TW201533771A - 使用光學感測器的脈衝式電漿監測 - Google Patents

Abstract

本發明描述使用光學感測器監測脈衝式電漿。在一個實例中，本發明包括：在半導體電漿處理腔室中接收由脈衝式電漿發射的光；以比脈衝式電漿之脈衝速率更高的取樣速率取樣所接收光，其中所取樣的光具有週期振幅波形且取樣速率比振幅波形之週期更高；累積多個取樣波形以形成平均波形；及將平均波形特徵傳輸至腔室控制工具。

Description

使用光學感測器的脈衝式電漿監測

本發明係關於半導體晶圓處理領域，且特定言之，係關於量測電漿回應。

在半導體裝置生產中，在腔室內使用電漿製程以在晶圓上形成不同層及裝置。隨後切割晶圓以形成個別半導體晶片。使用單一或混合氣體及高功率RF(Radio Frequency；射頻)能量產生電漿。

儘管在過去數十年中以CW模式輸送RF功率的電漿蝕刻製程常見用於半導體製造中，但目前在蝕刻製程腔室中更常使用脈衝式電漿，以便減少由電漿所引起的晶圓損壞及更好地控制蝕刻輪廓。脈衝式電漿亦能夠被更精確地控制，從而允許更精確地控制蝕刻量。隨著技術節點繼續縮小，該等因素變得更加重要。

為了更精確地控制電漿，經由電漿腔室上的視窗觀察電漿之光學發射來監測電漿。傳統光學發射光譜儀(Optical Emission Spectroscopy；OES)量測來自電漿的平均光學發射， 其中取樣頻率範圍自100Hz至10s。彙集來自樣本的此資訊，並可在曲線圖上顯示該資訊。在一些時間量(諸如0.1秒)上藉由光子偵測器所累積之眾多樣本藉由在時間上取平均除去雜訊而提供較高的信號雜訊比。當氣體處於激勵狀態下時，傳統OES信號與某些種類電漿氣體之密度相關聯。因此，傳統OES常見用於電漿蝕刻製程期間來監測製程條件及製程進展。

本發明描述使用光學感測器監測脈衝式電漿。在一 個實例中，本發明包括：在半導體電漿處理腔室中接收由脈衝式電漿發射的光；以比脈衝式電漿之脈衝速率更高的取樣速率取樣所接收光，其中所取樣的光具有週期振幅波形且取樣速率比振幅波形之週期更高；累積多個取樣波形以形成平均波形；及將平均波形特徵傳輸至腔室控制工具。

110‧‧‧電漿腔室

112‧‧‧晶圓

114‧‧‧載具

116‧‧‧入口

118‧‧‧出口

120‧‧‧RF電源

122‧‧‧電漿

124‧‧‧視窗

126‧‧‧光學信號

128‧‧‧光學通道

130‧‧‧感測器模組

132‧‧‧光偵測器

134‧‧‧類比至數位轉換器

136‧‧‧信號分析器

138‧‧‧通信介面

140‧‧‧資料連接

145‧‧‧腔室控制工具

150‧‧‧資料連接

155‧‧‧腔室控制器

160‧‧‧控制介面

302‧‧‧波形

304‧‧‧週期

306‧‧‧最大值/峰值

308‧‧‧最小值

310‧‧‧斜率

314‧‧‧振幅

402‧‧‧步驟

404‧‧‧步驟

406‧‧‧步驟

408‧‧‧步驟

410‧‧‧步驟

502‧‧‧步驟

504‧‧‧步驟

506‧‧‧步驟

508‧‧‧步驟

510‧‧‧步驟

在附加圖式之諸圖中以舉例方式而非限制來圖示本發明之實施例。

第1圖係根據本發明之一實施例的具有電漿監測感測器模組的晶圓處理腔室之示意圖。

第2圖係根據本發明之一實施例的具有光學夾具的製程腔室之光學電漿監測感測器部分之方塊圖。

第3圖係根據本發明之一實施例可由電漿發射的光學波形之實例。

第4圖係根據本發明之一實施例使用光學感測器監 測電漿之製程流程圖。

第5圖係根據本發明之一實施例分析來自光學感測器的電漿脈衝波形之製程流程圖。

可以較高頻率監測電漿對RF電漿電源所產生之脈衝信號的回應，以獲得關於電漿的更多資訊。此資訊可用於確保製程穩定性及增強腔室至腔室匹配等其他目的。可藉由使用高速光學感測器在高達數百KHz或MHz之取樣頻率下監測每個脈衝循環期間的電漿發射。由高速光學感測器產生的波形提供關於電漿動態回應的有用資訊，諸如RF功率上升與下降期間的脈衝頻率、工作循環及暫態行為。該等波形分析可用於在一系列電漿反應器中監測電漿條件，控制製程終點，執行校準及執行腔室匹配。

本文描述一種方法以藉由使用快速光偵測器解析時間域內的脈衝式電漿之光學回應。快速光偵測器產生大量資料，並藉由以下方式使得此資料可用於半導體製造設備：在接收到資料時先分析資料，偵測故障，且隨後僅傳輸資料摘要及任何故障警告至製造腔室控制系統。

在一些實施例中，使用電漿光學發射信號監測脈衝式電漿。感測器模組以高速收集監測資料及偵測任何故障。感測器模組可實時應用平均集中化及/或正常化來減少由熱漂移及感測器至感測器變動所引發的脈衝變動。將故障偵測碼(Fault detection codes；FDC)發送至控制系統或分析工具。另外，將所監測脈衝之參數發送至該工具。該等參數可包括報 告週期上的平均波形、自光學信號提取的脈衝頻率及工作循環值。

以比取樣脈衝更低的速率發送參數。較低傳輸速率 適應收集、處理及儲存其他腔室資料的速率。在一些實施例中，除脈衝式電漿監測之外，感測器模組亦可提供電漿接通的大體驗證。

第1圖係電漿處理腔室、監測及控制系統之總體示 意圖。電漿腔室110具有晶圓112(諸如矽基板)或載具114上的一些其他工件。腔室具有入口116及出口118以控制腔室內的氣體環境。使用RF電源120激勵電漿122。所激勵電漿發射光學信號126，經由腔室中的視窗124透射該光學信號的一部分。隨後經由光學載具(諸如光纖128)載運此光至感測器模組130。

感測器模組經由光學通道128接收並分析光學信 號。隨後經由資料連接140將光學信號分析發送至腔室控制工具145。控制工具基於資料判定處理參數，基於任何所接收FDC判定動作，及儲存記錄。取決於特定實施例，可將控制工具耦接至許多不同處理腔室感測器模組。經由資料連接150將控制工具耦接至腔室控制器155。腔室控制器經由一或更多個控制介面160實施對腔室的任何處理腔室調整。經由此環，可在控制工具中分析經由光學感測器所監測的條件及經由工具控制器補償或調整該等條件。若需要，將由系統觀察任何所得變化，並可作出適當調整。

第2圖係感測器模組之方塊圖。感測器模組130經 由耦接至腔室視窗的光學連接器128接收光學信號。藉由光偵測器132將光學信號轉換成電壓。將電壓耦接至數化器(諸如取樣與保持電路或類比至數位轉換器134)以產生所接收光學波形之數位表示。將數化器耦接至信號分析器136以偵測故障及平均化波形參數。隨後藉由通信介面138將此資訊轉換成適於由控制工具145處理的形式。在一個實例中，封裝該資料，並在資料封包網路介面(諸如乙太網路或EtherCAT)上傳輸該資料至控制工具。

感測器模組接收由電漿所發射的光。此光可處於200 nm至1200nm或以上之範圍內。光偵測器可具有光學通帶濾波器，以視需要限制波長範圍。特定波長可適用於配合特定電漿。數化器以比RF電漿電源頻率明顯更高的速率取樣所轉換的光學信號。在當前電漿處理腔室中，可以0.0至10kHz之速率脈衝發射電漿。感測器模組數化器可以一速率取樣光學信號，該速率高得多，例如高出100倍或高達某個數目的MHz。為此，選擇光偵測器以具有針對MHz取樣速率的快速回應時間。類似地，數化器具有足夠快速的取樣電路及饋送樣本流至信號分析器。

信號分析器136接收樣本，在緩衝器中臨時儲存樣 本，且累積樣本。信號分析器組合一個報告期所收集的信號之資料，且以較低報告速率將所組合資料集發送至控制工具。在一些實施例中，以10Hz或以下速率發送資料。約10次/秒之速率足以允許控制工具回應處理腔室中的變化。

信號分析器收集樣本及分析樣本以判定波形週期。 隨後針對每個相繼波形對樣本取平均以累積複合波形。若以比脈衝輸送電漿之速率慢大約1000倍的速率產生報告，則可累積大約1000個波形或使該1000個波形組合形成單個複合波形，以發送至控制工具。儘管可組合1000個波形，但只組合100個或更少個即足夠。此允許具有充分時間對複合波形執行統計分析，執行故障偵測，清空樣本緩衝器，及組裝資料封包，以經由通信介面138發送至控制工具。

可以各種不同方式累積樣本。樣本可基於波形週期 關聯及隨後可對波形上相應點處的所有樣本取平均以形成平均波形形狀。可經由內插法將樣本製圖為相繼波形及隨後對內插波形取平均。內插法可用於補償取樣速率或電漿脈衝頻率中的漂移。或者可取決於特定實施例使用各種其他技術。 已使用該等或任何其他平均或其他統計方法建立平均波形後，信號分析器可判定平均波形之參數。可作為形成平均波形的一部分或在已判定平均波形之後進行此操作。參數可包括振幅、最大值、最小值、週期、斜率(諸如上升與下降斜率)等。該等參數可為平均波形之參數或取樣波形之各者的參數之平均值。

對於FDC，信號分析器可產生故障資料封包，該故 障資料封包包括錯誤描述，諸如代碼。故障資料封包亦可包括時間戳記及產生了該錯誤的波形之描述。故障資料封包亦可或替代地包括產生了該故障碼的波形之樣本。此允許控制工具完全分析該故障及判定適宜的校正動作。在一些實施例中，在資料封包中發送故障偵測碼、干擾(offending)波形及干 擾波形之前及之後的五個波形。

可基於任一個脈衝週期內的脈衝之一些參數之特定 偏差提前界定故障及對應FDC。此可基於原始脈衝資料或組合資料，該資料由特定資料報告間隔的信號分析器產生。故障可基於循環與最近期記錄單週期平均信號之間的任何可見表觀差異。若在相同曲線圖上兩個信號重疊，則可觀察到此差異。亦可藉由提取信號參數(諸如最小值、最大值及循環時間)及比較該等參數偵測此差異。此類故障可包括循環的一部分期間之強度變動。另一故障可為在脈衝之循環及對應畸變期間對於數個樣本產生高信號的弧形。

信號分析器可在緩衝器中儲存波形參數以與稍後波 形相比較來判定是否存在任何變動。變動量可與閾值相比較。可將閾值用作評定變動量的標準。若變動很大，則可產生對應FDC。另外或作為替代，信號分析器可具有儲存的參考波形參數集合或針對參數儲存的可接受值範圍集合。信號分析器可隨後將所接收波形與標準相比較來判定是否宣告有故障。

在一個實施例中，將干擾波形及干擾波形之前及之 後的五個波形發送為脈衝波形錯誤訊息。可藉由僅針對每個唯一故障發送故障碼匯總相同類型之多個故障。

可將所報告的資料衍生故障判定為偵測故障，為任 一脈衝週期中的一些量測值與從關聯資料報告間隔所計算的單週期平均化脈衝之偏差。可將資料衍生故障視為與硬體相關故障分離，該等硬體相關故障諸如溫度感測故障及來自丟 棄資料的故障。可將資料衍生故障視為循環與最近期記錄單週期平均信號之間的任何可見表觀差異。該週期可對應於數十或數百個波形。

在一個實施例中，不報告資料衍生故障及任何其他 故障，直至每個資料間隔結束。在資料間隔結束後，可設置及傳輸與資料衍生故障關聯的旗標。為了減少資料傳輸，可發送多個旗標，但僅傳輸與任何資料間隔中所偵測到的第一故障關聯的資料。故障偵測亦可限於任一個資料間隔中的第一故障。腔室控制工具可隨後判定如何管控每個報告的故障。工具亦可管控每個故障之嚴重度。

下表展示可能故障之列表，可將該等故障報告為左 欄中的FDC及隨後針對每個故障報告是否與FDC一起發送波形。

第3圖係可經由脈衝式電漿蝕刻製程腔室之視窗由 高頻光學偵測器所觀察到的波形實例。在第3圖中，光學偵測器將所接收振幅轉換成電信號。可隨時間推移取樣該等電信號以產生如第3圖所示的波形。波形302具有自1至10千 赫之週期304及此示意圖中所示之振幅314，該振幅自峰值306處的約0%開始至最小值308處的-1.8%。藉由以比波形週期更高的速率取樣波形302，可獲得波形細節。該等波形細節包括最大值306、最小值308、週期304、斜率310之本質及最大值處的過衝尖峰及最小值處的下衝之細節。

可在一定數目的波形上累積波形之所有該等參數及 隨後將參數發送至控制工具。第3圖之波形表示電漿脈衝波形之兩個循環，然而累積、經取平均或平均波形可看上去極為類似。在此情況中，波形週期304可為大約10千赫，且可發送波形之累積平均數例如每秒5次或10次。所傳輸波形資料可因此表示脈衝式電漿波形之多達1000個個別循環的平均數。

第4圖係藉由第2圖之光學偵測器130所執行的操 作之製程流程圖。在402處，在偵測器處接收電漿製程腔室內由脈衝式電漿所發射的光。在404處，取樣此接收的光。 可以比振幅波形週期快100倍或更多倍的速率取樣所接收光。特定取樣速率可取決於特定實施例。考慮到第3圖之示例性波形，比波形週期高5或10倍的取樣速率將展現出波形之許多特徵。然而，為了獲得更高的精確度，可使用更高波形取樣速率。此更高精確度允許瞭解更大數量之故障條件及允許更清楚展示電漿產生器特徵。

在406處，取樣波形經累積以形成平均波形。可針 對故障事件分析此平均波形及判定波形參數。可判定之參數包括振幅、平均波形週期、平均波形斜率、平均波形最小值 與最大值及其過衝與下衝。可將所有該等特徵編譯及傳輸至控制工具。

該等特徵亦可用於判定是否存在任何故障事件。在 408處，視情況，針對故障事件分析平均波形，且若判定任何故障事件，則將故障碼傳輸至腔室控制工具。可藉由比較該等參數與所儲存參數集合判定故障事件。所儲存參數集合可例如為彼等對應於適當或正確波形的參數。或者，可藉由比較新平均波形與先前平均波形產生故障碼。亦可或替代地針對故障條件評估個別取樣波形。因此，若波形本質隨時間推移變化，則此可經識別及用旗標表示給控制工具。

在410處，將平均波形特徵傳輸至腔室控制工具。 所傳輸特徵可包括資料封包中的代碼及時間戳記。特徵可包括所判定之任何故障事件。該等特徵亦可包括平均波形參數及平均波形樣本。因此，舉例而言，不發送每個波形的振幅資料集合，而是可藉由將大量波形累積在一起及對振幅資料取平均來傳輸此平均波形的振幅資料。若每秒傳輸平均波形數次，則控制工具將具有足夠資訊來評估脈衝式電漿之變化及參數。可發送故障碼以及平均波形之特定參數。亦可發送導致故障的特定即時波形。

在一個實例中，在偵測器處於正常操作中時，該偵 測器僅發送平均波形及平均波形參數。當偵測到故障事件時，亦可發送實際即時波形以及累積平均波形。若偵測到特定波形具有故障，則亦可發送彼波形之前及之後的一或更多個波形。此資料量可比所發送資料量更大，然而，此更詳細 資訊對偵測器可用且將幫助分析故障本質。偵測器繼續取樣波形以對一定樣本數累積樣本及隨後在腔室處於操作中時繼續將平均波形特徵傳輸至腔室控制工具。

感測器可在兩個或更多個模式下操作。感測器可用 於偵測及分析脈衝式電漿。感測器亦可用於判定電漿是否接通。在電漿接通偵測模式下，感測器可經配置以在每一資料間隔處報告資料。如本文所描述，使用電漿之光學發射信號監測脈衝式電漿。感測器提供針對各種不同故障情境之任一者的高速資料收集及故障偵測。與此同時，儘管資料收集及故障偵測處於高速，但以較低速度將累積資料發送至腔室控制或分析工具。以更低的取樣速率(~10Hz)將關鍵脈衝相關參數、平均波形及FDC指示符發送至工具。此更近似於收集其他資料用於工具的彼速率，且減少了由工具儲存的資料量。藉由在時間上對波形取平均來解決熱漂移及感測器至感測器變動。

光偵測器132及數位至類比轉換器134回傳時間上 的振幅取樣集合。為了分析波形及比較脈衝，自振幅資料擷取脈衝。可以各種不同方式之任一者實行此舉。在一個實例中，使用變化速率(一階導數或dx/dy)方法自原始振幅資料擷取脈衝信號。

第5圖係方法之簡化製程流程圖，該方法可用於例 如分析單個100mS資料框。此製程可用於發現所接收信號內的波形及隨後判定週期、斜率及峰值。首先在502處接收信號。此可為來自光偵測器的直接原始信號或平均信號。接著， 在504處，計算信號之變化速率(dx/dy)。此提供了水平時間軸上的信號斜率。使用此差分信號，在506處基於資料框中的預期循環數提取峰值。預期循環數可等於(100mS/脈衝頻率)。

隨後可基於斜率及峰值資訊構造脈衝信號之估計 值。在找出脈衝後，可提取單個脈衝，該脈衝匹配預期工作循環或預期週期。在508處，對匹配所欲工作循環之單個脈衝的搜尋可隨後用於在樣本週期期間發現額外脈衝。藉由先搜尋單個脈衝，可忽略資料框中的潛在差脈衝。或者，可針對所有脈衝進行搜尋，但此減少了精確度。

在一些實施例中，可搜尋前沿及後沿。然而，此對於複雜波形圖案很困難，該等圖案諸如第3圖所示之彼者。前沿及後沿之位置並未被良好或精確界定在此波形中。因此，可更容易匹配與預期工作循環匹配的脈衝。脈衝亦可與對於預期工作循環的緊靠前面及後繼脈衝相比較。在完成估計後，在510處回傳工作循環及所發現的原始脈衝以便信號分析。此可用於在406處形成平均波形，在408處判定故障事件，或在410處傳輸特徵至另一工具。

如本文所論及，可對來自數位至類比轉換器的原始高取樣速率資料或對經取平均信號直接執行脈衝偵測及錯誤偵測。在一些實施例中，可基於以下事實偵測工作循環：RF脈衝中的狀態變化(正變為負或負變為正)將感應感測器模組處所接收的OES(光學發射光譜儀)信號上的類似狀態變化。然而，實際脈衝被埋在雜訊中，所以使用估計技術提取 脈衝之表示。可使用相對於時間的OES信號之差分(dx/dt)產生估計值以提取狀態變化。差分信號應展示狀態變化處的峰值。

對於原始信號，輸入信號為來自光偵測器及轉換器 的原始信號。假定以固定速率(例如，100ms)接收輸入資料且固定資料框中的預期循環數(n)為已知。

為了發現脈衝，對輸入資料框取差分且所得信號以 降序排列。使用預期循環數(n)，估計值由狀態變化閾值或信號峰值組成。可將變遷1(Transition1)定義為最大高低閾值。 可將變遷2(Transition2)定義為最小低高閾值。隨後可使用該等閾值及差分信號建立代表性脈衝列。

若差分信號大於變遷1，則脈衝列為1。若差分信號 為大於變遷2的值，則信號為0。當信號處於該等兩個變遷之間時，信號保持在先前值處。以此方式，可基於輸入信號建立代表性脈衝列。

為了提取工作循環，針對匹配預期工作循環的單個 脈衝進行搜尋。在發現一個此類脈衝後，量測所發現脈衝之實際工作循環。回傳值為彼單個脈衝的量測工作循環。

或者，可使用經取平均信號。對於經取平均信號，可在輸入資料框中搜尋單個脈衝。此方法亦適用於狀態變化原理。輸入信號為前述差分信號。隨後採用此信號之絕對值。隨後搜尋最大正峰值及最大負峰值，因為僅搜尋一個脈衝。在差分信號中偵測該等兩個峰值之位置。檢查該等峰值以確保用於表示脈衝時充分分離。另外，兩個靠近峰值可引發錯 誤讀取。若接受峰值，則藉由計算資料框中之總樣本數上的峰值中的差來計算工作循環。由於狀態變化方向係未知，對於工作循環存在兩個可能值，所計算工作循環及其相反值或1-所計算工作循環。

在此描述中，闡述了眾多細節，然而，將對熟習此 項技術者顯而易見的是，可在無該等特定細節的情況下實施本發明。在一些情形中，以方塊圖形式圖示熟知方法及裝置，而非詳細圖示，以避免模糊本發明。貫穿本說明書對「一實施例」或「一個實施例」之引用意謂與包括在本發明之至少一個實施例中的實施例關聯描述之特定特性、結構、功能或特徵。因此，貫穿本說明書在不同位置出現之用語「在一實施例中」或「在一個實施例中」不一定指示本發明之相同實施例。此外，可以任何適宜方式在一或更多個實施例中組合特定特性、結構、功能或特徵。舉例而言，第一實施例可與第二實施例組合，無論何處與兩個實施例關聯的特定特徵、結構、功能或特徵並不互相排斥。

如本發明描述及隨附申請專利範圍中所使用，單數 形式「一(a)」、「一(an)」及「該」意欲亦包括複數形式，除非上下文另有清楚指示。亦應將理解，本文所使用之術語「及/或」指示且包含關聯所列項目中的一或更多者之任何及所有可能組合。

本文可使用術語「耦接」及「連接」以及該等術語之衍生詞描述組件之間的功能或結構關係。應理解，該等術語不欲視為彼此之同義詞。確切而言，在特定實施例中，「連 接」可用於指示兩個或更多個元件彼此直接實體、光學或電氣接觸。「耦接」可用於指示兩個或更多個元件彼此直接或者間接(在該等元件之間具有其他介入元件)實體、光學或電氣接觸，及/或兩個或更多個元件彼此共同操作或互動(例如為因果關係)。

在以下描述及申請專利範圍中，可互換使用術語「晶片」與「晶粒」來指示任何類型微電子、微機械、類比或混合式小裝置，該小裝置適合於在計算裝置中封裝及使用。

應將理解，上文描述意欲為說明性，而非限制性。 舉例而言，儘管諸圖中的流程圖圖示藉由本發明之某些實施例執行操作之特定次序，但應理解，此次序並非必需(例如，替代實施例可以不同次序執行該等操作、組合某些操作、重疊某些操作等)。此外，在閱讀及理解上文描述後，許多其他實施例將對熟習此項技術者顯而易見。儘管已參照特定示例性實施例描述本發明，但應將認識到，本發明並不受限於所描述之實施例，而是可在隨附申請專利範圍之精神及範疇內修改及變化的情況下實施本發明。因此，應參照隨附申請專利範圍以及此類申請專利範圍賦予權利之等效物之完整範疇決定本發明之範疇。

110‧‧‧電漿腔室

112‧‧‧晶圓

114‧‧‧載具

116‧‧‧入口

118‧‧‧出口

120‧‧‧RF電源

122‧‧‧電漿

124‧‧‧視窗

126‧‧‧光學信號

128‧‧‧光學通道

130‧‧‧感測器模組

140‧‧‧資料連接

145‧‧‧腔室控制工具

150‧‧‧資料連接

155‧‧‧腔室控制器

160‧‧‧控制介面

Claims (20)

1. 一種方法，包含以下步驟：在一半導體電漿處理腔室中接收由一脈衝式電漿發射的光；以比該脈衝式電漿之一脈衝速率更高的一取樣速率取樣該所接收光，其中該所取樣的光具有一週期振幅波形且該取樣速率比該振幅波形之週期更高；累積多個取樣波形以形成一平均波形；以及將該平均波形特徵傳輸至一腔室控制工具。
2. 如請求項1所述之方法，其中該等特徵包含振幅、週期及斜率。
3. 如請求項1所述之方法，進一步包含以下步驟：重複形成後續多個取樣波形的一平均波形及重複傳輸特徵，其中傳輸特徵之步驟包含以下步驟：以比該脈衝速率更低的一速率傳輸每個新平均波形之特徵。
4. 如請求項1所述之方法，其中取樣該光之步驟包含以下步驟：以比該振幅波形週期高100倍的一取樣速率取樣該所接收光。
5. 如請求項1所述之方法，進一步包含以下步驟：分析該平均波形找出故障事件，且若判定一故障事件，則將一故障碼傳輸至該腔室控制工具。
6. 如請求項5所述之方法，其中傳輸一故障碼之步驟包含以下步驟：傳輸一資料封包中的一代碼及一時間戳記。
7. 如請求項6所述之方法，其中傳輸一故障碼包含以下步驟：發送引發了判定該故障事件的該波形之特徵以及判定該故障事件之前及之後的波形之特徵。
8. 如請求項5所述之方法，其中分析該平均波形之步驟包含以下步驟：判定該平均波形參數及使該等參數與所儲存參數比較。
9. 如請求項1所述之方法，其中取樣該所接收光之步驟包含以下步驟：將該光轉換成一電信號及使用一取樣與保持電路取樣該電信號。
10. 一種設備，包含：一光偵測器，該光偵測器在一半導體電漿處理腔室中接收由一脈衝式電漿發射的光； 一數化器，該數化器以比該脈衝式電漿之一脈衝速率更高的一取樣速率取樣該所接收光，其中該所取樣的光具有一週期振幅波形且該取樣速率比該振幅波形週期更高；一信號分析器，該信號分析器累積多個經取樣波形以形成一平均波形；以及一通信介面，該通信介面將該平均波形特徵傳輸至一腔室控制工具。
11. 如請求項10所述之設備，其中該等特徵包含一波形，該波形包含該等累積多個取樣波形的平均振幅。
12. 如請求項10所述之設備，其中該等特徵包含振幅、週期及斜率。
13. 如請求項10所述之設備，進一步包含一信號分析器，該信號分析器比較該等累積波形與一分析平均波形以找出故障事件，且若判定一故障事件，則將一故障碼傳輸至該腔室控制工具。
14. 如請求項10所述之設備，其中該信號分析器組裝一資料封包以發送至該腔室控制工具，該資料封包包含一故障碼及一時間戳記。
15. 如請求項14所述之設備，其中該資料封包進一步包含引發了判定該故障事件的該波形之特徵以及判定該故障事件之前及之後的波形之特徵。
16. 一種設備，包含：在一半導體電漿處理腔室中接收由一脈衝式電漿發射的光之手段；以比該脈衝式電漿之一脈衝速率更高的一取樣速率取樣該所接收光之手段，其中該所取樣的光具有一週期振幅波形且該取樣速率比該振幅波形之週期更高；累積多個取樣波形以形成一平均波形之手段；以及將該平均波形特徵傳輸至一腔室控制工具之手段。
17. 如請求項16所述之設備，其中該累積之手段進一步包含：分析該平均波形以找出故障事件之手段，且若判定一故障事件，則利用待藉由該傳輸之手段發送至該腔室控制工具之一故障碼組裝一資料封包。
18. 如請求項17所述之設備，其中該分析之手段判定該平均波形參數及比較該等參數與所儲存參數。
19. 如請求項17所述之設備，其中該分析之手段判定該取樣週期振幅波形參數及比較一選定波形之該等參數與後續波形之該等參數。
20. 如請求項16所述之設備，其中該取樣之手段將該光轉換成一電信號且其中該取樣之手段包含一取樣與保持電路。