TW202023326A - 對用於電漿處理之電漿源進行改善及穩定性監測的方法 - Google Patents

Abstract

此處揭露在電漿處理期間偵測電漿光發射、分析與電漿源相關連的光強度資料、並基於與該電漿處理相關連之光強度分佈來調整用於電漿源及/或處理室之操作參數的方法。可以跨多個處理工具來進行電漿源之光強度分佈以及相關分析。在某些實施例中，電漿放電穩定性及/或腔室間匹配資訊係基於光強度資料來判定，而處理工具的操作則是基於對穩定性及/或匹配的判定來調整或控制。藉此本揭露之實施例提供簡單、低成本的解決方法來評估並改善電漿處理工具（例如電漿蝕刻及沉積工具）之電漿源及放電穩定性。

Description

對用於電漿處理之電漿源進行改善及穩定性監測的方法

[相關申請案]

本申請案係主張下列共同待審之臨時專利申請案的優先權：2018年9月27日申請之美國臨時專利申請案第62/737,242號，其發明名稱為「METHODS FOR STABILITY MONITORING AND IMPROVEMENTS TO PLASMA SOURCES FOR PLASMA PROCESSING」以及2018年10月4日申請之美國臨時專利申請案第62/741,406號，其發明名稱為「METHODS FOR STABILITY MONITORING AND IMPROVEMENTS TO PLASMA SOURCES FOR PLASMA PROCESSING」，上述申請案之全部揭露內容皆併於此作為參考。

本揭露內容係關於微電子工件的製造方法，其包含在微電子工件上形成圖案化結構。

於微電子工件內形成裝置典型上係涉及在基板上形成數個材料層、將其圖案化以及移除之相關的一系列製造技術。為了製造某些微電子工件，乃利用具有處理室的電漿處理工具。某些電漿處理工具利用上部源電漿產生配置。

圖1A（習知技術）顯示電漿處理工具100之示範實施例，電漿處理工具100包含處理室112及電漿源102，而電漿源102具有位於處理室112內的頂板104。例如半導體晶圓的微電子工件108係定位於例如晶圓站或靜電卡盤的支架110上。支架110包含下部電極。對於微電子工件108的電漿處理，例如電漿蝕刻或沉積處理，處理電漿106係被點燃並保持在電漿處理工具100的處理室112內。

圖1B（習知技術）顯示用於電漿源102之頂板104的示範實施例。頂板104之表面156乃暴露於處理室112的內部，如圖1A（習知技術）所示。頂板104的表面156具有與在處理室112內產生電漿相關的凹坑154。如圖1B所示之示範實施例，有七個凹坑154對稱地圍繞於頂板104之圓形主體152的表面156而定位。

由於與硬體（HW）元件和組件有關的靈敏度、電漿的邊際穩定性及/或由於其他原因，例如圖1A（習知技術）中之電漿處理工具100的電漿處理工具可能會經歷腔室之間的變化。例如，不同腔室之間的硬體差異可能是因為整體組裝之硬體元件的堆疊公差所致。腔室間的硬體差異也可能歸因於任何單一硬體元件生產時固有的加工公差（例如沒有兩個硬體元件是完全相同的）。其他與硬體相關的變化也可能導致腔室間的變化。關於電漿穩定性裕度，腔室間的硬體變化以及未最佳化之製程條件的組合會導致無法再現的電漿特性。例如，在某些系統中，在電漿源之整個上部電極或頂板的電漿密度的變化會導致電漿穩定度特性無法再現。

在整個電漿源上，對這種電漿密度變化的偵測通常需要一個觀察孔，以目視觀察電漿的產生，或者需要一個多區域光學放射光譜儀來收集由電漿發出的螢光。然而，這兩種解決方案都涉及增加電漿蝕刻及沉積工具之製造的複雜性和固有的困難度。這種增加的製造複雜性是不希望的，因為沒有這種額外複雜性的電漿處理工具就已經具有很高的成本。此外，參與積體電路製造的公司正在努力限制其製造費用，包含其生產線中每台設備的擁有成本。當前的解決方案沒有提供用於偵測電漿放電穩定性之簡單、低成本的解決方案。

本文描述了提供電漿源操作穩定性控制以及製程工具匹配以用於微電子工件之積體電路製造的實施例。所揭露之實施例提供了一種利用自動或手動光譜分析來確定電漿光強度的影像捕捉技術。該光強度資料係用於調整電漿源及/或處理室的參數。例如，電漿放電操作的穩定性以及腔室間的匹配資訊可以在例如電漿蝕刻或沉積工具的諸多處理工具中判定，且該資訊可以用於調整電漿源及/或處理室的操作參數。也可以實現不同或額外的特徵、變形以及實施例，且也可以利用相關的系統和方法。

在一實施例中揭露了一種用於製造微電子工件的方法，該方法包含在處理室中提供影像感應器; 在處理室內執行製程配方，同時由電漿源產生電漿; 在執行期間用影像感應器捕捉影像，其中該等影像係與電漿源相關連; 並根據捕獲的影像所判定之光強度分佈來調整處理室之一或多個操作參數。

在額外的實施例中，該判定步驟包含處理捕獲的影像以分析預定光譜範圍內之光強度分佈。在進一步的實施例中，製程配方包含一組選定的參數範圍。在更進一步的實施例中，該組選定之參數範圍係與一或多個測試條件相關連。

在額外的實施例中，本方法還包含為複數個處理室重複提供、執行、捕捉以及調整之該等步驟。在進一步的實施例中，本方法包含基於複數處理室之捕獲影像所判定之光強度分佈來判定穩定度邊界。在更進一步的實施例中，該調整步驟係基於該穩定度邊界。在更進一步的實施例中，本方法包含基於複數處理室之捕獲影像所判定之光強度分佈來判定腔室間之匹配資訊。在更進一步的實施例中，該調整步驟係基於該腔室間之匹配資訊。在進一步的實施例中，該影像感應器係耦合至位於複數處理室中之微電子工件用之基板。

在額外的實施例中，該製程配方包含電漿蝕刻處理。在進一步的實施例中，該製程配方包含電漿沉積處理。在更進一步的實施例中，該影像感應器包含電荷耦合裝置相機。在進一步的實施例中，該影像感應器係耦合至定位於該處理室中之基板。在進一步的實施例中，該影像感應器係定位於該處理室中之硬體元件。

在額外的實施例中，該捕捉步驟包含利用該影像感應器來捕捉並儲存影像資料。在進一步的實施例中，本方法亦包含將該影像資料傳達至計算系統。在更進一步的實施例中，該傳達步驟係透過至少一無線界面來發生。

在額外的實施例中，該處理室之一或多個參數包含處理氣體流率、壓力、溫度或電源功率中至少其中之一。在進一步的實施例中，本方法亦包含發射光至處理室且利用影像感應器來檢驗處理室內之硬體元件。

如本文所述，此處揭露了用於偵測電漿光發射、分析與電漿源相關連的光強度資料以及基於光強度分佈來調整電漿源之操作參數的方法。可以跨多個處理工具進行電漿源的光強度分佈及相關分析。在一些實施例中，係基於光強度資料來判定電漿放電穩定性及/或腔室間的匹配資訊，且基於該穩定性及/或匹配的判定來調節或控制處理工具的操作。藉此，所揭露之實施例提供了簡單、低成本的解決方案，以改善電漿處理工具（例如電漿蝕刻及沉積工具）之電漿源和放電穩定性。在仍然利用本文描述之處理技術的同時，也可以實現其他優點和實施方式。

如上所述，HW變化以及其他因素會導致電漿處理工具（例如電漿蝕刻工具及/或電漿沉積工具）之電漿放電不穩定以及異常電漿放電。且，某些電漿放電的不穩定性及/或異常放電從傳統的處理記錄中是無法偵測到的。因此製程工程師可能不會意識到異常情況而為大量生產發展出不可靠的製程配方。

所揭露之實施例提供了用於電漿處理工具中偵測電漿不穩定性之簡單、低成本的解決方案。所揭露之實施例易於使用，並且可以為電漿處理工具在整個電漿源上的電漿光強度分佈如何變化提供明確的答案。具體而言，本揭露內容係說明使用例如電荷耦合裝置（CCD）相機的影像感應器來偵測光強度分佈的方法和相關系統。例如，影像感應器可以附接到微電子工件用之基板而被移動進出電漿處理工具，且在利用電漿處理工具進行電漿處理期間捕捉影像。然後可以分析所捕獲的影像（例如靜止及/或視頻影像）在整個電漿源上的光強度變化。該光強度分佈資訊可接著用於診斷處理敏感性，並修改處理參數或條件，以限制在非最佳化處理條件下所觀察到的任何裕度。可以以類似方式來測試多個電漿處理工具。其結果可以用於改善腔室間的匹配及處理控制，從而為製造處理提供更佳的操作穩定性。

圖2A顯示電漿處理工具200之示範實施例，其中影像感應器202被包含在處理室112內之用於微電子工件108的基板上。具有影像感應器202之的微電子工件108係定位於包含下部電極的支架110上。支架110可以例如是晶圓站、靜電卡盤以及/或另一用於處理室112中之微電子工件的支架。電漿源102也可以被提供作為電漿處理工具200的一部分，且電漿源可以具有頂板104。在例如電漿蝕刻或沉積處理的電漿處理中，處理電漿106被點燃且被保持在電漿處理工具200的處理室112內。

在電漿處理期間，影像感應器202會捕捉例如靜止影像及/或視頻影像的影像。例如可以藉由影像感應器202來捕捉電漿源102之頂板104的影像。雖然影像感應器202被顯示為耦合至用於微電子工件108的基板，但還需注意可以使用一或多種其他技術將影像感應器202定位於處理室112內。例如，影像感應器202可以直接耦合到支架110、可以定位在電漿源102下方的另一個硬體元件上、及/或可以定位在處理室112內，以在處理室112內產生電漿期間捕捉電漿源102的影像。

如本文所述，分析由影像感應器202捕獲的影像以判定對用於電漿處理之一或多個參數的調整，以例如提高電漿放電穩定性。例如，可以透過一或多個處理器來執行儲存在非暫時性電腦可讀媒體中之軟體指令而實施成像處理演算法，來識別電漿源102之特定區域中的這些影像內的光強度分佈。例如，分析所捕獲之影像可以識別和監視預定光譜範圍（例如波長范圍）中的光強度。在一實施例中，可以識別和監視具有在200奈米（nm）至800nm範圍內之波長的光強度。此外，這些影像內的光強度分佈也可以由操作者的目視檢查來確定。另外，可以在多個不同處理室112捕捉影像並判定光強度分佈。然後可以基於所捕獲的影像來調整電漿源102及/或處理室112的處理參數，以改善電漿處理及/或減少因使用多個腔室進行電漿處理之腔室間差異。

使用捕獲的影像和光強度分佈，還可以測試和修改期望範圍的處理參數，以達到目標電漿放電穩定性。這些處理參數包含例如處理氣體流速、壓力、溫度、源功率及/或其他處理參數。在另一範例中，所捕獲影像及/或光強度分佈可以用於判定用於輻射線槽孔天線（RLSA^TM ）系統之穩定操作的最小MW（微波）源功率。

吾人應進一步注意，例如CCD照相裝置之類的影像感應器202也可用於目視檢查處理室內的硬體元件及/或零件及其狀況。例如，可以在處理室內發射光（例如來自閃光燈的光），並且可以在不點燃處理室112內的電漿的情況下收集捕獲的影像。然後，這些影像可以用於判定處理室112中之HW元件的狀況。

圖2B顯示用於所揭露實施例之計算環境250的示範實施例。在此實施例中，用於微電子工件108之基板（例如半導體晶圓）的支架110包含與基板的無線通信介面以及連通部。用於微電子工件108的基板亦包含與支架110的無線通信介面以及連通部。因此，在用於微電子工件108的基板和支架110之間提供無線通信部206。設定的參數、測量值、文件傳輸、捕獲影像的資料及/或其他所需的通信可以使用這些無線通信部206執行。

此外，支架110可以有線或無線連接到例如個人電腦（PC）的計算系統204，以在支架110和計算系統204之間提供通信208。計算系統204進行操作以接收並分析從影像感應器202所捕獲的影像資料。計算系統204較佳係位於處理室112的外部，而支架110和微電子工件108則位於處理室112的內部。吾人還應注意，計算系統204可以使用被程式化為提供本文所述功能之一或多個可程式化積體電路來實現。例如，可以使用軟體或其他程式指令進行程式化之一或多個處理器（例如微處理器、微控制器、中央處理單元等）、可程式化邏輯裝置（例如CPLD（複雜可程式化邏輯裝置）、FPGA（場可程式化邏輯閘陣列）等）、及/或其他可程式化積體電路，以實現本文所述之功能。吾人還應注意，該等軟體或其他程式指令可以儲存在一或多個非暫時性計算機可讀資料儲存媒體中（例如記憶體儲存裝置、快閃記憶體、DRAM記憶體、可再程式化儲存裝置、硬碟、軟碟、DVD、CD-ROM等），且在可程式化積體電路執行該等軟體或其他程式指令時會使可程式化積體電路執行本文所述之處理、功能及/或性能。也可以實施其他變形。

圖2C是示範實施例270的代表性捕獲影像，該示範實施例270是在示範性電漿處理期間，針對例如圖1B（習知技術）所示電漿源102之頂板104的凹坑154所產生的電漿放電。電漿放電較佳會在所有的凹坑154中被點亮。然而在示範處理中（例如700瓦的施加功率）可以看出，七個凹坑154中只有四個具有增加的光強度272，其代表電漿放電點火。七個凹坑154中的其他三個沒有電漿放電。

在沒有本文揭露之實施例所提供的光強度測量，這種電漿放電的不穩定性可能仍未被製程工程師偵測到。舉例來說，吾人已經發現，即使實際上如圖2C所示發生不穩定，以700瓦進行之範例處理的處理日誌仍可以顯示電漿放電穩定。且，吾人已經發現這些處理日誌可能類似於以1700瓦進行之電漿處理的處理日誌，其中頂板104之所有凹坑154都具有電漿放電。如上所述，在沒有顯著增加複雜性和成本的情況下，之前的解決方案並不能提供對電漿放電不穩定性的偵測。

吾人還應注意，可以基於影像感應器202所捕獲的影像對電漿源102及/或處理室112的操作參數進行各種調整。例如，如果捕獲的影像例如圖2C所示般的顯示出電漿放電在電漿源102上不是均勻地發生，可以調整操作參數，直到在電漿源102上均勻地達到電漿放電點火為止。如果捕獲的影像顯示電漿放電的強度在電漿源102上不是均勻分佈，便可以調整操作參數直到電漿放電均勻性達成為止。吾人還應注意，可以基於影像感應器202在整個影像上的相對光能量吸收來分析捕獲的影像。在利用本文描述之影像捕獲和分析技術來改善電漿處理的同時，還可以進行其他變化和調整。

圖3A顯示示範實施例300的處理流程圖，其中由影像感應器所捕獲之影像係用以調節用於製造微電子工件之處理室的操作參數。在方塊302中，在處理室內提供影像感應器。在方塊304中，在電漿源產生電漿的同時，於處理室內執行製程配方。在方塊306中，在執行期間用影像感應器捕捉影像，並且將影像與電漿源相關連。在方塊308中，基於從捕獲的影像所判定之光強度分佈，為處理室調整一或多個操作參數。例如，可以藉由一或多個處理器對影像進行自動計算分析來進行光強度分佈分析。且，可以藉由工具操作者透過手動分析影像來進行光強度分佈分析。在利用本文描述之實施例的同時，也可以使用不同及/或額外的處理步驟。

圖3B顯示示範實施例350的處理流程圖，其中用於多個不同處理室之影像感應及相關影像分析係用以改善電漿源及微電子工件的電漿處理。在方塊352中，將影像感應器裝載到處理室中，並且將影像感應/捕捉與製程配方同步。在方塊354中，在給定之測試參數範圍內執行製程配方，且利用影像感應器來捕捉影像資料。在測試期間所捕獲的影像資料也可以上傳或以其他方式傳輸到計算系統，或者可以將影像資料儲存在一或多個資料儲存媒體中，以便在對N個不同的處理室完成測試後再傳輸。在方塊356中，判定是否完成對N個不同腔室的測試，其中N大於1。如果「否」，則流程前進到方塊358，將影像感應器從模組或處理室卸載，並移動或加載到下一處理室中。接著流程返回到方塊354。如果在方塊356中判定為「是」，則流程前進至方塊360，判定電漿穩定性及/或腔室匹配是否已經達成。如果在方塊360中判定為「是」，則處理完成。如果在方塊360中判定為「否」，則到達方塊362。在方塊362中，接著對捕獲的影像資料所代表之光強度分佈的資料進行手動或自動分析。然後基於光強度分佈而可以對N個處理室中之一或多個的操作參數進行調整，以改善電漿處理。這些調整可以包含對電漿源的調整。例如，可以使用從捕獲的影像資料所判定之光強度分佈，對製程穩定性裕度及/或腔室間之匹配進行決策和判定。也可以基於捕獲的影像資料進行其他腔室調整及/或電漿處理控制調整。一旦在方塊362中完成了調整，流程便接著返回到方塊352。吾人還應注意，實施例350也可以使用不同的及/或額外的處理步驟，同時仍然利用此處所述之技術。

在某些實施例中，提供了電漿觀看系統，以促進對電漿應用之電漿資料收集及分析的可視化。電漿觀看系統可以是圖2所示之計算系統204的一部分。 實際上，電漿觀看系統將用戶置於處理區域內，以進行詳細的電漿蝕刻及/或沉積處理分析。除了讓處理室內的光強度分佈可視化之外，電漿觀看系統還可以連接來自溫度、電壓、影像捕捉及/或其他腔室內感應器的電漿資料測量。還可以相對於時間和空間（2D或3D）顯示此上行傳輸的電漿資料。還可以顯示電影視圖，以提供關鍵暫態響應的感覺，且對於故障調查很有用。

包含影像資料分析的電漿資料分析可以使得電漿蝕刻製程控制地更好。眾所周知，電漿蝕刻製程難以控制。電漿蝕刻系統的絕對複雜性以及電漿蝕刻製程變數的數量使得在製造設施內對於製程控制以及改良努力方面，電漿蝕刻一直是關注的焦點。電漿影像的捕獲提供了更高水準的電漿製程控制，有助於監視和控制日常操作以及腔室間的匹配。這種改良的電漿控制將複雜的電漿蝕刻/沉積處理精簡成幾個關鍵的控制特色，並將電漿資料分析與使用者控制規格進行比較。接著可以利用觀看趨勢、偵測、調查偏差的能力為用戶提供每次執行處理「良好」或「不佳」的指示，並比較腔室。

本文所述之電漿資料收集及分析系統會進入電漿蝕刻製程的黑盒子，以幫助工程師識別腔室問題的最可能原因。儘管生產技術有所進步，電漿蝕刻/沉積製程和設備工程師仍然依靠他們的經驗以及反覆試驗的方法來診斷腔室問題，這可能是耗時、昂貴且經常令人沮喪的經驗。有了本文所述之電漿資料收集及分析系統，電漿蝕刻製程工程師可以利用他們的感應器晶圓在幾分鐘之內有效診斷偏離的根本原因，而無需打開腔室或離線計量。

本文所述之基於影像感應器的方法和系統可以用於偵測電漿處理設備的許多種類的問題，例如不均勻、異常放電、點火失敗及/或其他電漿處理問題。本揭露方法和系統還可以基於追踪資料及用戶定義或選擇的分類器來計算電漿製程的可靠性得分。此外，本揭露系統會幫助製程工程師開發可靠的製程配方並更有效地解決生產中的問題。

圖4為顯示實施例400的圖，實施例400係基於與不同分類器相關連的偵測閾值來判定電漿製程穩定性。基於時間的圖402提供指出電漿是開啟（ON）還是關閉（OFF）的第一分類器（CLASSIFIER A）。在所描繪的範例中，電漿在第一處理步驟408期間為ON，且電漿在第二處理步驟410期間也為ON。其他時間，電漿為OFF。基於時間的圖404提供了第二個分類器（CLASSIFIER B），用於指出電漿發光均勻性是高於還是低於所需閾值405。在所示實施例中，於第一處理步驟408期間達到了可接受的電漿發光均勻性，且在第二處理步驟410期間偵測到非均勻的發光。基於時間的圖406提供指出電漿放電是否異常的第三分類器（CLASSIFIER C）。在所示實施例中，於第一處理步驟408期間偵測到連續的異常電漿放電，且在第二處理步驟410期間偵測到電漿點火時的異常放電。這些基於時間的圖可以提交給製程工程師，並在更佳地了解電漿處理所達成之實際結果的情況下，允許工程師對電漿處理操作進行調整和控制。在仍然利用本文所述之技術的同時，還可以偵測和管理其他的變化和閾值。

吾人應注意，可以使用一或多種沉積製程來形成本文所述之材料層。例如，可以使用化學氣相沉積（CVD）、電漿增強CVD（PECVD）、物理氣相沉積（PVD）、原子層沉積（ALD）及/或其他沉積製程來實施一或多種沉積。在電漿沉積製程中，可以使用前驅物氣體混合物，其包含但不限於碳氫化合物、碳氟化合物或含氮碳氫化合物，並在多種壓力、功率、流量和溫度條件下與一或多種稀釋氣體（例如氬、氮等）結合使用。可以使用光學微影、極紫外（EUV）微影及/或其他微影製程來實現對PR層的微影製程。可以使用電漿蝕刻製程、放電蝕刻製程及/或其他期望的蝕刻製程來實施蝕刻製程。例如，可以使用包含碳氟化合物、氧、氮、氫、氬及/或其他氣體的電漿來實施電漿蝕刻製程。另外，可以控制製程步驟的操作變數，以確保在通孔形成期間中達到通孔的CD（臨界尺寸）目標參數。操作變數可包含例如腔室溫度、腔室壓力、氣體流率、在產生電漿時施加到電極組件的頻率及/或功率、及/或用於製程步驟的其他操作變數。在仍然利用本文所述技術的同時，也可以實現變形。

吾人應注意，在整個說明書中，對「一實施例」或「一個實施例」的引用是指結合該實施例而描述的特定特徵、結構、材料或特性係包含在本發明之至少一個實施例中，但並不表示它們存在於每個實施例中。因此，在整個說明書中各處出現的短語「在一實施例中」或「在一個實施例中」不一定是指本發明的相同實施例。此外，在一或多個實施例中，可以以任何合適的方式來組合特定特徵、結構、材料或特性。在其他實施例中，可以包含各種額外層及/或結構及/或可以省略所描述的特徵。

此處所述之「微電子工件」通常是指根據本發明而被處理的物件。微電子工件可以包含裝置（尤其是半導體或其他電子裝置）的任何材料部分或結構，並且可以例如是基礎基板結構（例如半導體基板）或是在基礎基板結構上或上覆於基礎基板結構的層（例如薄膜）。因此，工件不旨在限於任何特定的基礎結構、下伏層或上覆層、圖案化或未圖案化的，而是設想包含任何此種的層或基礎結構，以及層及/或基礎結構的任何組合。下面的描述可能參考特定類型的基板，但這僅是出於說明性目的，而不是限制。

此處之用語「基板」是指並包含在其上形成材料的基礎材料或構造。吾人將理解的是，基板可以包含單一材料、不同材料的複數層、其中具有不同材料或不同結構之區域的一或多層等。這些材料可以包含半導體、絕緣體、導體或其組合。例如，基板可以是半導體基板、在支撐結構上的基礎半導體層、金屬電極或在其上形成有一或多層、結構或區域的半導體基板。基板可以是傳統的矽基板或包含半導體材料層的其他塊狀基板。如本文所使用的，用語「大塊基板」表示並包含不僅矽晶圓，而且包含矽絕緣體（「 SOI」）基板，例如矽藍寶石（「 SOS」）基板、矽玻璃（「 SOG」）基板、基礎半導體基部上的矽磊晶層、以及其他半導體或光電材料（例如矽鍺、鍺、砷化鎵、氮化鎵和磷化銦）。基板可以是摻雜的或不摻雜的。

在諸多實施例中描述了處理微電子工件的系統和方法。精於相關領域者將認識到可以在沒有一或多個特定細節的情況下，或者在具有其他替換及/或額外方法、材料或元件的情況下實施諸多實施例。在其他情況下，未詳細顯示或描述已週知的結構、材料或操作，以避免使本發明之諸多實施例的各方面不清楚。類似地，出於解釋的目的，闡述了具體的數字、材料和配置，以提供對本發明的透徹理解。然而，本發明可以在沒有具體細節的情況下實施。此外，吾人應理解，圖中所示的諸多實施例係為說明性表示，且不一定按比例繪製。

鑑於該描述，所述之系統及方法的進一步修改和替代實施例對於精於本技藝者將是顯而易見的。因此，吾人將認識到所述的系統和方法不受這些範例配置的限制。吾人應當理解，本文顯示及描述之系統和方法的形式將被視為示範實施例。可以在實施中進行各種改變。因此，儘管此處係參考特定實施例來描述本發明，但是在不脫離本發明範圍的情況下可以進行各種修改和變化。因此，本說明書和附圖應被視為說明性的而非限制性的，並且此等修改旨在被包含在本發明的範圍內。且本文針對特定實施例所描述之任何益處、優點或問題的解決方案均不應被解釋為任何或所有申請專利範圍之關鍵的、必須的或必要的特徵或元件。

100:電漿處理工具 102:電漿源 104:頂板 106:處理電漿 108:微電子工件 110:支架 112:處理室 152:圓形主體 154:凹坑 156:表面 200:電漿處理工具 202:影像感應器 204:計算系統 206:無線通信部 208:通信 250:計算環境 270:示範實施例 272:光強度 300:示範實施例 302:方塊 304:方塊 306:方塊 308:方塊 350:示範實施例 352:方塊 354:方塊 356:方塊 358:方塊 360:方塊 362:方塊 400:實施例 402:圖 404:圖 405:閾值 406:圖 408:第一處理步驟 410:第二處理步驟

透過參考以下結合附圖的描述，可以獲得對本發明及其優點的更完整理解，其中相似的附圖編號表示相似的特徵。然而，吾人應當注意，所附圖示僅顯示所揭露概念之示範性實施例，且因此不應被認為是對範圍的限制，因為所揭露之概念可以允許其他等效的實施例。

圖1A（習知技術）顯示用於電漿處理工具之示範實施例，該電漿處理工具包含處理室和位於處理室內的電漿源；

圖1B（習知技術）顯示用於電漿源之頂板的示範實施例；

圖2A顯示根據所揭露發明之電漿處理工具的示範實施例，其中影像感應器被定位在處理室內以捕捉與電漿源相關連的影像；

圖2B顯示用於所揭露實施例之計算環境的示範實施例；

圖2C為一代表性捕獲影像，說明針對電漿源之頂板的凹坑於示範性電漿處理期間所產生之電漿放電的示範實施例；

圖3A為示範實施例的處理流程圖，其中由影像感應器捕獲的影像係用於調節微電子工件製造用之處理室的操作參數；

圖3B為示範實施例的處理流程圖，其中用於多個不同處理室之影像感測和相關影像分析係用於改善電漿源和微電子工件的電漿處理；

圖4顯示基於與不同分類器相關連的偵測閾值來判定電漿處理穩定性之實施例。

300:示範實施例

302:方塊

304:方塊

306:方塊

308:方塊

Claims (20)

1. 一種微電子工件的製造方法，其步驟包含： 在處理室中提供影像感應器； 於該處理室中執行製程配方，同時由電漿源產生電漿； 於該執行期間由該影像感應器捕捉影像，該等影像係與該電漿源相關連； 以及 基於從該等捕獲影像所判定之光強度分佈來調整該處理室之一或多個操作參數。
2. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其中該判定步驟包含對該等捕獲影像進行處理，以分析預定光譜範圍內之光強度分佈。
3. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其中該製程配方包含一組選定的參數範圍。
4. 如請求項3之微電子工件的製造方法，其中該組選定的參數範圍係與一或多個測試條件相關連。
5. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其步驟進一步包含為複數個處理室重複提供、執行、捕捉以及調整之該等步驟。
6. 如請求項5之微電子工件的製造方法，其步驟更進一步包含基於該複數處理室之捕獲影像所判定之光強度分佈來判定穩定度邊界。
7. 如請求項6之微電子工件的製造方法，其中該調整步驟係基於該穩定度邊界。
8. 如請求項5之微電子工件的製造方法，其步驟更包含基於該複數處理室之捕獲影像所判定之該光強度分佈來判定腔室間之匹配資訊。
9. 如請求項8之微電子工件的製造方法，其中該調整步驟係基於該腔室間之匹配資訊。
10. 如請求項5之微電子工件的製造方法，其中該影像感應器係耦合至位於該複數處理室中之微電子工件用之基板。
11. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其中該製程配方包含電漿蝕刻處理。
12. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其中該製程配方包含電漿沉積處理。
13. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其中該影像感應器包含電荷耦合裝置相機。
14. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其中該影像感應器係耦合至定位於該處理室中之基板。
15. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其中該影像感應器係定位於該處理室中之硬體元件。
16. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其中該捕捉步驟包含利用該影像感應器來捕捉並儲存影像資料。
17. 如請求項16之微電子工件的製造方法，其步驟更包含將該影像資料傳達至計算系統。
18. 如請求項17之微電子工件的製造方法，其中該傳達步驟係透過至少一無線界面來發生。
19. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其中該處理室之該一或多個參數包含處理氣體流率、壓力、溫度或電源功率中至少其中之一。
20. 如請求項1之微電子工件的製造方法，其步驟更包含發射光至該處理室且利用該影像感應器來檢驗該處理室內之硬體元件。

Images