우도를 나타내었으며, 일반적인 인용부호 (350) 로 지시된다. 플로우는 시작 (300) 에서 시작할 수 있다. 먼저, 웨이퍼가 로딩될 수 있다 (단계 302). 다음으로, 웨이퍼에 에칭이 시작될 수 있다 (단계 304). 다음으로, V-I 프로브 신호를 모니터링하면서 (예를 들어, 생산 웨이퍼의) 기판이 에칭될 수 있다 (단계 306). 다음으로, V-I 신호가 측정 (단계 308) 및 분석 (단계 310) 될 수 있다. 분석은 플롯으로부터 종료점을 검출하는 종래의 알고리즘의 이용을 포함할 수 있다. 또한, 슬로프 변화 검출, 진폭 비교와 같은 방법들, 또는 복수의 신호 (예를 들어, 전압 및 위상) 를 조합하는 멀티베리에이트 (multivariate) 기술을 포함하여 종래의 광학 검출 방법에 이용될 수 있는 임의의 표준 기술이 이용될 수도 있다. 또한, 종료점이 예상되는 시간 범위가 고조파 플롯에서 효과적으로 강조될 수 있는 시간 윈도우가 검출 방법에 포함될 수도 있 다. 플롯으로부터의 종료점 검출의 보다 구체적인 사항은 도 4 를 참조하여 후출한다.Referring now to FIG. 3, a flow diagram of a production environment endpoint detection method in accordance with one embodiment of the present invention is shown, indicated by general reference numeral 350. The flow can begin at start 300. First, the wafer may be loaded (step 302). Next, etching may begin on the wafer (step 304). Next, the substrate may be etched (eg, of the production wafer) while monitoring the V-I probe signal (step 306). Next, the V-I signal can be measured (step 308) and analyzed (step 310). The analysis can include the use of conventional algorithms to detect endpoints from the plot. Also, any methods that can be used in conventional optical detection methods, including methods such as slope change detection, amplitude comparison, or multivariate techniques that combine multiple signals (eg, voltage and phase). Standard techniques of may be used. In addition, a time window may be included in the detection method in which the time range in which the end point is expected can be effectively emphasized in the harmonic plot. More details of end point detection from the plot are backed out with reference to FIG. 4.

도 3 에서, 단계 (310) 이후, 종료점이 아직 검출되지 않은 경우, 결정 박스 (312) 는, 에칭이 계속될 수 있는 단계 (314) 로 플로우를 진행시킬 수 있다. 그 후, 단계 (314) 로부터의 플로우는 단계 (308) 로 진행할 수 있다. 종료점이 검출된 경우, 소정의 추가 시간 주기 동안의 에칭 또는 다른 화학물질을 대채 또는 임의의 다른 프로세싱 활동과 같은 종료점후 (post-endpoint) 활동이 수행될 수 있다 (단계 316). 플로우는 단계 (318) 에서 종료될 수 있다.In FIG. 3, after step 310, if an endpoint has not yet been detected, decision box 312 may advance the flow to step 314 where etching may continue. Thereafter, the flow from step 314 can proceed to step 308. If an endpoint is detected, post-endpoint activity, such as etching or other chemical activity or any other processing activity, for any additional period of time may be performed (step 316). The flow may end at step 318.

본 발명의 실시형태에 따라 이용될 수 있는 다수의 가능한 프로세스 레시피 (recipe) 및 웨이퍼 스택 조합이 존재한다. 본 발명의 실시형태에 따른 테스팅 방법에 이용되는 레시피의 일례를 이하의 표에 나타내었다. 도 4 내지 도 6 은 해당 고조파 파형을 나타내며 이하 구체적으로 설명한다.There are a number of possible process recipes and wafer stack combinations that can be used in accordance with embodiments of the present invention. An example of the recipe used for the testing method according to the embodiment of the present invention is shown in the following table. 4 to 6 show corresponding harmonic waveforms and will be described in detail below.

Figure 112006072290011-PCT00001
Figure 112006072290011-PCT00001

도 4 를 참조하면, 본 발명의 실시형태에 따른 종료점 검출을 위한 전압 고조파 파형의 그래프를 나타내었으며, 일반적인 인용부호 (400) 로 지시된다. 이것은 종료점 검출을 위해 기본파 또는 제 2 고조파 플롯을 이용하는 가능성을 나타내는 예시 파형 스냅샷이다. 전술한 바와 같이, 일반적인 방법은 소정 RF 주파수에서 파라미터 (예를 들어, 전압, 전류, 또는 위상) 에 대해 최적 고조파를 판정하는 것일 수도 있다. 일반적으로, 한 파형을 다른 파형에 대해 선호하게 만들 수도 있는 특성은 종료점 부근에서 가장 큰 진폭 변화 및 웨이퍼마다 반복가능하고 재생산가능한 특성을 포함한다. 그러한 반복가능성은 생산 환경에 대해 중요한 특성이다.Referring to FIG. 4, a graph of voltage harmonic waveforms for endpoint detection in accordance with an embodiment of the present invention is shown, indicated by the general reference numeral 400. This is an example waveform snapshot showing the possibility of using a fundamental or second harmonic plot for endpoint detection. As noted above, a general method may be to determine optimal harmonics for a parameter (eg, voltage, current, or phase) at a given RF frequency. In general, properties that may make one waveform preferred over another include the largest amplitude change near the endpoint and repeatable and reproducible properties per wafer. Such repeatability is an important characteristic for the production environment.

도 4 에서, 파형 (402) 은 약 27 ㎒ 의 RF 주파수에 대한 전압 파라미터의 제 1 고조파 (즉, 기본파) 플롯을 나타낸다. 이 그래프로부터, 영역 (406) 에 대응하는 종료점이 판정될 수 있다. 이 판정을 만드는 한 방법은 골 (trough)를 찾고 가능하면 미소한 변동 (manipulation) (더 높은 주파수) 을 부드럽게 하는 필터링을 포함하는 알고리즘이다. 또한, 전술한 바와 같이, 특정 시점 이전 또는 이후에 종료점이 나타날 것을 예상할 수 없을 수도 있기 때문에 종료점 근처에서 "브래킷 (bracket)" 또는 윈도우를 형성하기 위해 지연 인자가 이용될 수도 있다. 다른 가능한 방법은 신호의 진폭 차이, 미분 기능, 비율, 또는 임의의 다른 표준 기술을 이용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 도 1 의 에칭 프로세스 모듈 제어기 (116) 는, 소프트웨어 제어에 의해 프로그래밍된 바와 같이, 종료점 검출을 위해 필터링 및 골의 식별을 수행할 수도 있다. 도 4 에서, 파형 (404) 은 약 2 ㎒ 의 RF 주파수에 대한 전압 파라미터의 제 2 고조파 플롯을 나타낸다. 유사하게, 그 파형은 나타낸 바와 같이, 종료점을 검출하기 위한 특성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 실시형태에 따라, 파형 (402) 또는 파형 (404) 은 종료점 검출을 위해 효과적으로 선택되고 이용될 수도 있다.In FIG. 4, waveform 402 shows a first harmonic (ie, fundamental wave) plot of the voltage parameter for an RF frequency of about 27 MHz. From this graph, an end point corresponding to the area 406 can be determined. One way to make this decision is an algorithm that involves filtering to find troughs and possibly smoothing minor variations (higher frequencies). In addition, as discussed above, a delay factor may be used to form a "bracket" or window near the end point because it may not be expected to appear before or after a particular point in time. Other possible methods include using the amplitude difference, differential function, ratio, or any other standard technique of the signal. For example, the etch process module controller 116 of FIG. 1 may perform filtering and identification of valleys for endpoint detection, as programmed by software control. In FIG. 4, waveform 404 shows a second harmonic plot of the voltage parameter for an RF frequency of about 2 MHz. Similarly, the waveform exhibits a characteristic for detecting an endpoint, as shown. Thus, according to embodiments of the present invention, waveform 402 or waveform 404 may be effectively selected and used for endpoint detection.

이제 도 5 를 참조하면, 본 발명의 실시형태에 따른 종료점 검출을 위한 위상 고조파 파형의 그래프를 나타내었으며, 일반적인 인용부호 (500) 로 지시된다. 파형 (502) 은 약 27 ㎒ 의 RF 주파수에 대해 위상 파라미터의 제 1 고조파 (즉, 기본파) 플롯을 나타낸다. 이 그래프로부터, 나타낸 바와 같이, 종료점이 검출될 수 있다. 파형 (504) 은 약 2 ㎒ 의 RF 주파수에 대해 위상 파라미터의 제 2 고조파 플롯을 나타낸다. 도면으로부터 관측되는 바와 같이, 약 27 ㎒ 의 위상 파라미터의 기본파 플롯보다 약 2 ㎒ 의 위상 파라미터의 제 2 고조파에 대해 종료점 판정이 보다 어려울 수 있다. 따라서, 약 2 ㎒ RF 공급에 대해 종료점을 판정하기 위해 다른 파라미터 및/또는 고조파가 선택될 수도 있다.Referring now to FIG. 5, a graph of phase harmonic waveforms for endpoint detection in accordance with an embodiment of the present invention is shown, indicated by general reference numeral 500. Waveform 502 shows a first harmonic (ie, fundamental wave) plot of the phase parameter for an RF frequency of about 27 MHz. From this graph, as shown, an endpoint can be detected. Waveform 504 shows a second harmonic plot of the phase parameter for an RF frequency of about 2 MHz. As observed from the figure, the endpoint determination may be more difficult for the second harmonic of the phase parameter of about 2 MHz than the fundamental wave plot of the phase parameter of about 27 MHz. Thus, other parameters and / or harmonics may be selected to determine the endpoint for the about 2 MHz RF supply.

이제 도 6 을 참조하면, 본 발명의 실시형태에 따른 종료점 검출을 위한 전류 고조파 파형의 그래프를 나타내었으며, 일반적인 인용부호 (600) 로 지시된다. 파형 (602) 은 약 2 ㎒ 의 RF 주파수에 대해 전류 파라미터의 제 2 고조파 플롯을 나타낸다. 이 그래프로부터, 나타낸 바와 같이, 종료점이 검출될 수 있다. 따라서, 전압, 위상, 및 전류의 파라미터 각각은 본 발명의 실시형태에 따른 종료점 검출에 적합한 고조파를 가질 수도 있다. 다른 애플리케이션에서, 다른 파라미터 및/또는 고조파가 최적의 종료점 검출 플롯을 제공할 수도 있다.Referring now to FIG. 6, a graph of current harmonic waveforms for endpoint detection in accordance with an embodiment of the present invention is shown, indicated by general reference numeral 600. Waveform 602 shows a second harmonic plot of the current parameter for an RF frequency of about 2 MHz. From this graph, as shown, an endpoint can be detected. Thus, each of the parameters of voltage, phase, and current may have harmonics suitable for endpoint detection in accordance with embodiments of the present invention. In other applications, other parameters and / or harmonics may provide the optimal endpoint detection plot.

상부 및 하부 전극 모두에 RF 전력을 제공하는 시스템의 경우, VI-프로브에 하부 전극만, 또는 상부 전극만, 또는 두 전극의 각각이 제공될 수 있다. 도 7 은, V-I 프로브 (732) 및 해당 DSP (734) 에 상부 전력 전극 (704) 이 제공되는 대체 구현을 나타낸다. V-I 프로브 (712) 및 DSP (714) 에 하부 전력 전극 (708) 이 제공된다. 또한, 상부 전력 전극 (704) 에는 RF 매칭 네트워크 (730), RF 전력 공급원 (728), 및 상부 전극 (704) 을 접지된 챔버 (700) 로부터 절연하기 위한 상부 전극 절연체 (738) 를 포함하는 해당 구성요소들이 제공된다. 도 7 의 구현에서, 종료점 신호는 V-I 프로브 (712), V-I 프로브 (732), 또는 두 V-I 프로브 모두로부터 측정될 수 있다.For systems that provide RF power to both the top and bottom electrodes, the VI-probe may be provided with only the bottom electrode, or only the top electrode, or each of the two electrodes. 7 shows an alternative implementation in which the upper power electrode 704 is provided to the V-I probe 732 and the corresponding DSP 734. The lower power electrode 708 is provided to the V-I probe 712 and the DSP 714. The upper power electrode 704 also includes an RF matching network 730, an RF power source 728, and an upper electrode insulator 738 for insulating the upper electrode 704 from the grounded chamber 700. Components are provided. In the implementation of FIG. 7, the endpoint signal can be measured from a V-I probe 712, a V-I probe 732, or both V-I probes.

몇몇 바람직한 실시형태에 의해 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위내에 속하는 대체, 변경, 및 등가가 존재한다. 예를 들어, 예시적인 실시형태에 서 전압, 위상, 및 전류의 3 가지 파라미터가 있지만, 임의의 적합한 개수의 파라미터 및/또는 파라미터 조합이 채택될 수도 있다. 또한, 상이한 고조파가 바람직할 수도 있고, 시스템 또는 애플리케이션에 따라서 달라질 수도 있고, 상이한 시스템 또는 애플리케이션에 대해 경험적으로 판정될 수도 있다. 유사하게, V-I 프로브 시스템이 개선될수록 더 많은 위상 시스템 고조파가 가능할 수도 있으며, 따라서, 그러한 가능한 고조파도 본 발명의 범위 내에 있다. 다른 예로서, 제 5, 제 6, 제 7 등의 고조파 플롯이 본 발명의 실시형태에 따른 가장 효과적인 종료점 검출을 제공할 수도 있다. 또 다른 예로서, 예시적인 RF 주파수로서 약 2 ㎒, 약 27 ㎒, 및 약 60 ㎒ 의 RF 주파수를 설명하였지만, 플라즈마 프로세싱 시스템 등에 적용가능한 임의의 다른 RF 주파수 또는 적합한 형태의 주파수가 채택될 수도 있다. 본 발명의 시스템 및 방법을 구현하는 다수의 대체 방식이 존재함을 알 수 있다. 따라서, 이하의 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 및 범위에 속하는 그러한 모든 대체, 변경, 및 등가를 포함하는 것으로 분석될 것으로 의도된다.While the invention has been described in terms of some preferred embodiments, there are alternatives, modifications, and equivalents that fall within the scope of the invention. For example, although there are three parameters of voltage, phase, and current in the exemplary embodiment, any suitable number of parameters and / or parameter combinations may be employed. In addition, different harmonics may be desirable, may vary depending on the system or application, and may be empirically determined for different systems or applications. Similarly, more phase system harmonics may be possible as the V-I probe system improves, and such possible harmonics are also within the scope of the present invention. As another example, harmonic plots such as the fifth, sixth, seventh, etc. may provide the most effective endpoint detection in accordance with embodiments of the present invention. As another example, while the RF frequencies of about 2 MHz, about 27 MHz, and about 60 MHz have been described as exemplary RF frequencies, any other RF frequency or suitable form of frequency applicable to a plasma processing system or the like may be employed. . It will be appreciated that there are a number of alternative ways of implementing the systems and methods of the present invention. Accordingly, the following appended claims are intended to be construed to include all such substitutes, modifications, and equivalents as fall within the true spirit and scope of the present invention.

Claims (22)

플라즈마 프로세싱 챔버의 전극 및 무선 주파수 (RF) 생성기에 결합되고, 상기 RF 생성기에 에너지가 공급될 때 복수의 전기적 파라미터에 속하는 데이터를 제공하도록 구성되는 프로브;A probe coupled to an electrode of a plasma processing chamber and a radio frequency (RF) generator, the probe configured to provide data pertaining to a plurality of electrical parameters when energy is supplied to the RF generator; 상기 프로브에 결합되고 상기 복수의 전기적 파라미터 각각에 대한 복수의 고조파를 제공하도록 구성되는 프로세서; 및A processor coupled to the probe and configured to provide a plurality of harmonics for each of the plurality of electrical parameters; And 상기 프로세서에 결합되고 플라즈마 프로세싱 단계의 종료점 검출을 위해 상기 복수의 전기적 파라미터 중 소정의 하나 및 상기 복수의 고조파 중 소정의 하나를 선택하도록 구성되는 제어기를 구비하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.And a controller coupled to the processor and configured to select any one of the plurality of electrical parameters and any one of the plurality of harmonics for endpoint detection of a plasma processing step. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 RF 생성기는 약 2 ㎒ 의 주파수를 제공하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.And the RF generator provides a frequency of about 2 MHz. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 RF 생성기는 약 27 ㎒ 의 주파수를 제공하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.The RF generator providing a frequency of about 27 MHz. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 RF 생성기는 약 60 ㎒ 의 주파수를 제공하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.The RF generator providing a frequency of about 60 MHz. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 전기적 파라미터는 전압을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.And the plurality of electrical parameters comprises a voltage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 전기적 파라미터는 위상을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.And the plurality of electrical parameters comprises a phase. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 전기적 파라미터는 전류를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.And the plurality of electrical parameters comprises a current. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 복수의 고조파는 제 1 및 제 2 고조파를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.And said plurality of harmonics comprises first and second harmonics. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 복수의 고조파는 제 1 및 제 2 고조파를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.And said plurality of harmonics comprises first and second harmonics. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 복수의 고조파는 제 1 및 제 2 고조파를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.And said plurality of harmonics comprises first and second harmonics. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 고조파중 소정의 하나는 제 1 고조파 이외의 것인, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.And any one of the plurality of harmonics is other than a first harmonic. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 프로세싱 단계는 유전체 에칭을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.And the plasma processing step comprises dielectric etching. 플라즈마 프로세싱 챔버의 플라즈마 프로세싱 단계를 위해 종료점을 검출하는 방법으로서,A method of detecting an endpoint for a plasma processing step of a plasma processing chamber, comprising: 소정의 전기적 파라미터 및 상기 소정의 전기적 파라미터의 소정의 고조파를 식별하는 제 1 데이터를 수신하는 단계;Receiving first data identifying predetermined electrical parameters and predetermined harmonics of the predetermined electrical parameters; 플라즈마 프로세싱 제어 시스템을 제공하는 단계로서, 상기 플라즈마 프로세 싱 제어 시스템은,Providing a plasma processing control system, wherein the plasma processing control system, 플라즈마 프로세싱 챔버의 전극 및 무선 주파수 (RF) 생성기에 결합되고, 상기 RF 생성기에 에너지가 공급될 때 복수의 전기적 파라미터에 속하는 제 2 데이터를 제공하도록 구성되는 프로브; 및A probe coupled to an electrode of a plasma processing chamber and a radio frequency (RF) generator, the probe configured to provide second data belonging to a plurality of electrical parameters when energy is supplied to the RF generator; And 상기 프로브에 결합되고, 상기 제 2 데이터로부터 제 3 제이터를 제공하도록 구성되는 프로세서로서, 상기 제 3 데이터는 상기 복수의 전기적 파라미터의 특정 전기적 파라미터에 대한 특정 고조파에 속하고, 상기 특정 전기적 파라미터는 상기 소정의 전기적 파라미터와 동일한 타입이고, 상기 특정 고조파는 상기 소정의 고조파와 동일한 차수인, 상기 프로세서를 포함하는 상기 플라즈마 프로세싱 제어 시스템을 제공하는 단계; 및A processor coupled to the probe and configured to provide a third jitter from the second data, the third data belonging to a particular harmonic for a particular electrical parameter of the plurality of electrical parameters, the specific electrical parameter being Providing the plasma processing control system comprising the processor, wherein the particular harmonic is of the same type as the predetermined electrical parameter and the particular harmonic is of the same order as the predetermined harmonic; And 상기 검출을 위해 상기 제 3 데이터를 채택하는 단계를 포함하는, 종료점 검출 방법.Employing the third data for the detection. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 제 1 데이터는 상기 소정의 전기적 파라미터의 상기 소정의 고조파에서 예상 종료점 특성을 식별하는 파라미터를 더 포함하는, 방법.The first data further comprises a parameter identifying a predicted endpoint characteristic at the given harmonic of the given electrical parameter. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 소정의 고조파는 상기 소정의 전기적 파라미터의 제 1 차 고조파 이외의 것인, 방법.And said predetermined harmonic is other than a first harmonic of said predetermined electrical parameter. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 RF 생성기는 약 2 ㎒ 의 주파수를 제공하는, 방법.The RF generator providing a frequency of about 2 MHz. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 RF 생성기는 약 27 ㎒ 의 주파수를 제공하는, 방법.The RF generator providing a frequency of about 27 MHz. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 RF 생성기는 약 60 ㎒ 의 주파수를 제공하는, 방법.The RF generator providing a frequency of about 60 MHz. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 복수의 전기적 파라미터는 전압을 포함하는, 방법.And the plurality of electrical parameters comprises a voltage. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 복수의 전기적 파라미터는 위상을 포함하는, 방법.And the plurality of electrical parameters comprises a phase. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 복수의 전기적 파라미터는 전류를 포함하는, 방법.Wherein the plurality of electrical parameters comprises a current. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 플라즈마 프로세싱 단계는 전기적 에칭을 포함하는, 방법.And the plasma processing step comprises an electrical etch.
KR1020067020681A 2004-03-30 2005-03-30 A method of plasma etch endpoint detection using a v-i probe diagnostics KR20070020226A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/813,829 US20050217795A1 (en) 2004-03-30 2004-03-30 Method of plasma etch endpoint detection using a V-I probe diagnostics
US10/813,829 2004-03-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070020226A true KR20070020226A (en) 2007-02-20

Family

ID=35052981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067020681A KR20070020226A (en) 2004-03-30 2005-03-30 A method of plasma etch endpoint detection using a v-i probe diagnostics

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20050217795A1 (en)
JP (1) JP2007531999A (en)
KR (1) KR20070020226A (en)
CN (1) CN1998069A (en)
TW (1) TW200610051A (en)
WO (1) WO2005098091A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180015582A (en) * 2016-08-03 2018-02-13 램 리써치 코포레이션 Methods and systems for monitoring plasma processing systems and advanced process and tool control

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100937164B1 (en) * 2007-12-20 2010-01-15 정진욱 Process monitoring apparatus and the method of the same
KR20110046437A (en) * 2008-07-07 2011-05-04 램 리써치 코포레이션 Rf biased capacitively coupled electrostatic probe device for characterizing a film in a plasma processing chamber
US8440061B2 (en) * 2009-07-20 2013-05-14 Lam Research Corporation System and method for plasma arc detection, isolation and prevention
JP2013511814A (en) * 2009-11-19 2013-04-04 ラム リサーチ コーポレーション Method and apparatus for controlling a plasma processing system
CN102209425B (en) * 2011-01-08 2012-07-18 大连理工大学 Radio frequency discharge plasma diagnostic device
US9197196B2 (en) * 2012-02-22 2015-11-24 Lam Research Corporation State-based adjustment of power and frequency
US10297433B2 (en) * 2016-07-05 2019-05-21 Bruker Daltonik Gmbh Suppressing harmonic signals in ion cyclotron resonance mass spectrometry
US10395896B2 (en) 2017-03-03 2019-08-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for ion energy distribution manipulation for plasma processing chambers that allows ion energy boosting through amplitude modulation
WO2021034885A1 (en) * 2019-08-19 2021-02-25 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for controlling rf parameters at multiple frequencies
CN114063479B (en) * 2021-11-12 2024-01-23 华科电子股份有限公司 Radio frequency power supply control method and system applied to multi-output module of etching machine
WO2024019020A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing device and endpoint detection method

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US236465A (en) * 1881-01-11 Furnace for burning cane-trash
US1538538A (en) * 1924-04-28 1925-05-19 Wood Marie Elizabeth Pad for children's chairs
US2254466A (en) * 1938-04-15 1941-09-02 Albert Lisa High-chair pad
US2652183A (en) * 1950-06-15 1953-09-15 Hlivka Bernice Baby holder for children's chairs
US3578380A (en) * 1969-03-07 1971-05-11 Rosalind R Jacobus Sanitary cover for shopping cart seat
US4659143A (en) * 1986-01-27 1987-04-21 Maclennan Diane Food catcher for attaching to table
US4848834A (en) * 1989-01-24 1989-07-18 Ron Linski Infant food catch
US5121938A (en) * 1991-03-04 1992-06-16 Invacare Corporation Slip covers for wheelchairs
US6129417A (en) * 1991-08-19 2000-10-10 Melissa Cohen-Fyffe Shopping cart clean seat cover
US5458732A (en) * 1992-04-14 1995-10-17 Texas Instruments Incorporated Method and system for identifying process conditions
US5238293A (en) * 1992-09-08 1993-08-24 Gibson Donna S Shopping cart seat cover
US5547250A (en) * 1994-10-21 1996-08-20 Childers; Shirley A. Cart caddy for shopping carts
US5576629A (en) * 1994-10-24 1996-11-19 Fourth State Technology, Inc. Plasma monitoring and control method and system
US5678888A (en) * 1996-10-15 1997-10-21 Sowell; Christy-Anne M. Shopping cart child seat cover
US6116162A (en) * 1997-10-09 2000-09-12 Santa Cruz; Cathy D. Combination protective bumper and placemat
US6237998B1 (en) * 1999-02-17 2001-05-29 Sandra Stephens Aprile Baby seat cover
US6428098B1 (en) * 1999-11-16 2002-08-06 Florence B. Allbaugh Child seat liner
US20010048235A1 (en) * 2000-01-21 2001-12-06 Hartranft Amy M. Seat cover For Shopping cart child seat
US6631950B1 (en) * 2000-06-26 2003-10-14 Balanced Health, Inc. Protective cover for a high chair
JP3708031B2 (en) * 2001-06-29 2005-10-19 株式会社日立製作所 Plasma processing apparatus and processing method
US6517155B1 (en) * 2001-08-20 2003-02-11 Marc Landine Disposable shopping cart seat liner
US6655734B2 (en) * 2001-08-30 2003-12-02 Herbistic Enterprises, Llc Disposable sanitary seat cover

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180015582A (en) * 2016-08-03 2018-02-13 램 리써치 코포레이션 Methods and systems for monitoring plasma processing systems and advanced process and tool control

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005098091B1 (en) 2007-04-26
TW200610051A (en) 2006-03-16
WO2005098091A3 (en) 2007-03-15
WO2005098091A2 (en) 2005-10-20
JP2007531999A (en) 2007-11-08
US20050217795A1 (en) 2005-10-06
CN1998069A (en) 2007-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070020226A (en) A method of plasma etch endpoint detection using a v-i probe diagnostics
KR101164828B1 (en) Methods and apparatus for monitoring a process in a plasma processing system by measuring self-bias voltage
JP4508423B2 (en) Method and apparatus for determining an etching endpoint in a plasma processing system
US6745095B1 (en) Detection of process endpoint through monitoring fluctuation of output data
US5198072A (en) Method and apparatus for detecting imminent end-point when etching dielectric layers in a plasma etch system
JP3665265B2 (en) Plasma processing equipment
JP5246836B2 (en) Process performance inspection method and apparatus for plasma processing apparatus
KR100819296B1 (en) Substrate processing apparatus, deposit monitoring apparatus, and deposit monitoring method
US20060100824A1 (en) Plasma processing apparatus, abnormal discharge detecting method for the same, program for implementing the method, and storage medium storing the program
KR20070057983A (en) Methods and apparatus for monitoring a process in a plasma processing system by measuring impedance
KR20070068420A (en) Methods and apparatus for monitoring a process in a plasma processing system by measuring a plasma frequency
CN101595238A (en) Detect the method and apparatus of the faulty condition of plasma processing reactor
IL186108A (en) Methods for determining the endpoint of a cleaning or conditioning process in a plasma processing system
US7334477B1 (en) Apparatus and methods for the detection of an arc in a plasma processing system
US20200126829A1 (en) Maintenance control method of controlling maintenance of processing device and control device
US6447691B1 (en) Method for detecting end point of plasma etching, and plasma etching apparatus
US9601397B1 (en) Microwave probe, plasma monitoring system including the microwave probe, and method for fabricating semiconductor device using the system
US8048326B2 (en) Method and apparatus for determining an etch property using an endpoint signal
Sobolewski Monitoring sheath voltages and ion energies in high-density plasmas using noninvasive radio-frequency current and voltage measurements
US6855209B2 (en) Plasma chamber cleaning
KR20220150927A (en) Systems and methods for monitoring semiconductor processes
WO2003077303A1 (en) Plasma processing method, seasoning end detection method, and plasma processing device
JPH07258853A (en) Method and device for discriminating state of process
de Castro et al. End-point detection of polymer etching using Langmuir probes
US20230352283A1 (en) System and method for detecting endpoint in plasma processing

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid