TW202140847A

TW202140847A - 電漿頻譜在動態電漿條件下的製程控制和監測方法

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Publication number: TW202140847A
Application number: TW110102760A
Authority: TW
Inventors: 陳威廷; 張巧穎; 楊曉玲; 範洙朴; 崔永鎭; 壽永崔
Original assignee: 美商應用材料股份有限公司
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2021-11-01
Also published as: WO2021216092A1; CN115428117A; JP2023522988A; KR20230002981A

Abstract

本揭示案的某些態樣提供了用於藉由電漿頻譜在動態電漿提升（plasma lifting）條件下作製程控制和監測的技術、系統和方法。在某些情況下，在給定腔室的電漿提升條件期間收集多次運行的改變的電漿強度資料，並發展出（develop）代表改變的電漿強度資料的統計值。根據該資料，發展出統計製程控制（SPC）跡線（trace）。獲取來自隨後的電漿提升條件的改變的電漿強度資料，並將其與SPC跡線比較，以確定（determine）何時出現異常（如外部氣體、顆粒物質或其他污染物）。

Description

電漿頻譜在動態電漿條件下的製程控制和監測方法

本發明的實施例一般係關於用於PECVD系統和製程的統計製程控制（SPC），且更具體地係關於在SPC中使用動態電漿強度資料。

動態電漿提升（在PECVD製程中稱為動力提升（powerlift，「PL」）是用於在電漿沉積製程期間消除基板上靜電荷的製程。在此製程中，點燃電漿以及接著兩個電極（如第一電極和底部電極或吸附電極）之間的間隙彼此相對移動。在PL製程結束時，將基板升起並與第二電極分開。

當使用例如頻譜分析儀在與PL製程相關聯的多個波長上測量電漿強度時，電漿強度通常隨著電極之間的間隙變寬而降低。一般來說，電漿頻譜將遵循此相同的模式，即，隨著電極分開，頻譜會展示強度降低。

然而，由於在PL製程（或至少兩個電極改變彼此相對位置的其他製程）期間電漿頻譜的動態特性，因此沒有方法利用在此製程期間提供的動態資料來改善控制PECVD製程的製程。

為了偵測給定製程中的污染物，通常不使用電漿強度。如果少量的外部氣體污染了製程，則電漿強度通常沒有變化。此外，如上所述，由於PL製程期間電漿強度的動態特性，因此通常認為快速改變強度資料是不穩定的，且對於污染偵測是不可靠的。

因此，需要方法和系統來利用兩個電極相對移動時產生的動態電漿強度資料，例如在PL製程、沉積製程、腔室清洗製程中或在兩個電極彼此相對移動的其他製程中。

本案揭露的實施例一般係關於一種用於偵測PECVD製程中異常的方法，該方法包括以下步驟：藉由相對於第一電極移動第二電極來改變腔室中的電漿強度，提供測量改變的電漿強度所在的波長範圍，定義描述該波長範圍內的該改變的電漿強度之一函數，及基於該函數顯示一SPC參考，該SPC參考包含以下各者中的一個：該函數、該函數的一導數（derivative）及該函數的一積分（integral）中的一個的一最大值、一最小值、一平均值（average）、一中位數（median）、一眾數（mode）和一平均數值（mean value）。

替代實施例一般係關於一種用於偵測PECVD製程中的異常的系統，該系統包括PECVD腔室，及頻譜分析儀，該頻譜分析儀經配置測量與PECVD腔室耦合的電漿強度，該頻譜分析儀經配置施行用於偵測異常的方法，該方法包括以下步驟：藉由相對於第一電極移動第二電極來改變腔室中的電漿強度，提供測量改變的電漿強度所在的第一波長範圍，定義描述該第一波長範圍內的該改變的電漿強度之一函數，及從該函數取出至少一個值，該至少一個值包含以下各者中的一個：該函數、該函數的一導數及該函數的一積分中的一個的一最大值、一最小值、一平均值、一中位數、一眾數和一平均數。

進一步的實施例一般係關於一種非暫態電腦可讀取媒體，該非暫態電腦可讀取媒體含有用於偵測PECVD製程中異常的電腦可讀取指令，該方法包括以下步驟：藉由相對於第一電極移動第二電極來改變腔室中的電漿強度，提供測量改變的電漿強度所在的第一波長範圍，定義描述該第一波長範圍內的該改變的電漿強度之一函數，從該函數取出至少一個值，該至少一個值包含以下各者中的一個：該函數、該函數的一導數及該函數的一積分中的一個的一最大值、一最小值、一平均值、一中位數、一眾數和一平均數。

在下文中，參考本揭示案的實施例。然而，應該理解，本揭示案不限於特定描述的實施例。反之，無論是否與不同的實施例相關，可以考慮以下特徵和元件的任何組合，以實現和實踐本揭示案。此外，儘管本揭示案的實施例可實現相對於其他可能的解決方案和/或相對於先前技術的優勢，但是給定的實施例是否實現特定的優勢不限制本揭示案。因此，以下態樣、特徵、實施例和優點僅是示例性的，且除非在專利申請範圍中明確敘述，否則不應被認為是所附專利申請範圍的要素或限制。同樣地，對「本揭示案」的引用不應解釋為本案所揭露的任何發明標的的概括，且除非在專利申請範圍中明確敘述，否則不應被認為是所附專利申請範圍的要素或限制。

本揭示案一般係關於用於使用動態電漿強度資料來偵測異常的方法和系統，該異常諸如外部氣體、污染物、顆粒、腔室異常、製程異常或在PECVD製程中可能導致電漿頻譜強度變化的其他條件。本揭示案大體上描述一種製程控制和腔室監測方法，其中使用在諸如PL製程、腔室清洗、沉積或上電極和下電極相對於彼此移動的其他製程的動態電漿條件期間獲得的電漿強度頻譜資料，來設計使一個或多個波長範圍內擬合一組強度值的一個或多個運行（run）之一個或多個函數。從該等函數，為每個運行發展出（develop）代表從該函數（如資料值、資料導數和/或資料積分的平均值、平均數、中位數、眾數、最大值、最小值等）取得的（derived）統計資料的離散值，其中統計資料用於為統計製程控制圖表填充資料（populate），以發展出參考統計跡線。在一個或多個後續處理運行中，設計額外函數並為每個運行導出統計資料，並將這些資料與參考跡線比較。在後續運行中看到的差異（如果有）可能表示在處理運行中存在一個或多個異常。

圖1繪示根據所揭露的實施例的沉積系統100。沉積系統100包括第一電極110、第二電極120、頻譜分析儀130和統計製程控制（SPC）電腦140。儘管圖1將第一電極繪示為頂部電極，並且將第二電極120繪示為底部電極，但是在一些實施例中，第一電極110可以是底部電極，而第二電極120可以是頂部電極。在一些實施例中，SPC電腦140和頻譜分析儀可以是相同實體電腦系統的部分，而在另一些實施例中，SPC電腦可以是單獨的電腦系統。SPC電腦140可以是實體或虛擬電腦系統，或者是實體和虛擬部件的組合。

沉積系統100可以是能夠產生電漿並且能夠在第一電極110和第二電極120之間提供相對運動的任何類型的沉積系統。第一電極110和第二電極120可相對於彼此移動以產生動態電漿條件，諸如電漿提升條件期間（有時被稱為動力提升（「PL」）製程），其可經施行以消除在電漿沉積製程期間基板上的靜電荷。額外的動態電漿條件可包括在其中第一電極和第二電極相對於彼此移動的任何製程。在此製程期間，電漿在該等電極之間被點燃，該等電極之間的間隙逐漸增大，直到基板從第二電極120提起並與第二電極120分離為止。可能存在導致第一電極110和第二電極120相對於彼此移動的其他電漿沉積製程，如電漿清洗和腔室電漿陳化（seasoning）製程，其可利用本文揭露的技術。為了簡化起見，本文將任何這樣的製程稱為PL製程。在一些實施例中，僅第一電極110可以移動，僅第二電極129可以移動，以及在其他實施例中，兩個電極都可以移動。

儘管這裡具體提到了頻譜分析儀130，但是在本文揭露的技術的實施例中可使用能夠在PL製程期間隨時間測量改變的電漿強度值的任何類型的測量裝置或感測器。

圖2繪示根據所揭露的實施例的在PL製程期間所作的多個電漿強度測量200。

在PL製程期間，隨著第一電極110和第二電極120相對於彼此移動，頻譜分析儀130將隨時間測量多個電漿強度跡線。在給定的一組跡線中，可能存在一個或多個區域，該等區域呈現當該等電極相對於彼此移動時，（在一些實施例中，以波長或相對強度所測量的，通常以強度計數（intensity counts）所測量的）電漿強度局部增加（或減小）。第一區域210例如具有第一階部（step）215、第二階部220和第三階部225（它們在電極分離時在不同的時間點所測量），其導致第一區域210中的電漿強度降低。同時，隨著第一電極110和第二電極120朝向彼此移動，在一些實施例中，第一區域210中的電漿強度可能增加。在此增加的實例中，乾渴階部225可代表在第一時間點的測量，第二階部220代表在第二時間點，而第一階部215會是在第三時間點所作的測量。儘管在此表示了三個測量，但是應當理解，根據本文所述之實施例，可以在頻譜的局部區域中隨時間進行電漿強度的任何數量的測量。

圖3A-D繪示根據所揭露的實施例之代表電漿強度測量的樣本跡線和樣本跡線的SPC圖之一組線圖300。圖3A繪示代表針對給定的腔室中的多個運行、針對區域的頻譜讀數的感興趣區域的區域（如圖2的第一區域210）隨著時間改變的電漿強度的多個線圖之第一頻譜圖305。這些線圖為自PN函數（PN function）構造的：

RI是從選定波長範圍測量的相對強度，在某些實施例中，該選定波長範圍測量的該相對強度可以是一波長區域或使用數學關係（如乘法或除法）組合的多個區域的電漿強度，而基於所期望的函數敏感度（sensitivity）、基於存在於製程中的氣體以及可能存在於製程中的潛在異常來為每個指數n係數參數賦值一「乘冪調整（power tuning）」值。例如，用於獲取22個頻譜測量的樣本PN函數圖從64Xnm（如640nm）到72Xnm（如720nm）取樣，而沒有為指數n係數賦值：

從第一頻譜圖305的每個線圖，將存在一範圍的值（a range of values），其指示在該線圖所定義的週期內的電漿強度。圓圈307中表示該範圍的值的樣本。可從每個線圖的該範圍的值中得出統計值，例如，該範圍的所代表值和/或這些值的導數或積分的平均值、中位數、眾數、平均數、最大值、最小值或能夠反映該範圍的所代表值和/或這些值的導數或積分的其他值。

一旦確定了第一頻譜圖305的每個線圖的統計值，則在圖3B（其藉由第一SPC參考312繪示第一SPC線圖310）中代表了圓圈307所指示的這些值的樣本範圍。在所示的代表圖中，展示第一SPC平均值315，然而，這可以是任何統計值，例如，該範圍的所代表值和/或這些值的導數或積分的平均值、中位數、眾數、平均數、最大值、最小值或能夠反映所代表值和/或這些值的導數或積分的相對值之其他值。此外，可利用第一SPC邊界320來展示例如與第一SPC平均值315相距一個或多個標準差（standard deviation），其被選擇為適合於評估中的腔室和製程（如圖1中所示）。

一旦如上所述提供了第一SPC參考312，則此資料可以在將來的運行中用作與後來發展的資料的比較。

當腔室用於後續運行中的處理（如用於生產半導體元件或顯示器的PECVD製程）時，以與上述類似的方式且如繪示第二頻譜圖330的圖3C所示收集來自後續運行的額外資料。在測量點處用開口圓（open circle）表示新頻譜圖資料樣本，例如在樣本區域331中所收集的。與上面的討論相似，發展出代表新頻譜圖資料樣本的統計值，且來自樣本區域331的第二SPC資料333被添加到第一SPC線圖310中的第一SPC參考312，從而得到繪示第二SPC線圖335的圖3D所示的線圖，其中第二SPC線圖335上的開口圓表示用於新頻譜資料的統計值。如在第二SPC線圖335中可以看到的，至少一個值在第二SPC邊界340的外部，這可以指示在期望的SPC邊界條件下發生的異常。第二SPC邊界可與第一SPC邊界320相同，並且在一些實施例中可以是不同的值。藉由固定（fixing）SPC邊界，可相對於第一SPC參考312來測量從腔室和製程頻譜資料導出的未來資料。

圖4A-D繪示根據所揭露的實施例之代表可藉由特定指數冪次（power）的特定或經設計的數值函數所結合之改變的電漿強度的區域的多個樣本曲線以及代表SPC圖中的每個樣本曲線的統計值的圖之一組線圖400。

圖4A-D是從如上所述之類似的PN函數發展得到的，其中將乘冪調整應用於指數係數值。例如，PN函數描述了圖4A-D的一組線圖，其中乘冪調整係數值：

藉由修改應用於指數係數值的乘冪調整，可以使PN函數對所需的腔室和製程條件更為敏感或更為不敏感。從上面的圖3D中可以看出，只有一個資料點似乎在第一SPC邊界320之外。然而，藉由在使用相同的樣本資料值的同時修改PN函數的指數係數，圖4D繪示示例性資料中提供了額外的敏感度，從而導致兩個資料點超過第二SPC邊界420。為特定製程、腔室、氣體和腔室內存在的其他材料等選擇用於修改PN函數的指數係數值的所選值，以提供所需的函數敏感度級別，以能夠指示是否存在異常。

圖5繪示根據所揭露的實施例的在動態電漿條件下的製程控制和監測的方法500。

在505，該方法藉由相對於第一電極移動第二電極來改變腔室中的電漿強度，而在510，方法500提供用於測量改變的電漿強度所在的波長範圍。

在515，定義描述該波長範圍內的該改變的電漿強度之一函數。在一些實施例中，這是藉從該第一波長範圍，提供一相對強度的乘積/比率來定義，該相對強度的該乘積/比率具有在一時間t時該函數的數值（numerical value）所定義的數值分量（numerical component），以及將第一指數係數賦值到該數值分量。在一些實施例中，可調整指數分量，使得第二值落在SPC參考的單個標準差之外。

在520，該方法顯示來自該函數的一SPC參考，該SPC參考包含以下各者中的一個：該函數及/或該函數的導數或積分的最大值、最小值、平均值、中位數、眾數和平均數值。

在實施例中，方法500可進一步包括以下步驟：藉由相對於第一電極移動第二電極（或相對於第二電極移動第一電極）來改變腔室中的第二電漿強度，定義描述第一波長範圍內的改變的第二電漿強度之第二函數，及顯示來自該第二函數的至少一個第二值，該函數與/或該函數的導數或積分的該至少一個第二值包含以下各者中的一個：該第二函數與/或該第二函數的導數或積分的最大值、最小值、平均值、中位數、眾數和平均數。進一步實施例包括將SPC參考與該至少一個第二值比較，其中該SPC參考與該至少一個第二值的差異指示異常的存在，以及更新使用者顯示以表示異常的存在。這些實施例可包括以下步驟：施行多次改變電漿強度的步驟，以定義描述該第一波長範圍內的該改變的電漿強度之多個函數，及從該等多個函數中的每個各別函數中取出（extract）至少一個值，各至少一個值包含以下各者中的一個：該等多個函數及/或該等多個函數的導數或積分中的每個各別一者的最大值、最小值、平均值、中位數、眾數和平均數。實施例可進一步包括以下步驟：繪製（plotting）來自該等多個函數中的每個各別一個函數的每個至少一個值，以進一步包括該SPC參考，其中該第二值是與來自該等多個函數中的每個各別函數的該至少一個值的相差至少一個標準差（standard deviation）。

圖6繪示根據所揭露的實施例的用於在動態電漿提升條件下的製程控制和監測（如關於圖1-5描述的方法的實施例）的電腦系統600。在一些實施例中，SPC電腦140包括電腦系統600的一個或多個部件。

電腦系統600包括連接到資料匯流排（bus）616的中央處理單元（CPU）602。CPU 602經配置處理（例如儲存在記憶體608或儲存裝置610中的）電腦可執行指令，並使得伺服器601施行如關於圖1-5的本文所述之方法。包括CPU 602以代表單個CPU、多個CPU、具有多個處理核心的單個CPU以及能夠執行電腦可執行指令的其他形式的處理架構。

電腦系統600進一步包括輸入/輸出（I/O）裝置612和介面604，其允許伺服器601與輸入/輸出裝置612（如鍵盤、顯示器、滑鼠裝置、筆輸入及允許與伺服器601互動的其他裝置）介接（interface with）。注意，伺服器601可透過實體和無線連接與外部I/O裝置（如外部顯示裝置）連接。

電腦系統600進一步包括網路介面606，網路介面606向伺服器601提供對外部網路614的存取，從而存取外部計算裝置。

電腦系統600進一步包括記憶體608，記憶體608在此實例中包括用於施行圖1-5中描述的操作之改變模組618、提供模組620、定義模組622、顯示模組624、比較模組626和更新模組628。

注意，儘管為了簡化起見在圖6表示單個記憶體608，但是儲存在記憶體608中的各式態樣可被儲存在不同的實體記憶體中，其包括在電腦系統600遠端的記憶體，但是所有這些都可藉由CPU 602經由內部資料連接（如匯流排616）存取。

儲存裝置610進一步包括電漿強度資料630，其可以類似於如圖1-5中所述之所測量的電漿強度。

儲存裝置610進一步包括波長資料632，其可以類似於圖1-5中描述的波長範圍。

儲存裝置610進一步包括函數資料634，其可以類似於圖1-5中描述的PN函數。

儲存裝置610進一步包括SPC參考資料636，其可以類似於如圖1-5中所述的SPC參考。

儲存裝置610進一步包括異常資料638，其可以類似於如上所述之異常。

儘管在圖6中未示出，但是其他態樣可被包含在儲存裝置610中。

與記憶體608一樣，為簡化起見，在圖6中繪示單個儲存裝置610，但是儲存在儲存裝置610中的各式態樣可被儲存在不同的實體儲存裝置中，但是CPU 602可經由內部資料連接（如匯流排616）或外部連接（如網路連接606）存取所有這些儲存裝置。本發明所屬領域中具有通常知識者將瞭解到，伺服器601的一個或多個元件可位於遠端且可經由網路614存取。

提供前面的描述以使本發明所屬領域中具有通常知識者能夠實踐這裡描述的各種實施例。本文討論的實例並非限制申請專利範圍中所闡述的範圍、適用性或實施例。對這些實施例的各種修改將對於本發明所屬領域中具有通常知識者彰顯，且本文中定義的泛用原理可應用於其他實施例。例如，可以在不背離本揭示案的範圍的情況下對所討論的元件的功能和佈置作改變。各種實例可適當地省去、替代或添加各種程序或部件。例如，可以以與所描述的順序不同之順序來施行所描述的方法，以及可添加、省去或結合各種步驟。再者，關於一些實例描述的特徵可在一些其他實例中結合。例如，可使用本文闡述的任何數量的態樣來實現一種設備或者可實踐一種方法。此外，本揭示案的範圍旨在涵蓋使用本文所闡述揭示內容的各種態樣以及/或除了本文所闡述揭示內容的各種態樣之外的其他結構、函數所實踐的這些設備或方法。應當理解，本文揭露的揭示內容的任何態樣可由請求項的一個或多個元素來體現。

如本文中所使用的，引述一列項目中的「至少一個」的短語是指這些項目的任何組合，其包括單個成員。作為示例，「a、b或c中的至少一個」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、與a-b-c以及與多個相同元件之任意組合（如a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a c c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c、與c-c-c或a、b和c的任何其他順序）。

如本文所使用的，術語「確定（determining）」涵蓋各種各樣的動作。例如，「確定」可包括演算、計算、處理、推導、研究、檢視（例如，在表、資料庫或其他資料結構中檢視）、探知及諸如此類。再者，「確定」可包括接收（例如，接收資訊）、存取（例如，存取記憶體中的資料）及諸如此類。再者，「確定」可包括解析、選擇、選取、確立及類似動作。

本案揭露的方法包括用於實現該等方法的一個或多個步驟或動作。在不背離專利申請範圍的範圍情況下，方法步驟和/或動作可彼此互換。換句話說，除非指定步驟或動作的特定順序，否則可修改特定步驟和/或動作的順序和/或使用而不背離專利申請範圍的範圍。此外，可藉由能夠施行相應功能的任何合適的構件（means）來施行上述方法的各種操作。該構件可包括各種硬體和/或軟體部件和/或模組，包括但不限於電路、特殊應用積體電路（ASIC）或處理器。大體上，在圖示中所示有操作的情況下，該等操作可具有類似地進行編號的相應配對的手段功能（means-plus-function）元件。

使用設計為施行本案所描述功能的通用處理器、數位訊號處理器（DSP）、特殊應用積體電路（ASIC）、現場可程式化閘陣列（FPGA）或其他可程式化邏輯裝置（PLD）、離散閘或電晶體邏輯裝置、離散硬體元件或者其任意組合，可實現或施行結合本案所揭示內容描述的各種說明性的邏輯區塊、模組和電路。通用處理器可以是微處理器，或者，該處理器可以是任何市售的處理器、控制器、微控制器或者狀態機。處理器亦可實現為計算裝置的組合，例如，DSP和微處理器的組合、複數個微處理器、一個或多個微處理器與DSP核心的結合，或者任何其他此種配置。

可利用匯流排（bus）架構來實現處理系統。匯流排可包括任何數量的互連匯流排和橋接器，這取決於處理系統的特定應用和總體設計限制條件。匯流排可將各種電路鏈接（link）在一起，該等電路包括處理器、機器可讀取媒體及輸入/輸出裝置等。使用者介面（如鍵盤、顯示器、滑鼠、搖桿等）也可連接到匯流排。匯流排還可鏈接各種其他電路，如時序源、周邊設備、電壓調節器、電源管理電路和本領域中眾所周知的其他電路元件，因此將不再贅述。處理器可用一或多個通用及/或專用處理器來實現。實例包括微處理器、微控制器、DSP處理器和其他可以執行軟體的電路。本發明所屬領域中具有通常知識者將認識到，如何最好地針對處理系統實行所述的函數取決於特定應用和施加於整體系統的總體設計限制條件。

如果以軟體實現，則功能可作為一個或多個指令或程式碼儲存或傳輸在電腦可讀取媒體上。軟體應當被寬泛地解釋成意指指令、資料、或其任何組合，無論是被稱作軟體、韌體、中介軟體、微代碼、硬體描述語言或其他。電腦可讀取媒體包括電腦儲存媒體和通訊媒體兩者，如任何利於將電腦程式從一個地方轉移到另一個地方的媒體。處理器可負責管理匯流排和一般處理，包括執行儲存在電腦可讀取媒體上的軟體模組。電腦可讀取儲存媒體可耦接到處理器，使得處理器可以從該儲存媒體讀取資訊，並且可向儲存媒體寫入資訊。或者，儲存媒體可整合到處理器。舉例來說，電腦可讀取介質可包括傳輸線、由資料調制的載波、及/或與無線節點分開的具有指令儲存在其上的電腦可讀取媒體，所有這些都可由處理器透過匯流排介面來存取。或者或甚者，電腦可讀取媒體或其任何部分可被整合到處理器中，如快取記憶體及/或通用暫存器檔可能就是這種情形。舉例而言，機器可讀取媒體的實例可包括RAM（隨機存取記憶體）、快閃記憶體、ROM（唯讀記憶體）、PROM（可程式化唯讀記憶體）、EPROM（可抹除可程式唯讀記憶體）、EEPROM（電子可抹除可程式唯讀記憶體）、暫存器、磁碟、光碟、硬碟，或任何其他適合的儲存媒體或者上述的任意組合。機器可讀取媒體可體現在電腦程式產品中。

軟體模組可包括單個指令或多個指令，並且可分佈在若干不同的程式碼區段上、分佈在不同的程式中和分佈在多個儲存媒體中。電腦可讀取媒體可包括數個軟體模組。軟體模組包括指令，當設備（如處理器）執行該等指令時，該等指令使處理系統施行各種功能。軟體模組可包括發送模組和接收模組。每個軟體模組可駐留在單個儲存裝置中，也可分佈在多個儲存裝置中。舉例來說，當觸發事件發生時，軟體模組可從硬碟加載到RAM中。在軟體模組的執行期間，處理器可將一些指令加載到快取記憶體中以提高存取速度。然後可將一個或多個快取記憶體線路加載到通用暫存器檔中，以供處理器執行。當提及軟體模組的功能時，將理解到的是，當執行來自該軟體模組的指令時，這樣的功能由處理器實現。

以下專利申請範圍並非旨在限定於本案所示的實施例，而是應被授予與專利申請範圍的語言相一致的全部範疇。在請求項中，除非特別聲明，否則對元件的單數形式的引述並非旨在表示「有且僅有一個（one and only one）」，而是表示「一個或多個（one or more）」。除非特別另外聲明，否則術語「一些（some）」指的是一個或多個。請求項的任何元件皆不應當在專利法施行細則第18條第8項的規定下來解釋，除非該元件是使用措辭「用於……的構件」來明確敘述的或者在方法請求項情形中該要素是使用措辭「用於……的步驟」來敘述的。本揭示案通篇描述的各種態樣的元件為本發明所屬領域中具有通常知識者當前或今後所知的所有結構上和功能上的等效方案經由引述被明確納入於此，且旨在被專利申請範圍所涵蓋。此外，本案中所揭示的任何內容皆並非旨在貢獻給公眾，無論此類揭示內容是否在申請專利範圍中被顯式地敘述。

100:沉積系統 110:第一電極 120:第二電極 129:第二電極 130:頻譜分析儀 140:SPC電腦 200:電漿強度測量 210:第一區域 215:第一階部 220:第二階部 225:第三階部 300:線圖 305:第一頻譜圖 307:圓圈 310:第一SPC線圖 312:第一SPC參考 315:第一SPC平均值 320:第一SPC邊界 330:第二頻譜圖 331:樣本區域 333:第二SPC資料 335:第二SPC線圖 340:第二SPC邊界 400:線圖 420:第二SPC邊界 500:方法 600:電腦系統 601:伺服器 602:CPU 604:介面 606:網路介面 608:記憶體 610:儲存裝置 612:I/O裝置 614:外部網路 616:匯流排 618:改變模組 620:提供模組 622:定義模組 624:顯示模組 626:比較模組 628:更新模組 630:電漿強度資料 632:波長資料 634:函數資料 636:SPC參考資料 638:異常數據

本揭示案之特徵已簡要概述於前，並在以下有更詳盡之討論，可以藉由參考所附圖式中繪示之本案實施例以作瞭解。然而，值得注意的是，所附圖式只繪示了示範實施例且不會視為其範圍之限制，本揭示案可允許其他等效之實施例。

圖1繪示根據所揭露的實施例的沉積系統。

圖2繪示根據所揭露的實施例的在PL製程期間所作的多個電漿強度測量。

圖3A-D繪示根據所揭露的實施例之代表電漿強度測量的樣本跡線（trace）和樣本跡線資料的SPC圖之一組線圖。

圖4A-D繪示根據所揭露的實施例之代表改變的電漿強度的區域的的多個樣本曲線以及代表SPC圖中的每個樣本曲線的統計值的圖之一組線圖。

圖5繪示根據所揭露的實施例的在動態電漿條件下的製程控制和監測的方法。

圖6繪示根據所揭露的實施例的用於在動態電漿提升條件下的製程控制和監測的電腦系統。

為便於理解，在可能的情況下，使用相同的數字編號代表圖示中相同的元件。可以預期的是，一個實施例中的元件與特徵可有利地用於其他實施例中而無需贅述。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:沉積系統

110:第一電極

120:第二電極

129:第二電極

130:頻譜分析儀

140:SPC電腦

Claims

一種在一PECVD製程中偵測異常的方法，包括以下步驟：藉由相對於一第一電極移動一第二電極來改變一腔室中的一電漿強度；提供測量一改變的電漿強度所在的一波長範圍；定義描述該波長範圍內的該改變的電漿強度之一函數；及基於該函數顯示一SPC參考，該SPC參考包含以下各者中的一個：該函數、該函數的一導數（derivative）及該函數的一積分（integral）中的一個的一最大值、一最小值、一平均值（average）、一中位數（median）、一眾數（mode）和一平均數值（mean value）。
如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：藉由相對於該第一電極移動該第二電極來改變該腔室中的一第二電漿強度；定義描述該波長範圍內的一改變的第二電漿強度之一第二函數；顯示來自該第二函數的至少一個第二值，該至少一個第二值包含以下各者中的一個：該第二函數、該第二函數的一導數及該第二函數的一積分中的一個的一最大值、一最小值、一平均值、一中位數、一眾數和一平均數（mean）；及將該SPC參考與該至少一個第二值比較，其中該SPC參考與該至少一個第二值的該差異（difference）表示一異常的存在；及更新一使用者顯示以表示該異常的存在。
如請求項2所述之方法，其中施行多次改變該電漿強度的該步驟，以定義描述在該波長範圍內改變電漿強度的多個函數，該等多個函數包括以下各者中的一個：該等多個函數、該等多個函數中的至少一個函數的一導數及該等多個函數中的一個函數的至少一個積分中的每個各別（respective）一者；及從該等多個函數中的每個個各函數中取出（extract）至少一個值，各至少一個值包含以下各者中的一個：該等多個函數中的每個各別一個函數的一最大值、一最小值、一平均值、一中位數、一眾數和一平均數。
如請求項3所述之方法，進一步包括以下步驟：繪製（plotting）來自該等多個函數中的每個各別函數的每個至少一個值，以進一步包括該SPC參考，其中該第二值是與來自該等多個函數中的每個各別函數的該至少一個值的相差至少一個標準差（standard deviation）。
如請求項1所述之方法，其中定義該函數的步驟包括以下步驟：從該波長範圍，提供一相對強度的一乘積/比率，該相對強度的該乘積/比率具有在一時間t時該函數的一數值（numerical value）所定義的一數值分量（numerical component）；將一第一指數係數賦值（assign）到該數值分量；及將一第二指數係數賦值到該乘積/比率。
如請求項5所述之方法，進一步包括以下步驟：調整該第一指數係數和該第二指數係數中的一個，使得該第二值相對於該SPC參考呈現為一異常。
一種用於偵測一PECVD製程中一異常的系統，包括：一PECVD腔室；及一頻譜分析儀，該頻譜分析儀經配置測量耦合至該PECVD腔室的電漿強度，該頻譜分析儀經配置施行用於偵測一異常的一方法，該方法包括以下步驟：藉由相對於一第一電極移動一第二電極來改變一腔室中的一電漿強度；提供測量一改變的電漿強度所在的一第一波長範圍；定義描述該第一波長範圍內的該改變的電漿強度之一函數；及從該函數取出至少一個值，該至少一個值包含以下各者中的一個：該函數、該函數的一導數及該函數的一積分中的一個的一最大值、一最小值、一平均值、一中位數、一眾數和一平均數。
如請求項7所述之系統，包括該頻譜分析儀，該頻譜分析儀經配置施行用於偵測異常的方法，該方法進一步包括以下步驟：藉由相對於該第一電極移動該第二電極來改變該腔室中的一第二電漿強度；定義描述該第一波長範圍內的一改變的第二電漿強度之一第二函數；顯示來自該第二函數的至少一個第二值，該至少一個第二值包含以下各者中的一個：該第二函數的一最大值、一最小值、一平均值、一中位數、一眾數和一平均數；及將該至少一個值與該至少一個第二值比較，其中該至少一個值與該至少一個第二值的該差異（difference）表示一異常的存在；及更新一使用者顯示以表示該異常的存在。
如請求項8所述之系統，包括該頻譜分析儀，該頻譜分析儀經配置施行用於偵測異常的方法，其中施行多次改變該電漿強度的該步驟，以定義描述在該第一波長範圍內改變電漿強度的多個函數，該等多個函數包括以下各者中的一個：該等多個函數、該等多個函數中的至少一個函數的一導數及該等多個函數中的一個函數的至少一個積分中的每個各別一者；及從該等多個函數中的每個各別函數中取出（extract）至少一個值，各至少一個值包含以下各者中的一個：該等多個函數中的每個各別一個函數的一最大值、一最小值、一平均值、一中位數、一眾數和一平均數。
如請求項8所述之系統，包括該頻譜分析儀，該頻譜分析儀經配置施行用於偵測異常的方法，該方法進一步包括以下步驟：繪製來自該等多個函數中的每個各別函數的每個至少一個值，以進一步包括該至少一個值，其中該第二值是與來自該等多個函數中的每個各別函數的該至少一個值的相差至少一個標準差（standard deviation）。
如請求項7所述之系統，包括該頻譜分析儀，該頻譜分析儀經配置施行用於偵測污染的方法，其中定義該函數的該步驟包括以下步驟：從該第一波長範圍，提供一相對強度的一乘積/比率，該相對強度的該乘積/比率具有在一時間t時該函數的一數值所定義的一數值分量；將一第一指數係數賦值（assign）到該數值分量；及將一第二指數係數賦值到該乘積/比率。
如請求項11所述之系統，包括該頻譜分析儀，該頻譜分析儀經配置施行用於偵測異常的方法，該方法進一步包括以下步驟：調整該第一指數係數和該第二指數係數中的一個，使得該第二值參考相對於該SPC參考呈現為一異常。
如請求項11所述之系統，包括該頻譜分析儀，該頻譜分析儀經配置施行用於偵測異常的方法，其中該第一波長範圍包括多個波長範圍，以及與該等多個波長範圍中的各者相對應的至少一個數值分量。
一種非暫態電腦可讀取媒體，該非暫態電腦可讀取媒體含有用於偵測一PECVD製程中異常的電腦可讀取指令，該方法包括以下步驟：藉由相對於一第一電極移動一第二電極來改變一腔室中的一電漿強度；提供測量一改變的電漿強度所在的一第一波長範圍；定義描述該第一波長範圍內的該改變的電漿強度之一函數；及從該函數取出至少一個值，該至少一個值包含以下各者中的一個：該函數、該函數的一導數及該函數的一積分中的一個的一最大值、一最小值、一平均值、一中位數、一眾數和一平均數。
如請求項14所述之非暫態電腦可讀取媒體，包括該頻譜分析儀，該頻譜分析儀經配置施行用於偵測污染的方法，其中定義該函數的該步驟包括以下步驟：從該第一波長範圍，提供一相對強度的一乘積/比率，該相對強度的該乘積/比率具有在一時間t時該函數的一數值所定義的一數值分量；將一第一指數係數賦值（assign）到該數值分量；及將一第二指數係數賦值到該乘積/比率。