TW202329281A - 可用於模型訓練的掃描自由基感測器 - Google Patents

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Abstract

在一實施例中，描述了一種具有可延伸探針的電漿處理工具。在一實施例中，該電漿處理工具包括腔室和用於支撐基板的基座。在一實施例中，邊緣環包圍基座的周邊。另外，提供了位於探針末端處的感測器。在一實施例中，探針被配置為在基座上方延伸。

Description

可用於模型訓練的掃描自由基感測器
實施例係關於半導體製造領域，並且特定言之係關於用於量測電漿製程中的自由基並使用所記錄的資訊為數位孿生建立電漿模型的方法和設備。
隨著半導體元件繼續按比例縮小到更小的特徵大小，半導體晶圓處理已經變得越來越複雜。給定的製程可以包括許多不同的處理參數（即旋鈕），該等處理參數可以是單獨受控的以便在晶圓上提供期望的結果。例如，期望的晶圓上的結果可係指特徵輪廓、層的厚度、層的化學組成等。隨著旋鈕數量增加，可用於調諧及最佳化處理的理論處理空間變得非常大。
此外，一旦已經開發出最終的處理配方，在用於不同晶圓的處理的多次迭代期間的腔室漂移就可能導致晶圓上的結果發生變化。腔室漂移可能是腔室的可消耗部分被侵蝕、部件（例如，感測器、燈等）劣化、在表面上沉積副產物膜等的結果。因此，即使在廣泛配方開發過程之後，亦需要額外的調諧。
在一實施例中，描述了一種具有可延伸探針的電漿處理工具。在一實施例中，該電漿處理工具包括腔室和用於支撐基板的基座。在一實施例中，邊緣環包圍基座的周邊。另外，提供了位於探針末端處的感測器。在一實施例中，探針被配置為在基座上方延伸。
在一實施例中，本文所揭示的方法包括訓練電漿行為模型的方法。在一實施例中，該方法包括掃描電漿腔室內的感測器以在電漿製程期間形成二維自由基圖譜。該方法可進一步包括獲得電漿製程的電漿參數，以及將二維自由基圖譜與電漿參數組合以訓練電漿行為模型。
在一實施例中，本文所揭示的處理工具可進一步包括腔室和用於支撐基板的基座。處理工具可進一步包括包圍基座的周邊的邊緣環。在一實施例中，感測器設置在探針的某一端部處。在一實施例中，探針被配置為在基座上方延伸。該工具可進一步包括電漿行為模型。在一實施例中，電漿行為模型是藉由如此過程訓練的，該過程包括跨基座掃描感測器以在電漿製程期間形成二維自由基圖譜；以及獲得該電漿製程的電漿參數。在一實施例中，該方法可以進一步包括將二維自由基圖譜與電漿參數組合以訓練電漿行為模型。
本文所述的系統包括用於量測電漿製程中的自由基並使用所記錄的資訊為數位孿生建立電漿模型的方法和設備。在以下描述中，闡述了許多特定細節，以便提供對實施例的透徹理解。對於本領域技藝人士而言將顯而易見的是，實施例可以在沒有該等特定細節的情況下實踐。在其他情況下，為了不會不必要地模糊實施例，沒有詳細描述眾所周知的態樣。此外，應當理解的是，附圖中所示的各種實施例是說明性的表示，並且不一定按比例繪製。
如上所述，半導體處理環境包括許多不同的旋鈕，該等旋鈕可經調諧以便在基板（諸如半導體晶圓）上獲得期望的結果。更複雜的事是，製程漂移增加了在滿足所需的均勻性規格的同時處理基板的難度。因此，本文所揭示的實施例包括使用數位孿生來幫助處理基板。數位孿生可用於監測製程漂移並提供對一或多個處理旋鈕的更改，以抵消腔室內的漂移條件。數位孿生亦可用於確定何時需要計劃維護(planned maintenance, PM)以校正製程漂移。
在一實施例中，數位孿生可包括統計模型和實體模型。在包括電漿製程的實施例中，電漿行為模型亦可以作為數位孿生的一部分被包括。在一實施例中，可以藉由使用腔室中的一或多個感測器來訓練電漿行為模型，以提供自由基和/或離子圖譜。例如，可以使用皮拉尼型感測器來辨識腔室內的自由基濃度。在一實施例中，感測器位於可伸縮探針的端部處。此類實施例允許跨越基板寬度的自由基濃度的一維圖譜。在一不同實施例中，使用複數個可伸縮探針來提供基板上自由基濃度的二維圖譜。在又一實施例中，使用可跨基板表面掃掠的可伸縮感測器以提供自由基濃度的二維圖譜。
現在參考第1A圖，根據一個實施例，圖示了電漿腔室160的一部分的透視圖。在一實施例中，基板161被支撐在腔室160中。例如，基板161可以是半導體基板，諸如矽晶圓。邊緣環163可以包圍基板161的周邊。腔室壁164可包圍邊緣環163的周邊。
在一實施例中，探針162可以附接至邊緣環163。探針163可以被配置為在基板161的表面上延伸出去。在基板161上方的探針162的端部處，可以提供感測器110。雖然探針162被圖示為附接至邊緣環163，但是應當理解，探針162可耦接至電漿腔室160內的任何表面。
在一特定實施例中，感測器110包括催化導線。在一些實施例中，催化導線可以是鉑導線或鎳導線。在一實施例中，探針162可以進一步包括第二催化導線（未圖示），該第二催化導線塗覆有非催化層，諸如SiO 2或Al 2O 3。經塗覆的第二催化導線可替代地提供在不同的探針上（在第1A圖中未圖示）。如以下將更詳細地描述的，催化導線可用於量測腔室160中的自由基物質的濃度。例如，催化導線可以引發自由基物質的重組。重組導致催化導線的溫度升高。溫度的升高可與催化導線的電阻相關聯，該電阻可進行量測。其他實施例可包括用於量測腔室160內的離子能量分佈的感測器110。雖然圖示了具有催化導線的感測器110，但是應當理解的是，感測器可以是用於量測腔室160內的電漿參數的任何合適的感測器。例如，在一些其他實施例中，感測器110可以是光學感測器。
如第1A圖所示，探針162可以是可伸縮探針162。亦即，探針162可以跨基板161從邊緣延伸至邊緣，並且探針可以完全縮回，使得探針162或感測器110的任何部分都不在基板161上方。在此類實施例中，感測器110可用於提供自由基濃度和/或離子能量分佈的一維圖譜。亦即，當感測器110跨基板161的表面線性延伸時，可以提供感測器110讀數。在一特定實施例中，探針162跨基板的直徑延伸（亦即，感測器110經過基板161的中心點）。
在一實施例中，探針162可以耦接至儲存資料和/或控制感測器的外部計算系統。附接至邊緣環163的探針的端部處的一根或多根線可以通過穿過腔室壁164的真空饋通件，或經過在腔室蓋（未圖示）與腔室壁164之間的O形環（未圖示）。在其他實施例中，無線通訊可用於將感測器110耦接至外部計算裝置。
現在參考第1B圖，根據一額外實施例，圖示了電漿腔室160的透視圖。電漿腔室160可類似於第1A圖中的電漿腔室160，但增加了額外的探針162和感測器110。例如，第1B圖中圖示了三個探針162 A至162 C。然而，應當理解的，可以使用任何數量的探針162來提供自由基密度和/或離子能量分佈的期望空間分辨率。亦即，探針162中的每個探針可提供跨越基板161的線掃描，並且可將複數個線掃描放在一起以提供電漿製程期間電漿腔室160內的自由基和/或離子的二維圖譜。
現在參考第1C圖，根據額外實施例，圖示了電漿腔室160的透視圖。除了作為可伸縮探針162之外，探針162亦可以跨基板161的表面進行掃描，如虛線箭頭所示。例如，在一些實施例中，探針162可以類似於擋風玻璃刮水器跨基板161的表面掃掠。掃掠運動可以與探針162的延伸和縮回進行組合，以便覆蓋整個基板161。此類實施例可以允許用單個探針162和感測器110產生自由基密度和/或離子能量分佈的完整二維圖譜。
在又一實施例中，複數個感測器110可以設置在可移位結構上。當在使用中時，可移位結構可以將複數個感測器110在基板161的表面上方（或在虛擬基板或沒有基板的基板固持件上方）移動。在一實施例中，複數個感測器110可以被佈置為提供自由基密度和/或離子能量分佈的一維或二維圖譜。當不在使用中時，該結構可以被移位，使得沒有部件被提供在基板161上方。以此種方式，感測器110可以在沒有掃描過程的情況下提供一維或二維圖譜。
現在參考第2圖，根據一實施例圖示了感測器200的示意圖。感測器200可用作上文更詳細描述的第1A圖至第1C圖中的探針162的端部處的感測器110。在一實施例中，感測器200包括惠斯通電橋架構。亦即，一組四個電阻器210、212、214和216可以在環形架構中彼此電耦合。在一實施例中，第一電阻器210和第二電阻器212可以藉由催化導線形成。例如，催化導線可以是有助於自由基離子重組的材料。例如，在氫和氧自由基離子的情況下，第一催化導線可包含鉑或鎳。當然，不同種類的電漿可能包括其他類型的催化導線。
在一實施例中，第一電阻器210和第二電阻器212可以彼此基本上相似。第一電阻器210與第二電阻器212之間的不同之處在於第二電阻器212被非催化材料215覆蓋。例如，第二電阻器212可以塗覆有包含矽和氧（例如，SiO 2）或鋁和氧（例如，Al 2O 3）的材料215。在一實施例中，用任何合適的沉積製程將塗層215沉積在第二電阻器212上。在一特定實施例中，用原子層沉積(atomic layer deposition, ALD)製程將塗層215設置在第二電阻器212上方。因為第二電阻器212塗覆有塗層215，因此防止了第二電阻器上的自由基重組。如此，第二電阻器212可以用作與第一電阻器210的溫度進行比較的參考值。
在一實施例中，將催化導線加熱到一溫度。使用惠斯通電橋架構監測執行此所需的電壓。電壓變化與自由基離子重組引起的催化導線的溫度變化相關。在一實施例中，溫度與催化導線的電阻之間存在線性關係。因此，可以量測電阻變化以偵測溫度變化。較高的溫度與較高的自由基濃度相關。
現在參考第3圖，根據一實施例，圖示了第一催化導線210的溫度隨時間推移變化的圖式。直到大約625秒，電漿都只是氬電漿。因此，不會由於自由基離子重組而發熱。例如，第一催化導線210的溫度可以是約100℃。在大約625秒時，可將諸如氧氣和氫氣的處理氣體添加到腔室中。處理氣體被電離以形成自由基離子物質。如第一步驟321處所示，第一催化導線210的溫度升高。功率從第一步驟321處的1 KW增加到第二步驟322處的2 KW導致溫度升高。此外，在第三步驟323增加到3 KW導致溫度的又一次升高。因此，催化導線210的溫度變化（以及因此催化導線電阻的變化）可以與自由基離子通量的變化相關。在一實施例中，催化導線210被配置為提供溫度的快速變化。此是藉由具有低質量的線賦能的。因此，可能快速偵測自由基離子通量的變化。
感測器（諸如第2圖中所述的彼等）可用於產生和訓練電漿行為模型。電漿行為模型可以是處理工具的數位孿生的一個部件。數位孿生可以指實體腔室模型，其表現出與實體腔室的結果實質上匹配的結果。例如，對於提供給實體腔室和數位孿生的一組給定輸入，實體腔室和數位孿生將輸出基本相同的基板結果。由於數位孿生與實體腔室之間的相似性，可以藉經由使用數位孿生來確定製程最佳化、漂移偵測、計劃維護排程等。
現在參考第4圖，根據一個實施例，圖示了處理工具400的示意圖。如圖所示，資料模型伺服器420可以與處理工具400整合。例如，資料模型伺服器420可以藉由網路連接通訊地耦接至前端伺服器460，如箭頭所示。然而，在其他實施例中，資料模型伺服器420可以在處理工具400的外部。例如，資料模型伺服器420可以經由外部網路等通訊地耦接至處理工具400。
在一些實施例中，資料模型伺服器420可以被稱為處理工具的數位孿生。亦即，資料模型伺服器420的部件可以表示實體處理工具的虛擬副本。如此，對資料模型伺服器420的輸入導致與實體處理工具所展示的輸出相匹配的輸出。
在一實施例中，資料模型伺服器420可以包括實體模型427、統計模型425和電漿模型428。統計模型425、實體模型427和電漿模型428可以通訊地耦接至資料庫430，以儲存用於構建和/或更新統計模型425、實體模型427、電漿模型428的輸入資料（例如，感測器資料、模型資料、計量資料等）。
在一實施例中，統計模型425可以藉由實施實體實驗設計(design of experiment, DoE)來產生，並且使用內插提供擴展的過程空間模型。在一實施例中，可以使用真實世界的物理及化學關係來產生實體模型427。例如，處理腔室內的各種相互作用的物理及化學方程可用於建立實體模型。在一實施例中，可以使用偵測基板上方的自由基離子濃度的感測器來產生電漿模型428。感測器可以類似於上面更詳細描述的感測器。在一些實施例中，可以使用一維自由基和/或離子濃度圖譜或二維自由基和/或離子濃度圖譜來產生電漿模型428。
在一實施例中，處理工具400可以包括前端伺服器460、工具控制伺服器450和工具硬體440。前端伺服器460可包括用於資料模型伺服器420的使用者介面465。使用者介面465為製程工程師提供介面以利用資料模型化來執行各種操作，諸如配方漂移監測。
工具控制伺服器450可包括智慧型監測及控制區塊455。智慧型監測及控制區塊455可包括用於提供處理工具400的診斷和其他監測的模組。模組可能包括但不限於健康檢查、感測器漂移、故障恢復及洩漏偵測。智慧型監測及控制區塊455可以從工具硬體中實施的各種感測器接收資料作為輸入。感測器可以包括通常存在於半導體製造工具400中以允許操作工具400的標準感測器447。例如，感測器447可以包括控制迴路感測器。控制迴路感測器可包括作為反饋迴路的一部分的感測器，以便控制在基板處理中使用的一組處理參數。感測器亦可包括添加到工具400中的見證感測器445。見證感測器445可以包括在反饋迴路外部的感測器。亦即，來自見證感測器445的輸出不直接用於控制腔室內的處理。
見證感測器445提供構建高度詳細的資料模型所必需的額外資訊。例如，見證感測器可以包括實體感測器及/或虛擬感測器。虛擬感測器可以利用從兩個或更多個實體感測器獲得的資料並使用計算來提供通常不能單獨從實體感測器獲得的額外感測器資料。見證感測器445可包括任何類型的感測器，諸如但不限於壓力感測器、溫度感測器、氣體流量感測器和氣體濃度感測器。在一實施例中，見證感測器445亦可包括用於偵測自由基和/或離子濃度的感測器，類似於上面更詳細描述的感測器。在一實施例中，智慧型監測及控制區塊455可以提供由資料模型伺服器420使用的資料。在其他實施例中，來自各種見證感測器445的輸出資料可以直接提供給資料模型伺服器420。
現在參考第5圖，根據一實施例，圖示了描繪用於產生類似於第4圖中的電漿模型428的電漿行為模型的過程590的流程圖。在一實施例中，使用一或多個感測器來產生電漿模型428，以偵測電漿製程期間腔室內的電漿性質。例如，感測器可被配置為提供在電漿製程期間基板上方的自由基和/或離子濃度的一維或二維讀數。自由基和/或離子圖譜可以與其他電漿性質組合使用，以便產生電漿行為模型。
在一實施例中，過程590開始於操作591，該操作包括在電漿製程期間掃描腔室內的感測器以形成自由基和/或離子圖譜。在一些實施例中，感測器位於探針的端部處。在一些實施例中，探針可以是可伸縮探針以提供一維圖譜。亦即，探針可以跨基板的寬度線性地掃描感測器。在一些實施例中，線掃描可以使感測器經過基板的中心點。在其他實施例中，可使用複數個可伸縮探針來提供二維圖譜，每個可伸縮探針都有其自身的感測器。在又一實施例中，亦可以掃描單個可伸縮探針（例如，以擋風玻璃刮水器模式）以便提供自由基和/或離子的二維圖譜。在又一實施例中，可以使用具有複數個感測器的結構以在沒有掃描過程的情況下形成自由基和/或離子的一維或二維圖譜。在此類實施例中，該結構可以在不使用時從基板上方縮回。
在一實施例中，操作591中的一或多個感測器可以類似於上面更詳細描述的感測器。例如，感測器可以包括皮拉尼型儀錶。在此類實施例中，一對催化導線被連接作為惠斯通電橋的一部分。第一催化導線被暴露並且第二催化導線被非催化塗層包圍，以提供與第一催化導線進行比較的參考信號。
在一實施例中，過程590可以以操作592繼續，該操作包括獲得電漿製程的電漿參數。在一實施例中，電漿參數可以包括RF功率、微波功率、VSWR、反射功率和匹配設置中的一或多者。在一些實施例中，可以收集關於溫度、壓力、流率、溫度等的資料以形成此類性質的二維圖譜和/或其他分佈。電漿參數可以使用控制迴路感測器、見證感測器或被控制以提供期望的電漿結果的各種旋鈕的設置來偵測。
在一實施例中，過程590可以以操作593繼續，該操作包括將自由基和/或離子圖譜與電漿參數組合以訓練電漿行為模型。在一實施例中，將自由基和/或離子圖譜與電漿參數組合可以包括將電漿參數與自由基和/或離子圖譜的值相關聯。因此，對後續處理操作中電漿參數的了解可用於產生自由基和/或離子圖譜，而不需要使用自由基和/或離子感測器。
在一實施例中，電漿行為模型的訓練可以用DoE來實施。例如，幾個標準的DoE晶圓集可能會提供足夠的初始資料來啟動學習模型。此類模型已被證明比人工迭代測試更快且更緊密地集中在過程解決方案上。在初始訓練之後，可以週期性地使用探針端部處的自由基和/或離子感測器來獲得資料以重新訓練和/或改進電漿行為模型。例如，訓練可以每批進行一次，在腔室中不活動的時段後進行，以預定的時間間隔（例如，每小時一次，每天一次等）進行，或在PM事件之後進行。
在一實施例中，電漿製程是電漿蝕刻或電漿沉積製程。在其他實施例中，電漿製程是電漿表面處理。例如，電漿製程可以是氮化、氧化或在半導體製造製程流程中有用的各種表面處理。
現在參考第6圖，根據實施例圖示了處理工具的示例性電腦系統600的方塊圖。在一實施例中，電腦系統600被耦接到處理工具並控制處理工具中的處理。電腦系統600可以連接（例如，聯網）到區域網路(Local Area Network, LAN)、內聯網、外聯網或網際網路中的其他機器。電腦系統600可以以客戶端-伺服器網路環境中的伺服器或客戶端機器的容量操作，或者作為同級間（或分佈式）網路環境中的同級機器操作。電腦系統600可以是個人電腦(personal computer, PC)、平板PC、機上盒(set-top box, STB)、個人數位助理(Personal Digital Assistant, PDA)、蜂窩電話、網路設備、伺服器、網路路由器、交換機或網橋，或者能夠執行指定要由該機器採取的動作的一組指令（順序的或以其他方式）的任何機器。此外，儘管針對電腦系統600僅圖示了單個機器，但是術語「機器」亦應當被理解為包括單獨或聯合執行一組（或多組）指令以執行本文所述的方法中的任何一或多種方法的機器（例如，電腦）的任何集合。
電腦系統600可以包括電腦程式產品或軟體622，該電腦程式產品或軟體可包括其上儲存有指令的機器可讀取媒體，該等指令可用於對電腦系統600（或其他電子裝置）程式化以執行根據實施例的過程。機器可讀取媒體包括用於以機器（例如，電腦）可讀取形式儲存或傳輸資訊的任何機構。例如，機器可讀取（例如，電腦可讀取）媒體包括機器（例如，電腦）可讀取儲存媒體（例如，唯讀記憶體（read-only memory, 「ROM」）、隨機存取記憶體（random access memory; 「RAM」）、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置等）、機器（例如，電腦）可讀取傳輸媒體（電氣、光學、聲學或其他形式的傳播信號（例如，紅外信號、數位信號等。））等。
在一實施例中，電腦系統600包括系統處理器602、主記憶體604（例如，唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory, DRAM)，諸如同步DRAM (synchronous DRAM, SDRAM)或Rambus DRAM (RDRAM)）等）、靜態記憶體606（例如，快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體(static random access memory, SRAM)等）、及輔助記憶體618（例如，資料儲存裝置），它們經由匯流排630與彼此通訊。
系統處理器602表示一或多個通用處理裝置，諸如微系統處理器、中央處理單元等。更特別地，系統處理器可以是複雜指令集計算(complex instruction set computing, CISC)微系統處理器、精簡指令集計算(reduced instruction set computing, RISC)微系統處理器、超長指令字(very long instruction word, VLIW)微系統處理器、實施其他指令集的系統處理器、或實施指令集的組合的系統處理器。系統處理器602亦可以是一或多個專用處理裝置，諸如特殊應用積體電路(application specific integrated circuit, ASIC)、現場可程式化閘陣列(field programmable gate array, FPGA)、數位信號系統處理器(digital signal system processor, DSP)、網路系統處理器等。系統處理器602被配置為執行處理邏輯626以執行本文描述的操作。
電腦系統600可以進一步包括用於與其他裝置或機器通訊的系統網路介面装置608。電腦系統600亦可以包括視訊顯示單元610（例如，液晶顯示器(liquid crystal display, LCD)、發光二極體顯示器(light emitting diode display, LED)或陰極射線管(cathode ray tube, CRT)）、字母數字輸入裝置612（例如，鍵盤）、游標控制裝置614（例如，滑鼠）及信號產生裝置616（例如，揚聲器）。
輔助記憶體618可包括機器可存取儲存媒體632（或者更特別地，電腦可讀取儲存媒體），該機器可存取儲存媒體上存儲了體現本文所述的方法中的任何一種或多種方法或功能的一或多組指令（例如，軟體622）。在由電腦系統600執行期間，軟體622亦可以完全或至少部分地駐留在主記憶體604及/或系統處理器602內，主記憶體604及系統處理器602亦構成機器可讀取儲存媒體。軟體622亦可以經由系統網路介面裝置608在網路620上發送或接收。在一實施例中，網路介面裝置608可以使用RF耦接、光耦接、聲學耦接或電感耦接來操作。
雖然機器可存取儲存媒體632在例示性實施例中被圖示為單個媒體，但是術語「機器可讀取儲存媒體」應該被理解為包括儲存一或多組指令的單個媒體或多個媒體（例如，集中式或分佈式資料庫，及/或相關聯的快取及伺服器）。術語「機器可讀取儲存媒體」亦應被理解為包括能夠儲存或編碼一組指令的任何媒體，該一組指令用於供機器執行並使機器執行方法中的任何一或多種方法。因此，術語「機器可讀取儲存媒體」應被理解為包括但不限於固態記憶體以及光學及磁性媒體。
在前述說明書中，已經描述了特定的示例性實施例。很明顯，在不脫離所附申請專利範圍的範疇的情況下，可以對其進行各種修改。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的，而不是限制性的。
110:感測器 160:腔室 161:基板 162:探針 162 A:探針 162 B:探針 162 C:探針 163:邊緣環 164:腔室壁 200:感測器 210:電阻器 212:電阻器 214:電阻器 216:電阻器 321:第一步驟 322:第二步驟 323:第三步驟 400:處理工具 420:資料模型伺服器 425:統計模型 427:實體模型 428:電漿模型 430:資料庫 440:工具硬體 445:見證感測器 447:標準感測器 450:工具控制伺服器 455:智慧型監測及控制區塊 460:前端伺服器 465:使用者介面 590:過程 591:操作 592:操作 593:操作 600:電腦系統 602:系統處理器 604:主記憶體 606:靜態記憶體 608:系統網路介面装置 610:視訊顯示單元 612:字母數字輸入裝置 614:游標控制裝置 616:信號產生裝置 618:輔助記憶體 622:電腦程式產品/軟體 626:執行處理邏輯 630:匯流排 632:機器可存取儲存媒體
第1A圖是根據一實施例的腔室的一部分的透視圖圖示，該部分具有在基板上方的可伸縮探針，該可伸縮探針具有在該探針的端部處的感測器。
第1B圖是根據一實施例的腔室的一部分的透視圖圖示，該部分具有複數個帶感測器的可伸縮探針。
第1C圖是根據一實施例的腔室的一部分的透視圖圖示，該部分具有可伸縮探針，該可伸縮探針可移位以在基板的表面上掃掠。
第2圖是根據一實施例的可用於上述腔室的感測器的示意圖。
第3圖是根據一實施例的第2圖的感測器中的催化導線在不同電漿設置下的溫度圖。
第4圖是根據一實施例的電漿處理工具的架構的方塊圖，該電漿處理工具具有電漿行為模型作為處理工具的數位孿生的一部分。
第5圖是描繪根據一實施例的用於訓練電漿行為模型的過程的流程圖。
第6圖圖示了根據一實施例的可以與處理工具結合使用的示例性電腦系統的方塊圖。
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
590:過程
591:操作
592:操作
593:操作

Claims (20)

  1. 一種電漿處理工具，包括： 一腔室； 一基座，用於支撐一基板； 一邊緣環，包圍該基座的一周邊；以及 一感測器，在一探針的一端部處，其中該探針被配置為在該基座上方延伸。
  2. 如請求項1所述之電漿處理工具，其中該探針的一端部耦接至該邊緣環。
  3. 如請求項1所述之電漿處理工具，其中該探針是一可伸縮探針。
  4. 如請求項1所述之電漿處理工具，其中該探針被配置為經掃描以提供由該感測器偵測的一參數的一二維圖譜。
  5. 如請求項4所述之電漿處理工具，其中該被偵測的參數為一自由基濃度。
  6. 如請求項4所述之電漿處理工具，其中該二維圖譜用於訓練該電漿處理工具的一數位孿生。
  7. 如請求項6所述之電漿處理工具，其中該電漿處理工具的該數位孿生用於控制該電漿處理工具內的處理參數。
  8. 如請求項1所述之電漿處理工具，其中該感測器是一皮拉尼儀錶感測器。
  9. 如請求項8所述之電漿處理工具，其中該皮拉尼儀錶感測器包括： 一第一催化導線；及 一第二催化導線，塗覆有一非催化材料。
  10. 如請求項9所述之電漿處理工具，其中該第一催化導線和該第二催化導線包含鉑或鎳，並且其中該非催化材料包括矽和氧或鋁和氧。
  11. 如請求項1所述之電漿處理工具，進一步包括： 複數個感測器，在複數個探針的端部處，其中該複數個探針中的每個探針被配置為在該基座上方延伸。
  12. 一種訓練一電漿行為模型的方法，包括以下步驟： 在一電漿製程期間掃描一電漿腔室內的一感測器以發展出一二維自由基圖譜； 獲得該電漿製程的電漿參數；以及 將該二維自由基圖譜與該等電漿參數組合以訓練該電漿行為模型。
  13. 如請求項12所述之方法，其中該感測器在用於固持一基板的一支撐件上方被掃描。
  14. 如請求項12所述之方法，其中電漿參數包括RF功率、微波功率、VSWR、反射功率和匹配設置中的一或多者。
  15. 如請求項12所述之方法，其中該電漿行為模型用於預測和/或控制製程均勻性。
  16. 如請求項15所述之方法，其中該製程均勻性包括層厚度均勻性和/或元素劑量均勻性。
  17. 如請求項12所述之方法，其中該電漿行為模型在一基板的一氧化製程、一氮化製程或任何其他表面處理中使用。
  18. 一種半導體處理工具，包括： 一腔室； 一基座，用於支撐一基板； 一邊緣環，包圍該基座的一周邊； 一感測器，在一探針的一端部處，其中該探針被配置為在該基座上方延伸；以及 一電漿行為模型，其中該電漿行為模型藉由一過程訓練，該過程包括： 在一電漿製程期間跨該基座掃描該感測器以發展出一二維自由基圖譜； 獲得該電漿製程的電漿參數；以及 將該二維自由基圖譜與該電漿參數組合，以訓練該電漿行為模型。
  19. 如請求項18所述之半導體處理工具，其中該探針是一可伸縮探針。
  20. 如請求項18所述之半導體處理工具，其中該感測器包括一第一催化導線和一第二催化導線，其中該第二催化導線塗覆有一非催化材料。
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