TW202312792A - 基於電漿之製程的原位監測及控制 - Google Patents

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Abstract

一種設備，包括具有處理區之真空腔室、RF產生器、感測器及控制器。真空腔室係用以接收處理氣體以用於基板之基於電漿的處理。RF產生器係提供RF訊號在真空腔室之第一電極與第二電極之間，以產生用於基於電漿的處理之電漿。感測器係用以感測RF訊號之至少一訊號特徵。控制器係用以在基於電漿的處理期間，從感測器擷取複數訊號。複數訊號係表示在對應的複數時間階段之RF訊號之至少一訊號特徵。控制器係基於來自感測器之複數訊號而判定基於電漿的處理之終點。控制器係基於終點而終止基於電漿的處理。

Description

基於電漿之製程的原位監測及控制
本文中所揭示之標的大致關於用於基於電漿的處理（例如，電容耦合電漿（CCP）或感應耦合電漿（ICP）基板製造）之原位監測及控制之方法、系統、及機器可讀儲存媒體。 [相關申請案之交互參照]
本申請案主張2021年7月22日提出申請之美國專利申請案第63/224,824號之優先權，其完整內容係併入本文中之參考資料。
半導體基板處理設備係藉由下列技術來處理半導體基板，包括：蝕刻、物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）、電漿增強化學氣相沉積（PECVD）、原子層沉積（ALD）、電漿增強原子層沉積（PEALD）、脈衝式沉積層（PDL）、電漿增強脈衝式沉積層（PEPDL）處理、及光阻移除。一種半導體基板處理設備為使用CCP之電漿處理設備，其包括含有複數電極之真空腔室。射頻（RF）功率係施加在該等電極之間，以將處理氣體激發成電漿，用於處理在反應腔室中之半導體基板。另一種半導體基板處理設備為ICP電漿處理設備。
在半導體基板處理系統中，調整基於電漿的處理（例如，沉積及蝕刻）對於達成基板均勻性及一致性是很重要的。用於評估與處理調整相關的基板之現有技術不是耗時的（例如，臨界尺寸掃描電子顯微鏡或 CDSEM），就是破壞性的（例如，橫剖面電子顯微鏡或 XSEM）。
本文中所提出之先前技術大致上用於呈現本揭示內容之背景。應當注意，本節中所描述之資訊係為了將以下所揭示的主題之一些背景提供給熟悉此項技藝者，不應將其視為公認的先前技術。具體而言，在此先前技術部分中所述之本案發明人之成果範圍、以及不適格做為申請時之先前技術之實施態樣，皆非直接或間接地被承認為對抗本揭示內容之先前技術。
提出方法、系統及計算機程式，用於基於電漿的處理之原位監測及控制。本揭示內容之一通常態樣係一種設備，包括真空腔室、射頻（RF）產生器、感測器及控制器。真空腔室包括處理區。真空腔室係用以接收處理氣體以用於基板之基於電漿的處理。RF產生器係用以提供RF訊號在真空腔室之第一電極與第二電極之間，以產生用於基於電漿的處理之電漿。電漿係使用處理氣體而產生在處理區內。感測器係耦接至RF產生器。感測器係用以感測RF訊號之至少一訊號特徵。控制器係耦接至感測器並且用以：在基於電漿的處理期間，從感測器擷取複數訊號。複數訊號係表示在對應的複數時間階段（time instance）處之RF訊號之至少一訊號特徵。控制器可基於複數訊號而產生複數導數訊號。控制器可基於複數導數訊號而判定基於電漿的處理之終點。控制器可基於終點（例如，基於與終點有關之時間）而終止基於電漿的處理。
另一通常態樣係包括一種使用基於電漿的處理之基板處理方法。方法包括：施加RF訊號在真空腔室之第一電極與第二電極之間，以產生用於基於電漿的處理之電漿。方法包更括：在基於電漿的處理期間，接收複數感測器訊號，複數感測器訊號係表示在對應的複數時間階段處之RF訊號之至少一訊號特徵。方法更包括：基於複數感測器訊號，判定基於電漿的處理之終點。方法更包括：基於終點，終止基於電漿的處理。
又一通常態樣係包括一種包括複數指令之非暫態機器可讀儲存媒體，當藉由機器執行時，複數指令使得機器實施用以處理基板之複數操作。該等操作包括：施加RF訊號在真空腔室之第一電極與第二電極之間，以產生用於基於電漿的處理之電漿。該等操作更包括：在基於電漿的處理期間，接收複數感測器訊號。複數感測器訊號可表示在對應的複數時間階段處之RF訊號之至少一訊號特徵。該等操作更包括：基於複數感測器訊號，產生複數導數訊號。該等操作更包括：基於複數導數訊號，判定基於電漿的處理之終點。該等操作更包括：基於終點，終止基於電漿的處理。
示例性方法、系統及電腦程式係關於在基板製造設備中所執行之基於電漿的處理之原位監測及控制。範例僅代表可能的變化。除非明確地說明，否則構件及功能是任選的、並且可加以組合或細分，操作之順序可改變或加以組合或細分。在以下描述中，出於解釋之目的，提出許多具體細節以提供對示例性實施例之透徹理解。然而，顯而易見地，對於此項技術領域中具有通常知識者來說，可在沒有這些具體細節之情況下實現本標的。
當使用在本文中時，術語「原位監測及控制」（in-situ monitoring and control）係表示，在基板製造設備之真空腔室中所執行之基於電漿的處理期間，可執行監測及控制功能。術語「基於電漿的處理」（plasma-based process）可包括沉積處理、蝕刻處理或多步驟處理（例如，沉積處理之後進行蝕刻處理）。
用於配置及調整在真空腔室中所執行之基於電漿的處理之習知技術可包括非破壞性方法，其與基板之非破壞性分析有關。習知技術亦可包括破壞性方法，其與基板之破壞性分析有關。示例性非破壞性方法包括，在處理之後使用臨界尺寸掃描式電子顯微鏡（CDSEM）以分析基板。破壞性方法包括，在處理之後使用橫剖面電子顯微鏡（XSEM）或掃描穿透式電子顯微鏡（STEM）以分析基板。習知技術與以下缺點有關。CDSEM是耗時的，並且可能只應用於有限的基板子集（由於測量之耗時性質）。CDSEM可能僅指示基於電漿的處理（例如，沉積處理或蝕刻處理）是否已完成。CDSEM不指示過度沉積或過度蝕刻時間。CDSEM提供部分填充或蝕刻之均勻性資訊。然而，CDSEM不提供完全填充或蝕刻之任何均勻性資訊。此外，由於周轉時間慢及其破壞性，XSEM可能只應用於有限的基板子集。
本文中所討論之技術可使用感測器（例如，電壓–電流感測器）以測量RF訊號之至少一訊號特徵，該RF訊號係提供在真空腔室中以產生用於基於電漿的處理之電漿。例如，感測器可耦合至產生RF訊號之RF產生器，以測量電壓（V）、電流（I）、相位、輸送功率及阻抗。來自感測器之複數訊號可用於非破壞性、原位的方法，以在沉積處理期間、基於來自感測器之複數訊號而判定基板之結構化頂表面（例如，具有3D NAND記憶體孔之基板區域）何時被填滿（或塞住）。來自感測器之複數訊號亦可用於在蝕刻處理期間、判定基板之平面頂表面何時被清除。相較於較慢的方法（例如，CDSEM）及破壞性的方法（例如，XSEM、STEM），這種方法在處理調整及原位處理監控上皆具有優勢。具體而言，所揭示的技術可原位地應用在每一處理中的基板上，並且沒有產品損失或量測延遲。在一些態樣中，來自感測器之複數訊號係用於產生複數導數訊號。複數導數訊號可用於處理最佳化（例如，在基於電漿的處理開發階段），包括基於電漿的處理之不同子處理之時序調整。複數導數訊號亦可用於原位監測及控制（例如，在基於電漿的處理期間）以判定基於電漿的處理之終點。在一些態樣中，複數導數訊號亦可用於估計基板均勻性、並且基於所估計的基板均勻性而調整處理特性（例如，處理氣體流率）。在其它態樣中，可使用原始感測器數據（例如，來自感測器之複數訊號）來執行處理最佳化，包括基於電漿的處理之不同子處理之時序調整。
所揭示的技術之一些有益態樣包括基板非破壞性、以及使用可在大多數真空腔室位置處為每一基板處理運作而收集（或已經收集）之感測器數據。所揭示的技術之其它有益態樣為，使用容易取得的感測器數據，以判定基於電漿的處理終點以及監測整個基板上之插塞閉合速率之均勻性。當使用在本文中時，術語「終點」或「處理終點」表示基於電漿的處理終止（例如，透過中斷處理氣體流動以及使處理用之電漿熄滅）之時間。當使用在本文中時，術語「插塞」（plug）表示在沉積處理期間填充基板之結構化頂表面之構成物。在一些態樣中，插塞係由在基板之結構化頂表面上之碳沉積物所產生，並且可被稱為「碳插塞」。示例性插塞係繪示在圖3中。
結合圖1，提供了使用所揭示之感測器之真空腔室並結合基於電漿的處理之原位監測及控制之一般描述。使用所揭示的技術之示例性流程圖係提供在圖2及圖15中。結合圖3至圖15，討論了所揭示的技術用於沉積處理之示例性使用。結合圖6至圖13，討論了所揭示的技術用於蝕刻處理之示例性使用。結合圖14，討論了所揭示的技術用於多步驟處理（例如，沉積處理之後進行蝕刻處理）之示例性使用。
根據一實施例，圖1繪示出用於製造基板之真空腔室100（例如，蝕刻腔室）。在二電極之間激發電場係在真空腔室中獲得射頻（RF）氣體放電之方法之一。當在該等電極之間施加振盪電壓時，所獲得的放電被稱為CCP放電。
可利用一或更多處理氣體在真空腔室100之處理區130內生成電漿102，以獲得藉由電子–中子碰撞所造成之各種分子之解離所生成之各種具有化學反應性的副產物。蝕刻之化學態樣係涉及中性氣體分子和其解離的副產物與待蝕刻表面之分子進行反應、並且產生揮發性的分子，揮發性的分子可能會被泵抽走。當電漿產生時，正離子從電漿被加速穿過將電漿與腔室壁分隔開之空間電荷鞘，以足夠的能量撞擊基板表面以從基板表面去除材料。使用高能且具有化學反應性的離子以選擇性且非等向性地從基板表面去除材料之處理被稱為反應性離子蝕刻（RIE）。在一些態樣中，真空腔室100可與PECVD或PEALD沉積處理結合使用。
控制器116藉由控制真空腔室100中之不同元件（例如，RF產生器118、氣體源122及氣體泵120）而管理腔室之操作。在一實施例中，由於碳氟化合物氣體（例如，CF 4及C 4F 8）之非等向性且選擇性的蝕刻能力，其被使用在介電質蝕刻處理中，但本文中所述之原理可應用於其它產生電漿的氣體。碳氟化合物氣體很容易解離成具有化學反應性的副產物，包括較小的分子及原子自由基。這些具有化學反應性的副產物會蝕刻掉介電質材料。
真空腔室100繪示出之處理腔室具有複數電極，例如上（或頂）電極104及下（或底）電極108。上電極104可接地或耦接至RF產生器（未顯示），下電極108透過匹配網路114而耦接至RF產生器118。RF產生器118在上電極104與下電極108之間提供RF訊號，以產生一或複數（例如，二或三）不同RF頻率之RF功率。根據用於特定操作之真空腔室100之期望配置，可打開或關閉該複數RF頻率其中至少一者。在圖1所示之實施例中，RF產生器118係用以提供至少三不同的頻率，例如400 kHz、2 MHz、27 MHz及60 MHz，但其它頻率亦是可能的。
真空腔室100包括在頂電極104上之氣體噴淋頭、以及有穿孔的限制環112，氣體噴淋頭將由一或更多氣體源122所提供之處理氣體輸入至真空腔室100中，有穿孔的限制環112允許氣體藉由氣體泵120被泵抽出真空腔室100。在一些示例性實施例中，氣體泵120是渦輪分子泵，但可使用其它類型之氣體泵。
當基板106存在於真空腔室100中時，矽聚焦環110位於基板106旁邊，俾使在電漿102之底表面處具有均勻的RF場，以在基板106之表面上進行均勻的蝕刻（或沉積）。圖1之實施例顯示出三極反應器配置，其中頂電極104被對稱的RF接地電極124所包圍。絕緣體126為使接地電極124與頂電極104隔離之介電質。真空腔室100之其它實施方式（包括基於ICP的實施方式）也是可能的，無需改變所揭示的實施例之範圍。
當使用在本文中時，術語「基板」表示半導體元件之組成部分被製造或附接在其上或在其內之支撐材料。基板（例如，基板106）可包括，例如，由元素半導體材料（例如，矽（Si）或鍺（Ge））或化合物半導體材料（例如，矽鍺（SiGe）或砷化鎵（GaAs））所構成之晶圓（例如，具有100 mm、150 mm、200 mm、300 mm、450 mm或更大的直徑）。此外，其它基板包括，例如，介電質材料，例如石英或藍寶石（半導體材料可施加至其上）。示例性基板包括無圖案基板及圖案化基板。無圖案基板為包括低表面（或平面）頂表面之基板。圖案化基板為包括高表面（或結構化）頂表面之基板。基板之結構化頂面可包括不同的高表面積結構，例如3D NAND記憶體孔或其它結構。
在基板製造處理中，可選擇RF產生器118所產生之各頻率用於特定目的。在圖1之範例中，以400 kHz、2 MHz、27 MHz及60 MHz提供RF功率時，400 kHz或2 MHz RF功率係提供離子能量控制，27 MHz及60 MHz功率係提供對電漿密度及化學品之解離模式之控制。此配置可打開或關閉各射頻功率，實現在基板上使用超低離子能量之某些處理、以及離子能量必須低（例如，低於700或200 eV）之某些處理（例如，用於低k材料之軟蝕刻）。
在另一實施例中，在上電極104上使用60 MHz RF功率，以獲得超低能量及非常高的密度。當基板106不在真空腔室100中時，此配置允許利用高密度電漿進行腔室清潔，同時最小化在靜電夾盤（ESC）表面上之濺射。當基板106不存在時，ESC表面係暴露的，並且應該避免在表面上之任何離子能量，這是在清潔期間可能關閉底部2 MHz及27 MHz電源之原因。
在示例性實施例中，真空腔室100更包括感測器128，其可位於RF產生器118之匹配網路114與下電極108之間。感測器128可包括電壓–電流（或V-I）感測器，用以產生複數訊號（例如，感測數據），這些訊號係指示在對應的複數時間階段下、由RF產生器118所產生之複數RF訊號之至少一訊號特徵。例如，V-I感測器可產生複數訊號，該等訊號係指示複數RF訊號之下列訊號特徵其中一或多者：電壓、電流、相位、輸送功率及阻抗。在一些態樣中，在對應的複數時間階段下、由感測器128所產生之複數訊號可被儲存（例如，在感測器128或控制器116之晶片內建的記憶體中）並且隨後被擷取（例如，藉由控制器116）以用於後續處理。在其它態樣中，在相應的複數時間階段下、由感測器128所產生之複數訊號可在它們產生時自動傳送至控制器116。
根據一些示例性實施例，圖2為基於電漿的處理之原位監測及控制之方法200之流程圖。參考圖2，方法200可包括操作202、204、206、208及210。方法200可藉由控制器116使用來自圖1中所繪示之感測器128之數據來執行。
在操作202，在真空腔室中之基於電漿的基板處理期間，擷取感測器數據。例如，在圖1中，感測器128產生複數訊號，該等訊號係指示由RF產生器118所產生之RF訊號之至少一訊號特徵。感測器128在相應的複數時間階段下產生複數訊號。例如，感測器128可用於週期性地（例如，每秒）檢測RF訊號之至少一訊號特徵（例如，電流、電壓、相位、功率或阻抗）。控制器116從感測器128擷取感測器數據（例如，複數訊號）。
在操作204，將感測器數據進行後處理，以產生經後處理的數據。例如，控制器116可基於來自感測器128之該複數訊號而產生複數導數訊號。在一些實施例中，來自感測器之該複數訊號包括在對應的複數時間階段下所偵測到之RF訊號之複數阻抗。接著，控制器116可產生複數導數訊號成為對應的該複數阻抗之導數。
在操作206，基於經後處理的數據而判定峰部位置及峰寬資訊。經判定的峰部位置及峰寬資訊可使用在操作208或操作210。在操作208，在基於電漿的處理開發階段期間可使用來自操作206之資訊而執行處理最佳化。在操作210，在基於電漿的處理期間可執行原位處理控制。
在一些實施例中，在基於電漿的處理開發階段期間所執行之處理最佳化可包括，在執行破壞性分析之前對於基板處理條件之充分沉積（或蝕刻）進行監測。在基於電漿的處理開發階段期間所執行之處理最佳化亦可包括，在破壞性分析之前進行相對非均勻性（例如，測量為NU%）最小化之判定。示例性非均勻性最小化包括使用加熱器比率之峰寬最小化。
在其它實施例中，在基於電漿的處理期間所執行之原位處理控制包括連續統計製程控制（SPC）數據收集及監測。例如，對於沉積處理（例如，碳插塞填充沉積處理），監測阻抗之導數峰部位置對時間以及峰部之峰寬兩者可使用做為製程控制指標，以防止碳插塞填充工具本身之非理想性能或由於上游處理導致之進入結構之改變所引起之產品基板報廢。在後者中，重新調整碳處理之均勻性以更好地匹配進入結構之均勻性分佈。對於一些沉積及蝕刻處理而言，可原位地應用所揭示的技術，以判定沉積或蝕刻之終點，從而最小化由於工具漂移或進入結構之改變而對處理重新調整之需要。
在一些實施例中，在結構化頂表面基板之碳沉積處理期間所使用之RF訊號之阻抗之導數訊號係產生對應於在3D-NAND記憶體孔碳沉積處理中之碳插塞之閉合之峰部。所形成的峰部可對應於由控制器使用感測器數據所產生之複數導數訊號中之正峰部導數訊號。當使用在本文中時，術語「正峰部導數訊號」表示複數導數訊號中之最大正導數訊號。當使用在本文中時，術語「負峰部導數訊號」表示複數導數訊號中之最小負導數訊號。
在一些態樣中，峰部位置可表示在結構化頂表面基板之結構上形成碳插塞所花費之時間。峰寬可分別使用做為在整個基板晶圓上之碳插塞閉合時間之均勻性及基板均勻性之指標。圖3至圖5提供了使用所揭示的技術來執行沉積處理終點之原位判定之進一步說明。
關於無圖案基板及圖案化基板兩者之蝕刻處理，可觀察到類似的峰部（例如，負峰部導數訊號）。圖6至圖13提供了使用所揭示的技術來執行蝕刻處理終點之原位判定之進一步說明。圖14提供了使用所揭示的技術來執行沉積處理終點及隨後的蝕刻處理終點之原位判定之進一步說明（例如，關於包括沉積處理及隨後的蝕刻處理之多步驟處理）。
根據一些示例性實施例，圖3繪示出關於多個沉積處理之複數RF訊號之隨著時間所收集的感測器數據之曲線圖之圖式300。參考圖3，曲線圖302及304繪示出複數訊號，分別表示在第一及第二沉積處理中所使用之該等RF訊號之電感。具體而言，曲線圖302代表第一沉積處理之隨著時間之電感大小。曲線圖304代表第二沉積處理之隨著時間之電感大小。
在一些態樣中，處理中的基板可為包括結構化頂表面310之圖案化基板，在沉積處理期間必須用插塞（例如，碳插塞）來填充結構化頂表面。在操作中，第一及第二沉積處理皆開始於時間T0處。在一些態樣中，時間T0表示RF產生器在真空腔室之第一電極（例如，上電極）與第二電極（例如，下電極）之間提供RF訊號以在腔室之處理區內利用處理氣體而產生電漿之時間。
由曲線圖302所代表之第一沉積處理係終止於時間Tl，此時在曲線圖302中已經形成彎曲部分（亦稱為「曲折點」）306。在時間Tl處，基板之結構化頂表面312被部分填充（或未填滿）而具有不完全的插塞314A。由曲線圖304所代表之第二沉積處理係進一步繼續並且終止於時間T2。藉由將第二沉積處理之終點延遲一時間期間（T2-T1），結構化頂表面316在終點T2處被填充。如圖3所示，結構化頂表面316被插塞314B所填充，插塞314B具有插塞深度318及插塞過載（overburden）320之特徵。當使用在本文中時，術語「插塞深度」表示插塞在結構化頂面內所達到之深度。當使用在本文中時，術語「插塞過載」表示在基板之結構化頂表面上方延伸之插塞部分之深度。在示例性實施例中，插塞深度318等於結構化頂表面310之高度。
如圖3所示，在曲折點306之後直到終點T2之斜度308接近0。因此，對應於曲線圖304之阻抗值之導數訊號之曲線圖將在時間T1附近產生峰部（例如，正峰部導數訊號）。正峰部導數訊號將指示插塞開始閉合之大致時間（例如，如部分填充的結構化頂表面312所示）。與正峰部導數訊號相關之時間階段（例如，T1）可被延遲一預定閾限時間期間（例如，等於（T2-T1）之差值之時間期間），以決定第二沉積處理終點（例如，時間T2）。藉由增加該預定閾限時間期間，第二沉積處理將結束而具有已填充的結構化頂表面316（而不是部分填充的結構化頂表面312，若第二沉積處理在時間T1結束）。
在一些實施例中，可在一或更多先前的沉積處理中檢查過載深度320（或插塞深度318），以判定在與正峰部導數訊號相關之時間階段之後所增加之閾限時間期間。
根據一些示例性實施例，圖4繪示出與具有不同處理氣體流率之多個沉積處理相關之RF訊號之隨著時間所收集的感測器數據之不同曲線之圖式400。參考圖4，曲線圖402、404及406繪示出複數訊號，該等訊號係表示在具有不同處理氣體流率之三沉積處理中所使用之RF訊號之阻抗。例如，曲線圖406所表示之沉積處理係使用最低的處理氣體流率，因為相較於曲線圖402及404中之「曲折點」，曲線圖406中之「曲折點」（其指示插塞開始閉合）是在最晚的時間，其中曲折點係與剩餘的沉積處理相關。類似地，曲線圖402所表示之沉積處理係使用最高的處理氣體流率，因為相較於曲線圖404及406中之「曲折點」，曲線圖402中之「曲折點」（其表示插塞開始閉合）是在最早的時間。就此而言，相較於其它沉積處理，與曲線圖402相關之沉積處理亦被稱為「最快的」沉積處理。
在一些實施例中，可分析與多個基於電漿的處理中所使用之RF訊號相關之感測器數據（例如，阻抗數據），以判定在不同的處理氣體流率下插塞開始閉合時之時間階段（例如，在圖4之曲線圖中之「曲折點」位置）。
根據一些實施例，圖5繪示出所收集的感測器數據（亦稱為原始感測器數據，其包括與RF訊號相關之阻抗）之曲線圖502、以及基於感測器數據而產生之複數導數訊號（用於基於電漿的處理之原位控制）之曲線圖506。
參考圖5，曲線圖502包括由感測器128隨著複數沉積處理之時間所測量之阻抗感測器數據，該等沉積處理具有不同處理氣體流率範圍（例如，流率範圍從A標準升∕分鐘（SLM）到D SLM，其中A ＜ D）。阻抗感測器數據係被控制器116所擷取（或被控制器116自動地接收）做為來自感測器128之複數訊號。在操作504，控制器116執行感測器數據處理，以基於所擷取的該複數訊號（例如，基於由曲線圖502所反映之阻抗感測器數據）而產生複數導數訊號。隨著時間之複數導數訊號係反映在曲線圖506中。在一些態樣中，控制器116可基於該複數導數訊號而判定各沉積處理之終點。可基於所判定的終點而終止相應的沉積處理。
如圖5所示，不同的沉積處理可開始於時間T0（例如，當在真空腔室之處理區內產生電漿時），其係反映為曲線圖506中之峰部。曲線圖506之部分507被放大並且繪示為圖5中之單獨曲線圖508。隨著沉積處理繼續進行，各處理到達插塞開始閉合之時間階段，產生正峰部導數訊號，其在曲線圖508中呈現為峰部。具體而言，具有處理氣體流率A SLM、B SLM、C SLM 及D SLM之沉積處理係分別與時間階段T4、T3、T2及T1處之正峰部導數訊號相關。
在一些實施例中，在對於一沉積處理而產生對應的複數時間階段之複數導數訊號之後，控制器116偵測這些正峰部導數訊號。該等正峰部導數訊號可對應於該複數時間階段其中之一時間階段，此時基板之結構化頂表面係在沉積處理期間正在開始用碳插塞而閉合（或填充）。控制器116可基於複數時間階段其中之該時間階段來判定沉積處理之終點。在一些態樣中，沉積處理之終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。例如，對於最快的沉積處理（處理氣體流率為D SLM），正峰部導數訊號在時間T1被偵測到。接著，控制器116可藉由將時間T1延遲（或延長）一預定閾限時間期間來決定最快的沉積處理之終點。在一些實施例中，預定閾限時間期間係對應於碳插塞之預定深度。
在示例性實施例中，控制器116可進一步用以判定與峰部導數訊號相關之峰寬。在一些態樣中，峰寬可為在導數值之一半處所測量之峰部寬度。例如且關於圖5，最快的沉積處理之正峰部導數訊號係在時間T1處，峰部之導數值約為Z’1 Ohm/s。峰寬510可測量為在約Z’2 Ohm/s（其可為Z’1之一半）處之峰部寬度。
在一些實施例中，與峰部導數訊號相關之峰寬可指示在沉積處理期間之基板非均勻性。就此而言，控制器116可基於峰寬（例如，峰寬510）而判定在該複數時間階段其中之該時間階段（例如，T1）之基板之非均勻性估計。控制器116可基於該非均勻性估計而進一步調整在基於電漿的處理期間之處理氣體流率。
在一些實施例中，控制器116可基於原始感測器數據而不是複數導數訊號來判定各沉積處理之終點。具體而言，控制器116可基於高於某閾限之原始感測器數據來判定各沉積處理之終點。
根據一些實施例，圖6繪示出與用於第一基於電漿的蝕刻處理之RF訊號相關之所收集的感測器數據（包括電壓）之曲線圖600。具體而言，曲線圖600與第一基於電漿的蝕刻處理相關，該蝕刻處理可為在真空腔室中之碳基板上所執行之二氧化碳（CO 2）蝕刻，其中在腔室中存在著碳。
圖7繪示出來自對應於複數時間階段之曲線圖600之經過挑選的感測器數據之曲線圖700。根據一些實施例，圖7亦繪示出基於來自圖6之用於第一基於電漿的處理之原位控制之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖702。如圖7所示，與蝕刻處理相關之所產生的複數導數訊號可包括一或更多負峰部導數訊號，例如負峰部導數訊號704及706（在曲線圖702中被視為下降）。第一負峰部導數訊號704係在時間T1處，其係在用於蝕刻處理之電漿開始之時間T0之後。第二負峰部導數訊號706係在時間T2處，其係在時間T0和T1之後。
在一些實施例中，第一負峰部導數訊號704可被控制器116所偵測為對應於該複數時間階段其中之第一時間階段（此時真空腔室清除了碳之存在）之導數訊號。第二負峰部導數訊號706可被控制器116所偵測為對應於該複數時間階段其中之第二時間階段（此時碳基板（例如，基板之平面頂表面）由於蝕刻處理而被清除）之導數訊號。在另一實施例中，控制器116可基於該複數時間階段中之該第二時間階段來判定蝕刻處理之終點。在一些態樣中，蝕刻處理之終點可為將該複數時間階段其中之該第二時間階段延遲一預定閾限時間期間。
根據一些實施例，圖8繪示出與用於第二基於電漿的蝕刻處理之RF訊號相關之所收集的感測器數據（包括電壓）之曲線圖800。具體而言，曲線圖800與第二基於電漿的蝕刻處理相關，該蝕刻處理可為在乾淨的真空腔室中之碳基板上所執行之CO 2蝕刻，其中在腔室中不存在碳。
圖9繪示出來自對應於複數時間階段之曲線圖800之經過挑選的感測器數據之曲線圖900。根據一些實施例，圖9亦繪示出基於來自曲線圖900及圖8之用於第一基於電漿的處理之原位控制之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖902。如圖9所示，與蝕刻處理相關之所產生的該複數導數訊號可包括單一負峰部導數訊號，例如負峰部導數訊號904。負峰部導數訊號904係在時間T1處，其係在用於蝕刻處理之電漿開始之時間T0之後。
在一些實施例中，負峰部導數訊號904可被控制器116所偵測為對應於該複數時間階段其中之一時間階段（此時碳基板（例如，基板之平面頂表面）由於蝕刻處理而被清除）之導數訊號。在另一實施例中，控制器116可基於該複數時間階段中之該時間階段來判定蝕刻處理之終點。在一些態樣中，蝕刻處理之終點可為將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
根據一些實施例，圖10繪示出與用於第三基於電漿的蝕刻處理之RF訊號相關之所收集的感測器數據（包括電壓）之曲線圖1000。具體而言，曲線圖1000與第三基於電漿的蝕刻處理相關，該蝕刻處理可為在真空腔室中之清潔碳基板上所執行之CO 2蝕刻，其中在腔室中存在著碳。
圖11繪示出來自對應於複數時間階段之曲線圖1000之經過挑選的感測器數據之曲線圖1100。根據一些實施例，圖11亦繪示出基於來自曲線圖1100及圖10之用於第一基於電漿的處理之原位控制之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖1102。如圖11所示，與蝕刻處理相關之所產生的該複數導數訊號可包括單一負峰部導數訊號，例如負峰部導數訊號1104。負峰部導數訊號1104係在時間T1處，其係在用於蝕刻處理之電漿開始之時間之後。
在一些實施例中，負峰部導數訊號1104可被控制器116所偵測為對應於該複數時間階段其中之一時間階段（此時真空腔室清除了碳之存在）之導數訊號。圖11沒有繪示第二負峰部導數訊號，因為已經使用乾淨的基板於蝕刻處理。
根據一些實施例，圖12繪示出與用於第四基於電漿的蝕刻處理之RF訊號相關之所收集的感測器數據（包括電壓）之曲線圖1200。具體而言，曲線圖1200與第四基於電漿的蝕刻處理相關，該蝕刻處理可為在真空腔室中之清潔碳基板上所執行之CO 2蝕刻，其中在腔室中不存在碳。
圖13繪示出來自對應於複數時間階段之曲線圖1200之經過挑選的感測器數據之曲線圖1300。根據一些實施例，圖13亦繪示出基於來自曲線圖1300及圖12之用於第一基於電漿的處理之原位控制之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖1302。如圖13所示，與蝕刻處理相關之所產生的該複數導數訊號不包括任何負峰部導數訊號，因為蝕刻處理係在不含碳的真空腔室中、在乾淨的基板（例如，沒有頂部碳層之基板）上所執行。
根據一些實施例，圖14繪示出所收集的感測器數據（包括與RF訊號相關之阻抗）之曲線圖1400、以及基於用於多步驟基於電漿的處理之原位控制之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖1406。具體而言，多步驟處理包括沉積處理（例如，碳沉積處理）之後進行蝕刻處理（例如，氫蝕刻處理）。曲線圖1400包括在沉積處理期間在第一複數時間階段所收集的感測器數據（例如，阻抗數據）1402。曲線圖1400亦包括在蝕刻處理期間在第二複數時間階段所收集的感測器數據1404。
曲線圖1406包括基於來自曲線圖1400之感測器數據而產生之複數導數訊號。如圖14所示，曲線圖1406之與沉積處理相關之所產生的複數導數訊號包括第一正峰部導數訊號1408。第一正峰部導數訊號1408係在時間T1處（在用於沉積處理之電漿開始之時間T0之後）。在一些實施例中，第一正峰部導數訊號1408係對應於第一複數時間階段其中之一時間階段（例如，T1），此時基板之結構化頂表面被填充。控制器116可使用第一正峰部導數訊號1408，以基於該第一複數時間階段其中之該時間階段而判定沉積處理之第一終點。
曲線圖1406之與蝕刻處理相關之所產生的複數導數訊號係包括第二正峰部導數訊號1410。第二正峰部導數訊號1410係在時間T2處（在用於沉積處理之電漿開始之時間T0之後）。在一些實施例中，第二正峰部導數訊號1410係對應於第二複數時間階段其中之一時間階段（例如，T2），此時基板之平面頂表面被清除。控制器116可使用第二正峰部導數訊號1410，以基於該第二複數時間階段其中之該時間階段而判定蝕刻處理之第二終點。就此而言，所揭示的技術可用於多步驟基於電漿的處理之原位終點偵測及處理控制。
儘管圖14及對應的說明係關於單一沉積處理終點及單一蝕刻處理終點之判定，但本揭示內容在這方面不受限制。在一些實施例中，所揭示的技術可用於在沉積及蝕刻循環過程中之複數沉積處理及複數蝕刻處理之終點偵測。
根據一些示例性實施例，圖15係使用基於電漿的處理而處理基板之方法1500之流程圖。方法1500包括操作1502、1504、1506及1508，其可藉由控制器（例如，圖1之控制器116）或處理器（例如，圖16之處理器1602）加以執行。參考圖15，在操作1502，在真空腔室之第一電極（例如，上電極）與第二電極（例如，下電極）之間施加RF訊號，以產生用於基於電漿的處理之電漿。例如，RF產生器係產生施加在真空腔室100之上電極104與下電極108之間之RF訊號。處理氣體係藉由氣體源122而供應至處理區130中。RF訊號係造成使用處理區130內之處理氣體之電漿之產生。
在操作1504，在基於電漿的處理期間，接收複數感測器訊號。例如，控制器116從感測器128接收複數感測器訊號。複數感測器訊號可指示在相應的複數時間階段處之RF訊號之至少一訊號特徵。例如且如關於圖3至圖14所述，複數感測器訊號可包括指示電壓、電流、相位、所輸送的功率、或阻抗之訊號。
在操作1506，基於該複數感測器訊號，判定基於電漿的處理之終點。例如且在圖5中，使用在相應的複數時間階段（如由圖502所反映）所收集之複數感測器訊號（其指示阻抗），產生由曲線圖508所示之導數訊號。控制器116可從複數導數訊號而偵測正峰部導數訊號（例如，在曲線圖508中之時間階段T1）。正峰部導數訊號可對應於複數時間階段其中之一時間階段（例如，T1），此時基板之結構化頂表面在沉積處理期間被碳插塞所填充（例如，如圖3所示）。控制器116可基於該複數時間階段其中之該時間階段（例如，T1），進一步判定沉積處理之終點。例如，可將該複數時間階段其中之該時間階段（例如，T1）延遲一預定閾限時間期間，以決定沉積處理之終點。在操作1508，可基於該終點而終止基於電漿的處理。
圖16係繪示出機器1600之範例之方塊圖，本文中所述之一或更多示例性處理實施例可實施於機器1600上，或可藉由機器1600加以控制。在替代實施例中，機器1600可做為獨立裝置而運作或可連接（例如，網路連接）至其它機器。在以網路連接的部署中，機器1600可在伺服器–客戶端網路環境中做為伺服器機器、客戶端機器或兩者而運作。在一範例中，機器1600可在對等（peer-to-peer，P2P）（或其它分散式）網路環境中做為對等機器。此外，雖然僅繪示單一機器1600，但是用語「機器」亦應被視為包括單獨地或共同地執行一組（或多組）指令（例如透過雲端運算、軟體即服務（SaaS）、或其它電腦叢集配置）以執行本文所討論之方法其中任何一或多者之機器之任何集合。
如本文中所述，範例可包括邏輯、數個構件或機構，或可藉由上述者來操作。電路系統是在包括硬體（例如簡單的電路、閘、邏輯等）之有形實體中實施之電路之集合。電路系統之組成可隨時間及基本的硬體變異性而具有靈活性。電路系統包括可單獨或結合地在運作時執行指定操作之構件。在一範例中，電路系統之硬體可不變地設計為執行特定操作（例如硬佈線式）。在一範例中，電路系統之硬體可包括以可變方式連接之實體構件（例如執行單元、電晶體、簡單電路），包括經過物理修飾（例如磁性地、電性地、藉由不變質量粒子之可移動設置等）之電腦可讀媒體，以編碼特定操作之指令。在連接實體構件時，硬體構成之基本電性改變（例如，從絕緣體變成導體，反之亦然）。指令使得嵌入的硬體（例如，執行單元或加載機構）能夠透過可變連接而產生硬體中電路系統之構件，以在運作時執行特定操作之一部分。因此，當裝置運作時，電腦可讀媒體可通信地耦接至電路系統之其它構件。在某些態樣中，可將實體構件之任何者使用在多於一電路系統之多於一構件中。例如，在操作下，執行單元可在一時間點上用於第一電路系統之第一電路中，並在不同時間由第一電路系統中之第二電路或第二電路系統中之第三電路重複使用。
機器（例如，電腦系統）1600可包括硬體處理器1602（例如，中央處理單元（CPU）、硬體處理器核心、或其任何組合）、圖形處理單元（GPU） 1603、主記憶體1604及靜態記憶體1606，其一些或全部者可透過互連（例如，匯流排）1608彼此通信。機器1600可更包括顯示裝置1610、字母數字輸入裝置1612（例如，鍵盤）、及使用者介面（UI）導向裝置1614（例如，滑鼠）。在一範例中、顯示裝置1610、字母數字輸入裝置1612及UI導向裝置1614可為觸控螢幕顯示器。機器1600可額外包括大量儲存裝置（例如，驅動機單元）1616、訊號產生裝置1618（例如，揚聲器）、網路介面裝置1620、及一或更多感測器1621，例如全球定位系統（GPS）感測器、羅盤、加速計或另一感測器。機器1600可包括輸出控制器1628，例如串列式（例如，通用串列匯流排（USB））、平行式或其它有線或無線（例如，紅外光（IR）、近場通信（NFC））連接，以通信或控制一或更多周邊裝置（例如，印表機、讀卡機）。
在一示例性實施例中，硬體處理器1602可執行以上所討論之控制器116之至少關於圖1至圖15之功能。
大量儲存裝置1616可包括其上儲存有一或多組資料結構或指令1624（例如軟體）之機器可讀媒體1622，該一或多組資料結構或指令1624實現在本文中所述之技術或功能其中任何一或更多者或由其所利用。在由機器1600執行之期間，指令1624亦可完全或至少部分地駐留在主記憶體1604內、在靜態記憶體1606內、在硬體處理器1602內、或在GPU 1603內。在一範例中，硬體處理器1602、GPU 1603、主記憶體1604、靜態記憶體1606、或大量儲存裝置1616其中一者或任何組合可構成機器可讀媒體。
雖然機器可讀媒體1622係繪示為單一媒體，但用語「機器可讀媒體」可包括配置為儲存一或更多指令1624之單一媒體或複數媒體（例如集中式或分佈式資料庫、及∕或相關的快取與伺服器）。
用語「機器可讀媒體」可包括能夠儲存、編碼或攜帶供機器1600執行並致使機器1600執行本揭示內容之技術之任何一或多者之指令1624、或者是能夠儲存、編碼或攜帶由這類指令1624所使用或與其相關之資料結構之任何媒體。非限制性的機器可讀媒體範例可包括固態記憶體以及光學與磁性媒體。在一範例中，大量機器可讀媒體包含利用具有不變（例如，靜止）質量之複數粒子之機器可讀媒體1622。因此，大量機器可讀媒體並非暫態性傳播訊號。大量機器可讀媒體之具體範例可包括非揮發性記憶體，例如半導體記憶體裝置（例如，電性可編程唯讀記憶體（EPROM）、電性可抹除唯讀記憶體（EEPROM））與快閃記憶體裝置；磁碟，例如內部硬碟及可移除磁碟；磁光碟；以及CD-ROM與DVD-ROM。
指令1624可利用傳遞媒體透過網路介面裝置1620在通信網路1626上進一步傳遞或接收。
前述技術之實施可經由硬體及軟體之任何數量之規格、配置或示例性部署而完成。應當理解，本說明書中所述之功能單元或能力可能被稱為或標記為構件或模組，以更具體地強調它們的實施獨立性。這樣的構件可藉由任何數量之軟體或硬體形式來體現。例如，構組或模組可被實施為硬體電路，該硬體電路包括訂製的超大型積體（VLSI）電路或閘陣列、例如邏輯晶片之現成的半導體、電晶體或其它離散構件。構件或模組亦可在可編程硬體裝置中實施，例如場可編程閘陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯元件等。構件或模組亦可在軟體中實施，由各種類型之處理器來執行。可執行碼之所識別構件或模組可，例如，包括電腦指令之一或更多物理或邏輯塊，其可例如被組織為物件、程序或功能。然而，所識別構件或模組之執行檔無需物理地放置在一起，而是可包括儲存在不同位置之不同指令，當邏輯上連接在一起時，這些指令包括構件或模組並且達成構件或模組之所述目的。
實際上，可執行碼之構件或模組可為單一指令或複數指令，並且甚至可分佈在數個不同的代碼段上、在不同程式中、以及橫跨數個記憶體裝置或處理系統。具體而言，所述之程序（例如代碼重寫及代碼分析）之某些態樣可發生在與部署代碼之處理系統（例如，嵌入在感測器或機器人中之電腦）不同之處理系統上（例如，在數據中心之電腦中）。類似地，操作數據可在本文中之構件或模組內被識別及繪示，並且可以任何合適的形式體現及可在任何合適類型的數據結構內被組織。操作數據可被收集做為單一數據組、或可分佈在包括不同儲存裝置之不同位置，並且可至少部分地僅存在做為系統或網路上之電子訊號。構件或模組可為被動的或主動的，包括可操作以執行所需功能之媒介。
其它的註記及範例
範例1係一種設備，包括：真空腔室，包括處理區，該真空腔室係用以接收處理氣體以用於基板之基於電漿的處理；射頻（RF）產生器，用以提供RF訊號在該真空腔室之第一電極與第二電極之間，以產生用於該基於電漿的處理之電漿，該電漿係使用該處理氣體而產生在該處理區內；感測器，耦接至該RF產生器並且用以感測該RF訊號之至少一訊號特徵；及控制器，耦接至該感測器並且用以：在該基於電漿的處理期間，從該感測器擷取複數訊號，該複數訊號係表示在對應的複數時間階段處之該RF訊號之該至少一訊號特徵；基於該複數訊號，產生複數導數訊號；及基於該複數導數訊號，判定該基於電漿的處理之終點。
在範例2中，範例1之標的包括，其中該基於電漿的處理係沉積處理，該控制器更用以：偵測來自該複數導數訊號之正峰部導數訊號，該正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之結構化頂表面係在該沉積處理期間被碳插塞所填充。
在範例3中，範例2之標的包括，其中該控制器更用以：基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該沉積處理之該終點。
在範例4中，範例3之標的包括，其中該沉積處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
在範例5中，範例4之標的包括，其中該預定閾限時間期間係對應於該碳插塞之一預定深度。
在範例6中，範例2-5之標的包括，其中該控制器更用以：判定與該正峰部導數訊號有關之峰寬；基於該峰寬，判定在該複數時間階段其中之該時間階段處之該基板之非均勻性估計；及基於該非均勻性估計，調整在該基於電漿的處理期間之該處理氣體之流率。
在範例7中，範例1-6之標的包括，其中該基於電漿的處理係蝕刻處理，該控制器更用以：偵測來自該複數導數訊號之負峰部導數訊號，該負峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之平面頂表面係在該蝕刻處理期間被清除。
在範例8中，範例7之標的包括，其中該控制器更用以：基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該蝕刻處理之該終點，其中該蝕刻處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
在範例9中，範例1-8之標的包括，其中該基於電漿的處理係多步驟處理，該多步驟處理包括沉積處理之後進行蝕刻處理，該控制器更用以：在該沉積處理期間，偵測來自該複數導數訊號之第一正峰部導數訊號，該正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一第一時間階段，在該第一時間階段時該基板之結構化頂表面被填充；及基於該複數時間階段其中之該第一時間階段，判定該沉積處理之第一終點。
在範例10中，範例9之標的包括，其中該控制器更用以：在該蝕刻處理期間，偵測來自該複數導數訊號之第二正峰部導數訊號，該第二正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一第二時間階段，在該第二時間階段時該基板之平面頂表面被清除；及基於該複數時間階段其中之該第二時間階段，判定該蝕刻處理之第二終點。
在範例11中，範例1-10之標的包括，其中該感測器係電壓–電流感測器，及其中該RF訊號之該至少一訊號特徵係包括下列至少一者：與該RF訊號有關之電壓；及與該RF訊號有關之阻抗。
在範例12中，範例1-11之標的包括，其中該第一電極係上電極且該第二電極係該真空腔室之下電極，及其中該控制器更用以：基於該終點，終止該基於電漿的處理。
範例13係一種使用基於電漿的處理之基板處理方法，包括：施加射頻（RF）訊號在真空腔室之第一電極與第二電極之間，以產生用於該基於電漿的處理之電漿；在該基於電漿的處理期間，接收複數感測器訊號，該複數感測器訊號係表示在對應的複數時間階段處之該RF訊號之至少一訊號特徵；基於該複數感測器訊號，判定該基於電漿的處理之終點；及基於該終點，終止該基於電漿的處理。
在範例14中，範例13之標的包括：基於該複數感測器訊號，產生複數導數訊號；及基於該複數導數訊號，判定該終點。
在範例15中，範例13-14之標的包括，其中該基於電漿的處理係沉積處理，該方法更包括：偵測來自該複數導數訊號之正峰部導數訊號，該正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之結構化頂表面係在該沉積處理期間被碳插塞所填充。
在範例16中，範例15之標的包括：基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該沉積處理之該終點，其中該沉積處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
在範例17中，範例16之標的包括，其中該預定閾限時間期間係對應於該碳插塞之一預定深度。
在範例18中，範例15-17之標的包括：判定與該正峰部導數訊號有關之峰寬；基於該峰寬，判定在該複數時間階段其中之該時間階段處之該基板之非均勻性估計；及基於該非均勻性估計，調整在該基於電漿的處理期間用於產生該電漿之處理氣體之流率。
在範例19中，範例13-18之標的包括，其中該基於電漿的處理係蝕刻處理，該方法更包括：偵測來自該複數導數訊號之負峰部導數訊號，該負峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之平面頂表面係在該蝕刻處理期間被清除。
在範例20中，範例19之標的包括：基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該蝕刻處理之該終點，其中該蝕刻處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
在範例21中，範例13-20之標的包括，其中該基於電漿的處理係多步驟處理，該多步驟處理包括沉積處理之後進行蝕刻處理，該方法更包括：在該沉積處理期間，偵測來自該複數導數訊號之第一正峰部導數訊號，該正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一第一時間階段，在該第一時間階段時該基板之結構化頂表面被填充；及基於該複數時間階段其中之該第一時間階段，判定該沉積處理之第一終點。
在範例22中，範例21之標的包括：在該蝕刻處理期間，偵測來自該複數導數訊號之第二正峰部導數訊號，該第二正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一第二時間階段，在該第二時間階段時該基板之平面頂表面被清除；及基於該複數時間階段其中之該第二時間階段，判定該蝕刻處理之第二終點。
範例23係一種包括複數指令之非暫態機器可讀儲存媒體，當藉由機器執行時，該等指令使得該機器實施用以處理基板之複數操作，該等操作包括：施加射頻（RF）訊號在真空腔室之第一電極與第二電極之間，以產生用於基於電漿的處理之電漿；在該基於電漿的處理期間，接收複數感測器訊號，該複數感測器訊號係表示在對應的複數時間階段處之該RF訊號之至少一訊號特徵；基於該複數感測器訊號，產生複數導數訊號；基於該複數導數訊號，判定該基於電漿的處理之終點；及基於該終點，終止該基於電漿的處理。
在範例24中，範例23之標的包括，其中該基於電漿的處理係沉積處理，該等操作更包括：偵測來自該複數導數訊號之正峰部導數訊號，該正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之結構化頂表面係在該沉積處理期間被碳插塞所填充。
在範例25中，範例24之標的包括，該等操作更包括：基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該沉積處理之該終點，其中該沉積處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間，其中該預定閾限時間期間係對應於該碳插塞之一預定深度。
在範例26中，範例23-25之標的包括，其中該基於電漿的處理係蝕刻處理，該等操作更包括：偵測來自該複數導數訊號之負峰部導數訊號，該負峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之平面頂表面係在該蝕刻處理期間被清除。
在範例27中，範例26之標的包括，該等操作更包括：基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該蝕刻處理之該終點，其中該蝕刻處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
範例28係一種包括複數指令之至少一機器可讀媒體，當藉由處理電路執行時，該等指令使得該處理電路實施複數操作，以實行範例1-27其中任一者。
範例29係一種包括手段以實行範例1-27其中任一者之設備。
範例30係一種用以實行範例1-27其中任一者之系統。
範例31係一種用以實行範例1-27其中任一者之方法。
在整個本說明書中，複數實例可實現被描述為單一實例之構件、操作或結構。雖然一或更多方法之單獨操作被繪示及描述為單獨的操作，但是該等單獨的操作其中一或更多者可同時執行，並且不需要按照所示之順序來執行這些操作。在示例性配置中呈現為單獨構件之結構及功能可能以組合結構或構件加以實施。類似地，呈現為單一構件之結構及功能可以單獨構件加以實施。這些及其它變化、修改、添加及改善係落入本文中之主題之範圍內。
本文中所繪示之實施例被充分詳細地描述，以使熟悉此項技術者能夠實行所揭露之教示。可使用其它實施例並從其進行衍生，俾使可在不偏離此揭示內容之範圍之情況下進行結構及邏輯替換及改變。因此，此實施方法不應被視為是限制性的，各種實施例之範圍僅由所附申請專利範圍及這些申請專利範圍所賦予之均等物之完整範圍所界定。
申請專利範圍可能不會列出本文中所揭示之每一特徵，因為實施例可能以所述特徵之子集為特徵。此外，實施例可包括比特定範例中所揭示之那些特徵更少之特徵。因此，以下申請專利範圍係併入實施方式中，其中申請專利範圍依據其本身而做為單獨的實施例。
當使用在本文中時，用語「或」可以包括性或排他性的意義來解釋。此外，可提供複數實例以用於本文中所述之資源、操作或結構做為單一實例。此外，各種資源、操作、模組、工具及數據儲存之間之邊界在某種程度上是隨意的，並且在特定說明配置之上下文中繪示出特定操作。功能之其它分配被設想並且可能落入本揭示內容之各種實施例之範圍內。一般而言，在示例性配置中呈現為單獨資源之結構及功能可能以組合結構或資源被加以實施。類似地，呈現為單一資源之結構及功能可以單獨資源加以實施。這些及其它變化、修改、添加及改善係落入本揭示內容之實施例之範圍內，如所附申請專利範圍所呈現。因此，說明書及圖式係被視為是說明性的而不是限制性的。
100:真空腔室 102:電漿 104:上電極 106:基板 108:下電極 110:矽聚焦環 112:有穿孔的限制環 114:匹配網路 116:控制器 118:RF產生器 120:氣體泵 122:氣體源 124:RF接地電極 126:絕緣體 128:感測器 130:處理區 200:方法 202-210:操作 300:圖式 302,304:曲線圖 306:彎曲部分 308:斜度 310:結構化頂表面 312:結構化頂表面 314A:不完全的插塞 314B:插塞 316:結構化頂表面 318:插塞深度 320:插塞過載 400:圖式 402,404,406:曲線圖 502,506:曲線圖 504:操作 507:部分 508:曲線圖 510:峰寬 600:曲線圖 700,702:曲線圖 704,706:負峰部導數訊號 800:曲線圖 900,902:曲線圖 904:負峰部導數訊號 1000:曲線圖 1100,1102:曲線圖 1104:負峰部導數訊號 1200:曲線圖 1300,1302:曲線圖 1400:曲線圖 1402,1404:感測器數據 1406:曲線圖 1408,1410:正峰部導數訊號 1500:方法 1502,1504,1506,1508:操作 1600:機器 1602:硬體處理器 1603:圖形處理單元（GPU） 1604:主記憶體 1606:靜態記憶體 1608:互連 1610:顯示裝置 1612:字母數字輸入裝置 1614:使用者介面（UI）導向裝置 1616:大量儲存裝置 1618:訊號產生裝置 1620:網路介面裝置 1621:感測器 1622:機器可讀媒體 1624:指令 1626:通信網路 1628:輸出控制器 T0,T1,T2,T3,T4:時間
隨附圖式之各者僅僅繪示本揭示內容之示例性實施例，不應被視為限制其範圍。
根據一些示例性實施例，圖1繪示出用於製造基板之真空腔室，例如蝕刻腔室。
根據一些示例性實施例，圖2為基於電漿的處理之原位監測及控制方法之流程圖。
根據一些示例性實施例，圖3繪示出與多個沉積處理相關之RF訊號之隨著時間所收集的感測器數據之曲線圖。
根據一些示例性實施例，圖4繪示出與具有不同處理氣體流率之多個沉積處理相關之RF訊號之隨著時間所收集的感測器數據之不同曲線圖。
根據一些實施例，圖5繪示出與RF訊號相關之所收集的感測器數據（包括阻抗）之曲線圖、以及根據基於電漿的處理之原位控制之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖。
根據一些實施例，圖6繪示出與用於第一基於電漿的蝕刻處理之RF訊號相關之所收集的感測器數據（包括電壓）之曲線圖。
根據一些實施例，圖7繪示出基於來自圖6之用於第一基於電漿的處理之原位控制之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖。
根據一些實施例，圖8繪示出與用於第二基於電漿的蝕刻處理之RF訊號相關之所收集的感測器數據（包括電壓）之曲線圖。
根據一些實施例，圖9繪示出基於來自圖8之用於第二基於電漿的處理之原位控制之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖。
根據一些實施例，圖10繪示出與用於第三基於電漿的蝕刻處理之RF訊號相關之所收集的感測器數據（包括電壓）之曲線圖。
根據一些實施例，圖11繪示出基於來自圖10之用於第三基於電漿的處理之原位控制之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖。
根據一些實施例，圖12繪示出與用於第四基於電漿的蝕刻處理之RF訊號相關之所收集的感測器數據（包括電壓）之曲線圖。
根據一些實施例，圖13繪示出基於來自圖12之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖。
根據一些實施例，圖14繪示出與RF訊號相關之所收集的感測器數據（包括阻抗）之曲線圖、以及根據多步驟基於電漿的處理之原位控制之感測器數據而產生之複數導數訊號之曲線圖。
根據一些示例性實施例，圖15為使用基於電漿的處理之基板處理方法之流程圖。
圖16為繪示出機器之範例之方塊圖，一或更多示例性方法實施例可在機器上實施，或可藉由機器而控制一或更多示例性實施例。
300:圖式
302,304:曲線圖
306:彎曲部分
308:斜度
310:結構化頂表面
312:結構化頂表面
314A:不完全的插塞
314B:插塞
316:結構化頂表面
318:插塞深度
320:插塞過載

Claims (27)

  1. 一種設備，包括： 一真空腔室，包括一處理區，該真空腔室係用以接收處理氣體以用於一基板之基於電漿的處理； 一射頻（RF）產生器，用以提供一RF訊號在該真空腔室之一第一電極與一第二電極之間，以產生用於該基於電漿的處理之電漿，該電漿係使用該處理氣體而產生在該處理區內； 一感測器，耦接至該RF產生器並且用以感測該RF訊號之至少一訊號特徵；及 一控制器，耦接至該感測器並且用以： 在該基於電漿的處理期間，從該感測器擷取複數訊號，該複數訊號係表示在對應的複數時間階段處之該RF訊號之該至少一訊號特徵； 基於該複數訊號，產生複數導數訊號；及 基於該複數導數訊號，判定該基於電漿的處理之一終點。
  2. 如請求項1之設備，其中該基於電漿的處理係一沉積處理，該控制器更用以： 偵測來自該複數導數訊號之一正峰部導數訊號，該正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之一結構化頂表面係在該沉積處理期間被一碳插塞所填充。
  3. 如請求項2之設備，其中該控制器更用以： 基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該沉積處理之該終點。
  4. 如請求項3之設備，其中該沉積處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
  5. 如請求項4之設備，其中該預定閾限時間期間係對應於該碳插塞之一預定深度。
  6. 如請求項2之設備，其中該控制器更用以： 判定與該正峰部導數訊號有關之一峰寬； 基於該峰寬，判定在該複數時間階段其中之該時間階段處之該基板之一非均勻性估計；及 基於該非均勻性估計，調整在該基於電漿的處理期間之該處理氣體之一流率。
  7. 如請求項1之設備，其中該基於電漿的處理係一蝕刻處理，該控制器更用以： 偵測來自該複數導數訊號之一負峰部導數訊號，該負峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之一平面頂表面係在該蝕刻處理期間被清除。
  8. 如請求項7之設備，其中該控制器更用以： 基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該蝕刻處理之該終點，其中該蝕刻處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
  9. 如請求項1之設備，其中該基於電漿的處理係一多步驟處理，該多步驟處理包括一沉積處理之後進行一蝕刻處理，該控制器更用以： 在該沉積處理期間，偵測來自該複數導數訊號之一第一正峰部導數訊號，該第一正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一第一時間階段，在該第一時間階段時該基板之一結構化頂表面被填充；及 基於該複數時間階段其中之該第一時間階段，判定該沉積處理之一第一終點。
  10. 如請求項9之設備，其中該控制器更用以： 在該蝕刻處理期間，偵測來自該複數導數訊號之一第二正峰部導數訊號，該第二正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一第二時間階段，在該第二時間階段時該基板之一平面頂表面被清除；及 基於該複數時間階段其中之該第二時間階段，判定該蝕刻處理之一第二終點。
  11. 如請求項1之設備，其中該感測器係一電壓–電流感測器，及其中該RF訊號之該至少一訊號特徵係包括下列至少一者： 與該RF訊號有關之電壓；及 與該RF訊號有關之阻抗。
  12. 如請求項1之設備，其中該第一電極係一上電極且該第二電極係該真空腔室之一下電極，及其中該控制器更用以： 基於該終點，終止該基於電漿的處理。
  13. 一種使用基於電漿的處理之基板處理方法，包括： 施加一射頻（RF）訊號在一真空腔室之一第一電極與一第二電極之間，以產生用於該基於電漿的處理之電漿； 在該基於電漿的處理期間，接收複數感測器訊號，該複數感測器訊號係表示在對應的複數時間階段處之該RF訊號之至少一訊號特徵； 基於該複數感測器訊號，判定該基於電漿的處理之一終點；及 基於該終點，終止該基於電漿的處理。
  14. 如請求項13之使用基於電漿的處理之基板處理方法，更包括： 基於該複數感測器訊號，產生複數導數訊號；及 基於該複數導數訊號，判定該終點。
  15. 如請求項14之使用基於電漿的處理之基板處理方法，其中該基於電漿的處理係一沉積處理，該方法更包括： 偵測來自該複數導數訊號之一正峰部導數訊號，該正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之一結構化頂表面係在該沉積處理期間被一碳插塞所填充。
  16. 如請求項15之使用基於電漿的處理之基板處理方法，更包括： 基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該沉積處理之該終點，其中該沉積處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
  17. 如請求項16之使用基於電漿的處理之基板處理方法，其中該預定閾限時間期間係對應於該碳插塞之一預定深度。
  18. 如請求項15之使用基於電漿的處理之基板處理方法，更包括： 判定與該正峰部導數訊號有關之一峰寬； 基於該峰寬，判定在該複數時間階段其中之該時間階段處之該基板之一非均勻性估計；及 基於該非均勻性估計，調整在該基於電漿的處理期間用於產生該電漿之一處理氣體之一流率。
  19. 如請求項14之使用基於電漿的處理之基板處理方法，其中該基於電漿的處理係一蝕刻處理，該方法更包括： 偵測來自該複數導數訊號之一負峰部導數訊號，該負峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之一平面頂表面係在該蝕刻處理期間被清除。
  20. 如請求項19之使用基於電漿的處理之基板處理方法，更包括： 基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該蝕刻處理之該終點，其中該蝕刻處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
  21. 如請求項14之使用基於電漿的處理之基板處理方法，其中該基於電漿的處理係一多步驟處理，該多步驟處理包括一沉積處理之後進行一蝕刻處理，該方法更包括： 在該沉積處理期間，偵測來自該複數導數訊號之一第一正峰部導數訊號，該第一正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一第一時間階段，在該第一時間階段時該基板之一結構化頂表面被填充；及 基於該複數時間階段其中之該第一時間階段，判定該沉積處理之一第一終點。
  22. 如請求項21之使用基於電漿的處理之基板處理方法，更包括： 在該蝕刻處理期間，偵測來自該複數導數訊號之一第二正峰部導數訊號，該第二正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一第二時間階段，在該第二時間階段時該基板之一平面頂表面被清除；及 基於該複數時間階段其中之該第二時間階段，判定該蝕刻處理之一第二終點。
  23. 一種包括複數指令之機器可讀儲存媒體，當藉由機器執行時，該等指令使得該機器實施用以處理基板之複數操作，該等操作包括： 施加一射頻（RF）訊號在一真空腔室之一第一電極與一第二電極之間，以產生用於一基於電漿的處理之電漿； 在該基於電漿的處理期間，接收複數感測器訊號，該複數感測器訊號係表示在對應的複數時間階段處之該RF訊號之至少一訊號特徵； 基於該複數感測器訊號，產生複數導數訊號； 基於該複數導數訊號，判定該基於電漿的處理之一終點；及 基於該終點，終止該基於電漿的處理。
  24. 如請求項23之包括複數指令之機器可讀儲存媒體，其中該基於電漿的處理係一沉積處理，該等操作更包括： 偵測來自該複數導數訊號之一正峰部導數訊號，該正峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之一結構化頂表面係在該沉積處理期間被一碳插塞所填充。
  25. 如請求項24之包括複數指令之機器可讀儲存媒體，該等操作更包括： 基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該沉積處理之該終點，其中該沉積處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間，其中該預定閾限時間期間係對應於該碳插塞之一預定深度。
  26. 如請求項23之包括複數指令之機器可讀儲存媒體，其中該基於電漿的處理係一蝕刻處理，該等操作更包括： 偵測來自該複數導數訊號之一負峰部導數訊號，該負峰部導數訊號係對應於該複數時間階段其中之一時間階段，在該時間階段時該基板之一平面頂表面係在該蝕刻處理期間被清除。
  27. 如請求項26之包括複數指令之機器可讀儲存媒體，該等操作更包括： 基於該複數時間階段其中之該時間階段，判定該蝕刻處理之該終點，其中該蝕刻處理之該終點係將該複數時間階段其中之該時間階段延遲一預定閾限時間期間。
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