TWI612854B - 用於半導體處理中之不穩定性管理的射頻調整 - Google Patents

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Abstract

提出在處理半導體基板時用以減少腔室不穩定性之方法、系統、及電腦程式。一方法包括一用以辨識第一配方的操作，其中該第一配方具有複數步驟，且該複數步驟具有與射頻(RF)電源供應器的標稱頻率相同之運作頻率。以標稱頻率分析每一步驟，然後該分析判定是否任何步驟在標稱頻率產生不穩定性。當在一或更多步驟中的不穩定性超過一臨界值時，調整該一或更多步驟的運作頻率。該調整係用以找出一近似最小程度的不穩定性。在該調整之後建構第二配方，使得該等步驟其中至少一者包括與標稱頻率不同之個別的運作頻率。第二配方係用以蝕刻半導體處理腔室中被設置於基板上的一或更多層。

Description

用於半導體處理中之不穩定性管理的射頻調整
本發明係關於美國專利申請案第13/177,620號，該申請案於2011年7月7號提交，並命名為"Methods for Automatically Determining Capacitor Values and Systems Thereof"，其內容被納入本文中做為參考。
本發明係關於用以改善半導體處理均勻性之方法，更具體而言，係關於處理半導體基板時用以減少腔室不穩定性之方法、系統、及電腦程式。
電漿長久以來一直被用以處理基板(例如，晶圓或平板)以形成電子產品(例如，積體電路或平板顯示器)。在電漿處理中，可將處理氣體注入腔室中然後將其激發以形成電漿用以在基板上沉積一層或用以濺鍍或蝕刻基板。在一些處理中，特別是涉及矽層的深蝕刻的那些處理，存在各樣的蝕刻技術，該等蝕刻技術交替蝕刻及沉積的子步驟以更異向性地執行蝕刻(例如，更垂直地形成溝渠或孔部的側壁)。
然而，有時腔室狀態隨著時間不會保持不變。不想要的現象，例如腔室偏移(例如，腔室狀態隨著基板到基板而改變的情況，其係由例如聚合物的沈積所致)，可使得腔室中原本對第一基板而言為最佳化的參數值，變得對後續基板而言非最佳化的。因此，基板的蝕刻結果可能係不均勻的，從而衝擊蝕刻處理的再現性並影響最終產品的品質。
在此背景下本發明產生。
提出在處理半導體基板時用以減少腔室不穩定性之方法、系統、及電腦程式。吾人應了解本發明可以許多方式加以實行，例如方法、設備、系統、裝置、或在電腦可讀媒體上之電腦程式。以下描述幾個實施例。
在一實施例中，一種方法包括一用以辨識第一配方的操作，該第一配方具有複數步驟，且該複數步驟具有與射頻(RF)電源供應器的標稱頻率相同之運作頻率。以標稱頻率分析每一步驟，然後該分析判定是否任何步驟在標稱頻率產生不穩定性。當在一或更多步驟中的不穩定性超過一臨界值時，調整該一或更多步驟的運作頻率。該調整係用以找出一近似最小程度的不穩定性。在該調整之後建構第二配方，使得該等步驟其中至少一者包括與標稱頻率不同之個別的運作頻率。第二配方係用以蝕刻半導體處理腔室中設置於基板上的一或更多層。
在一實施例中，提供一種在半導體處理腔室中處理基板的方法。該方法包括一用以辨識第一配方的操作，該第一配方具有複數步驟，且該複數步驟具有與射頻(RF)電源供應器的標稱頻率相同之運作頻率。該方法更包含：一用以辨識第一步驟的操作，該第一步驟在以該標稱頻率運作時顯示不穩定性；及另一用以選擇第二頻率的操作，其中該第二頻率位在以該標稱頻率為中心的一頻率範圍內。該第二頻率在執行第一步驟時具有一較低程度的不穩定性。此外，將第一步驟的運作頻率改變為與第二頻率相同而產生了第二配方，其中第二配方係用以蝕刻半導體處理腔室中被設置於基板上的一或更多層。
在再另一實施例中，一種用以處理基板的系統包含：一腔室；一RF電源供應器，用以將RF功率提供至該腔室；及一系統控制器。該RF電源供應器被定義以複數不同震盪頻率中的一運作頻率運作。再者，該系統控制器連結至該腔室及該RF產生器，其中該系統控制器可用以設定具有複數步驟的第一配方，該複數步驟將RF產生器的運作頻率定義為與標稱頻率相同。該第一配方係用以在腔室中蝕刻設置於基板上的一或更多材料層。該系統控制器更可用於分析具有與標稱頻率相同之運作頻率的每一步驟，該分析判定是否任何步驟在標稱頻率產生不穩定性。該系統控制器更可用於在一或更多步驟中的不穩定性超過一臨界值時，調整該等步驟其中一或更多者的運作頻率，該調整係用以尋找一近似最小程度的不穩定性。再者，在該調整之後，該系統控制器可用於建構第二配方，使得該等步驟其中至少一者包括與該標稱頻率不同之個別的運作頻率，該第二配方係用以蝕刻腔室中被設置於基板上的一或更多層。
從以下配合隨附圖式所做出之詳細描述，將更清楚本發明的其他態樣。
以下實施例描述一種在處理半導體基板時用以減少腔室不穩定性的方法及設備。顯而易見的，本發明可被實行而無須這些特定細節其中的一些或全部。在其他情況下，為了不對本發明造成不必要地混淆，眾所周知的處理操作則沒有被詳述。
根據本發明的一實施例,圖1為用以處理基板的電漿設備之圖式。處理設備102包括一處理腔室118。在一實施例中，處理腔室118包括以第一頻率f1 運作的一頂部射頻(RF)產生器108，及在第二頻率f2 運作的一底部RF產生器122。其他實施例可包括一RF產生器或多於二的RF產生器。頂部RF產生器108將RF功率經由匹配網路110及TCP同軸纜線114提供至天線116。匹配網路110之目的係將反射功率最小化並將從頂部RF產生器108傳輸至天線116的順向功率最大化。
在處理期間，基板124係配置於靜電卡盤126的頂部上。在一實施例中，以底部RF功率產生器122對靜電卡盤126施加偏壓，底部RF功率產生器透過偏壓匹配網路120及偏壓RF功率同軸纜線128將偏壓RF能量提供至靜電卡盤126。
在一實施例中，頂部RF產生器108在固定頻率模式(例如13.56百萬赫茲或一些其他合適的RF頻率)或頻率調諧模式(可變頻率模式)中運作，藉此提供不同的RF頻率以執行功率匹配功能。當頂部RF產生器108在頻率調諧模式中運作時，一或更多功率感應器可偵測傳輸及反射功率並試圖將反射功率最小化以將輸出至腔室中電漿之功率最大化。頻率調諧需要將頻率震盪器設定在一想要的頻率，雖然實際上傳輸的頻率可稍微偏離想要的頻率以將傳輸至負載的功率最大化。
頻率調諧模式的目的係將從電漿反射的功率最小化。有時此處理被稱為波希處理（Bosch process），該處理使用SF6 及C4 F8 的混合物，然而其他類型的氣體亦為可能的。在一實施例中，隨著階段改變而切換兩氣體之間的比例。波希處理藉由執行小量的蝕刻然後隨即進行小量的沉積而作用。
在一實施例中，該腔室被重複地填滿及排空。因為當氣體切換時在腔室中可具有不同的混合物，這導致了蝕刻均勻性的困難。一階段可持續150-200 ms，但其他數值亦為可能的。在一些實施例中，具有四階段，但是有時可具有額外的階段以利於操作之間的轉變。
氣體傳輸系統112可包括例如氣瓶的一或更多氣體來源、相連的歧管、閥門、及類似物。氣體傳輸系統112係用以將處理來源氣體(例如來源蝕刻劑及/或沉積氣體)經由埠及噴淋頭裝置而提供至腔室118的內部體積。在處理期間，該處理來源氣體被頂部RF產生器108及/或偏壓底部RF產生器122點燃進入腔室118中的電漿內並用以處理基板124。
在一實施例中，利用快速交替處理(RAP)處理該基板，其中該處理在蝕刻期間內交替蝕刻及沉積循環。在處理期間，腔室進行所謂的Bosch處理，其中氣體及TCP處理週期性地(例如，每秒、或一秒半，然而其他數值亦為可能的)改變。對於電源系統而言這係難以處理的情況。在RAP處理中，交替的沉積及蝕刻循環利用不同的處理參數。這些處理參數可包括，例如，不同化學品、壓力、偏壓電壓、TCP(感應線圈)電壓、及類似者。一般執行交替的循環使得一沉積循環之後接著一蝕刻循環，然後一沉積循環，然後以此類推。
在一實施例中， 匹配網路110包括可調式電容，其電容值可被改變以達成功率匹配。此操作的模式在本文中被稱為電容調諧模式。
於再另一實施例中，RF功率供應被定義以複數不同震盪頻率中的一運作頻率運作。再者，系統控制器104連結至腔室118及RF產生器108，其中系統控制器104可用以辨識具有複數步驟的第一配方106，其中該第一配方將RF產生器的運作頻率定義為與標稱頻率相同。第一配方106係用以蝕刻腔室中被設置於基板124上的一或更多材料層。系統控制器104更可用於分析具有與標稱頻率相同之運作頻率的每一步驟，該分析判定是否任何步驟在標稱頻率產生不穩定性。當該等步驟其中一或更多者的不穩定性超過一臨界值，該系統控制器更可用以調整該一或更多步驟的運作頻率，該調整係用以尋找一近似最小程度的不穩定性。再者，系統控制器104可在該調整後用以建構第二配方，使得該等步驟其中至少一者包括一與標稱頻率不同之個別的運作頻率，該第二配方係用以蝕刻腔室中設置於基板上的一或更多層。在一實施例中，系統控制器104 接收在一非暫態的電腦可讀媒體中的第一配方106。
底下提出之實施例係參照TCP腔室而描述，但其他實施例可利用不同類型的腔室。雖然在本說明書中使用感應耦合腔室以利於說明，但實施例亦適用於其他型態的電漿腔室例如電容耦合腔室(單一或多重RF頻率)、微波、ECR、等。雖然本文中提供各樣的範例，但對於本發明之實施例而言，這些範例的意圖係示例性而非限制性的。
根據本發明的一實施例，圖2係用以將射頻(RF)功率及直流電流供應至RF感應線圈的電路。在一實施例中，亦包括一RF濾波器202以將直流電流(DC)提供至天線116(亦稱為TCP線圈116)。在一實施例中，圖1之RF產生器108將RF電流經由匹配網路110供應至TCP線圈116。此外，一DC電源供應器204同時將直流電流經由與DC電源供應器204分開的RF切斷濾波器202供應至RF感應線圈116。
在一實施例中，匹配網路110包括固定式電容C2 、C4 、及可變式電容C1 、及C3 。RF濾波器202包括線圈L2 、L3 、及複數電容C5 、C6 、及C7 。在頻率調諧中，機械式RF匹配網路中的電容被固定在一些數值，且RF電源供應器變化RF信號的頻率以匹配輸出至負載的功率。由於輸出的功率一般涉及至少二部分(例如，實部及虛部)，所以一般使用二可調式電容，但在其他實施例中可利用其他數量之可調式電容及電感。
根據一實施例，圖3為顯示處理腔室中不穩定性測量結果之圖式。在一實施例中，在產生器的輸出端具有一功率感測器。該功率感測器為指向性的且將功率劃分為"正向波"(向前行進)及向後朝著產生器行進之"反射波"(即反射功率)的形式。
有時候，由於TCP線圈、匹配系統、及產生器之間的交互作用，腔室中的設定可造成不穩定性。不穩定性的徵兆為具有高的且無法控制的反射功率。有時候，在從產生器至電漿的系統控制迴路中具有一正回饋，該正回饋可使系統趨向不穩定。該問題可能係由引起正回饋之回到RF產生器之反射功率的相位所造成。
解決該問題的一個方式為改變圖1之將RF產生器連結至匹配器的纜線114的長度L。 在一實施例中，纜線中的相位偏移與比率L/λ成比例，其中λ為RF信號的波長。在聚乙烯介電同軸纜線中的13.56MHz的信號中，λ約為48.4英尺。根據以下方程式計算λ：
其中 為纜線中的相位速度且 為頻率。藉由改變纜線的長度L，有可能控制RF電源信號的相位偏移。透過實驗，有可能在基板處理期間內選擇對於許多步驟或大多步驟而言可行的纜線長度。工程師可改變纜線的長度然後測量反射的功率。通常，會有一反射功率下降的區域。 此方式可調整纜線的長度以將反射功率最佳化。然而，可能有一些步驟，其中由於高反射功率導致纜線的長度無法解決不穩定性問題。
圖3繪示在處理腔室中為特定配方步驟所進行的一些測量結果。呈現三不同的測量結果，TCP正向功率302、在腔室中的處理壓力304、及TCP反射功率306。TCP正向功率302的刻度在左側，而TCP反射功率306及處理壓力304的刻度在右側。
在此特定的實施例中，在介於約80與150秒之間的期間具有不穩定性。該不穩定性可在TCP正向功率的震盪行為中觀察到。一般而言，在RAP步驟期間(其中壓力被有意地以週期方式改變)，這可被控制在+/- 3%的擺幅，或更小。在一不穩定的案例中，如顯示地，震盪超過10%。震盪實際上在RAP步驟期間內以非常高的頻率持續發生，但由於系統資料紀錄器有限的取樣率，混淆現象發生，因此看起來好像不穩定性具有約10秒之緩慢的脈搏狀週期。該不穩定性導致處理失去控制，並造成正被蝕刻的輪廓的劣化。
根據一實施例，圖4顯示以不同RF頻率處理基板所得到的不穩定性測量結果之圖式。一電漿配方，或簡稱為配方，包括用於不同操作(亦稱為步驟)的指令，其中該操作(步驟)係用以在腔室中執行以處理晶圓。晶圓的處理可在多重步驟完成，且每一步驟可能需要腔室中的不同設定。例如，配方步驟可能在功率水平、氣體混合物、腔室壓力等等有所不同。
在為腔室選擇纜線長度後，選擇的纜線長度可適合大多數的配方步驟，但可能在某些步驟中導致不穩定性。在設定纜線長度後，若步驟在最初想要的運作頻率產生不穩定性，則必須採取不同的做法。吾人希望改變纜線中的相位偏移以避免，或至少減少不穩定性。如本文中所使用，標稱頻率fn ，亦被稱為標準頻率，被定義為用以處理複數配方步驟之運作頻率。在一實施例中，標稱頻率fn 為13.56MHz，但其他標稱頻率亦為可能的。然而，若一步驟在使用標稱頻率fn 時變得不穩定，則本文中提出的實施例將該步驟的運作頻率改變為與標稱頻率fn 不同。新的運作頻率在本文中被稱為偏移頻率fs 、新運作頻率、或僅稱為運作頻率fs 。
在一實施例中，為了判定最佳的新運作頻率fs ，在標稱頻率fn 周圍的頻率範圍量測腔室效能。在一實施例中，頻率範圍以標稱頻率為中心。例如，頻率範圍包括介於標稱頻率減5%及標稱頻率加5%之間的頻率。在另一實施例中，頻率範圍包括介於標稱頻率減10%及標稱頻率加10%之間的頻率。在其他實行例中，頻率範圍不以fn 為中心。在一些實施例中，頻率範圍包括 fn 下方5%、或fn 下方10%、或fn 上方5%、或介於fn 上方5%與下方10%之範圍、等的頻率。一般而言，由於機率方法可隨著時間發展以辨識哪一範圍更可能產生穩定的操作步驟，所以任何的頻率範圍皆為有可能的。
圖4顯示一圖表，描述在不同運作頻率所取得的複數測量結果。由於在此特定案例中於fn 上方所取得的測量結果未顯示出穩定性的改善，圖4顯示包括在標稱頻率fn 下方之頻率的測量結果。
該圖表顯示二不同的不穩定性效能評量指標P1 及P2 ，定義如下：
其中TCPP為TCP傳輸功率，Maximum(TCPP)為顯示出不穩定性的時間期間內最大之TCPP，Minimum(TCPP) 為同樣時間期間內最小的TCPP，Mean(TCPP)為TCPP的平均值，而StandardDeviation(TCPP)為TCPP的標準差。
須注意圖4中繪示之實施例為示例性的。其他實施例可利用不同的效能評量指標，例如測量TCP反射功率、測量反射係數、等。因此圖4中繪示之實施例不應被詮釋為排他性或限制性的，而應為示例性或說明性的。
水平軸係以KHz為單位的頻率f，左側的垂直軸用於P1 ，右側的垂直軸用於P2 。P1 的數值繪製在曲線402上，而P2 的數值繪製在曲線404上。P1 測量TCPP從最大到最小的功率震盪了多少，然後將差額除以兩倍的TCPP平均值以將其歸一化。P2 係基於標準差，亦被歸一化。
在標稱頻率fn ，P1 約為8%而P2 約為2.2%。當將頻率從fn 開始降低(換而言之，從fn 開始往較低的頻率移動)時，一開始P1 及P2 改善，然後在fs 下方的頻率變得較差。在此特定的化學作用中，在測量範圍內的最佳頻率fs 約為13.2MHz。因此，改變此步驟的配方並將震盪器的頻率設定至13.2MHz。在此步驟之後，頻率被重設回到13.56MHz的標稱頻率(當然，除非下一步驟亦為可能需要不同頻率之不穩定步驟)。
在一實施例中，預先決定不穩定性的臨界值以辨識那些步驟需要頻率調整。換而言之，那些不穩定性不超過臨界值的步驟將以fn 運作，而其他超過臨界值的步驟將以一不同的頻率fs 運作（如果fs 係可得的），其中不穩定性係小於fn 。在一實施例中，當使用效能評量指標P1 時臨界值約為3%。其他實施例可利用其他臨界值，例如1%、2%、5%、等、或利用其他不穩定性效能評量指標(例如，P2 )定義臨界值。
根據一實施例，圖5繪示在處理基板時利用的配方步驟。如上面所述，用以處理基板的配方512包括二或更多步驟。圖5繪示配方最前面的七步驟518 S1 -S7 。在一實施例中，每一配方步驟包括四不同階段：準備502、學習504、點燃506、及RAP508。其他實施例可利用不同數量的階段，且階段可在隨著步驟改變而變化。
在準備階段，設定用以運作腔室的參數。參數514可包括：每一階段的一或更多數量之循環、在每一階段之前或之後被忽略的一些循環、頂部RF功率、頂部RF頻率、底部RF功率、底部RF頻率、腔室中的壓力、氣體混和物、每一階段的持續時間等。在準備階段之後的點燃階段中，在腔室中點燃電漿。
在學習階段，將機械式RF匹配器設定在機械調諧模式運作，同時RF產生器以標稱頻率fn (例如，以13.56百萬赫茲或另一合適的頻率)運作，或對一些步驟而言以一不同頻率fs 運作。學習階段持續配方中定義之數量的循環。在一實施例中，將所有學習循環的電容位置或電容值加以平均，然後將計算得到的平均電容位置或電容值載入機械式RF匹配網路的可調式電容中作為預設值。在RAP階段，將RF電源改變為在頻率調諧模式中運作(在將電容值設定於匹配網路中之後)。
由於在步驟S6 中於標稱頻率fn 偵測到不穩定性，步驟S6 510 係配方512中利用頻率偏移的一步驟。用於步驟S6 的配方516包括一設定，該設定包含頻率fs 、還有其他有關的參數，例如頂部功率TP6 、底部功率BP6 、壓力P6 、等。
為了實行頻率的改變，系統包括一特徵，允許改變震盪器在特定配方步驟的頻率。 在一實施例中，系統控制器包括用以決定配方步驟之頻率的指令。當步驟不穩定時，判定一具有較佳穩定性的頻率fs ，然後將此步驟改變為此fs 頻率。例如，在圖4之實施例中利用13.21MHz的頻率fs 。
在一實施例中，由於步驟S6 的新頻率被設定為fs ，因此S6 的點燃階段104將使用頻率fs 。同樣地，在RAP階段，頻率調諧將在fs 頻率周圍執行。
須注意圖5中繪示之實施例為示例性的。其他實施例可利用：在配方中不同數量的步驟、在步驟中不同的階段、不同的配方參數、等。因此圖5中繪示之實施例不應被詮釋為排他性或限制性的，而應係示例性或說明性的。
根據一實施例，圖6為判定RF運作頻率的流程圖。在操作602中，測量配方中每一步驟的不穩定性。從操作602，該方法移動至操作604，其中進行檢查以判定是否有任何不穩定的步驟。若沒有任何不穩定的步驟，則方法移動至操作606，但是若有至少一不穩定的步驟，則方法移動至操作608。
在操作606中，將經分析步驟之系統配方設定為在標稱頻率fn 運作，然後方法在618終止。在操作608中，選擇第一不穩定步驟用於執行處理以判定此步驟的新運作頻率，如果可得的話。
該方法從操作608移動至操作610，其中分析在標稱頻率fn 周圍的頻率範圍(例如，參照圖4中顯示的特定步驟所取得的量測結果)之不穩定性。該方法從操作610移動至操作612，其中從經分析的頻率範圍內判定一新運作頻率fs (例如，在圖4中被辨識為具有最低不穩定性406的頻率fs )。
從操作612，該方法移動至操作614，其中將判定的頻率fs 設定在配方步驟中用於在fn 下不穩定的步驟。在操作614之後，在操作616進行檢查以判定是否還有任何另外的不穩定步驟。若沒有任何另外的不穩定步驟，方法於618結束，但是若有另外的不穩定步驟，則在操作620中選擇下一不穩定步驟。從操作620，方法往回移動至操作610以判定用於不穩定步驟的新fs 。
根據一實施例，圖7為在半導體處理腔室中用以處理基板之流程圖。在操作702中，該方法辨識具有複數步驟的第一配方，其中該複數步驟具有與射頻(RF)電源供應器之標稱頻率相同的運作頻率。
該方法從操作702移動至操作704，其中以標稱頻率fn 分析每一步驟，然後分析判定是否任何步驟在標稱頻率下產生不穩定性。在操作706中，當一或更多步驟中的不穩定性超過臨界值時，調整該一或更多步驟的運作頻率。該調整係用以找出一近似最小程度的不穩定性。
該方法從操作706移動至操作708，其中在該調整後建構第二配方，使得該等步驟其中至少一者包括一與標稱頻率不同之個別的運作頻率。第二配方係用以蝕刻半導體處理腔室中被配置在基板上的一或更多層。
圖8為用以實行本發明實施例之電腦系統的簡化示意圖。吾人應了解本文中描述的方法可以數位處理系統加以執行，例如習知的、通用的電腦系統。可在替代方案中使用被設計或程式化以執行唯一功能之特別用途電腦。該電腦系統包括一中央處理單元(CPU)804，該中央處理單元透過匯流排810連結至隨機存取記憶體(RAM)828、唯讀記憶體(ROM)812、及大量儲存裝置814。系統控制器程式808駐存於隨機存取記憶體(RAM)806中，但亦可駐存在大量儲存器814中。
大量儲存裝置814代表一持續資料儲存裝置，例如可為本機或遠端的軟碟機或固定式磁碟機。網路介面830經由網路832提供連線，使其可與其他裝置溝通。吾人應了解CPU 804可被體現在通用處理器、特別用途處理器、或特別程式化之邏輯裝置中。輸出/輸入(I/O)介面提供與各樣的周邊裝置之溝通且透過匯流排810連接至CPU 804、RAM 806、ROM 812、及大量儲存裝置814。範例周邊裝置包括顯示器818、鍵盤822、游標控制器824、可移除式媒體裝置834、等。
顯示器818係用以顯示本文中描述的使用者介面。鍵盤822、游標控制器824、可移除式媒體裝置834、及其他周邊裝置被連結至I/O介面820以將在命令選擇中的資訊傳遞至CPU 804。吾人應了解，發送到外部裝置及從外部裝置發送的資料可透過I/O介面820而傳遞。本發明亦可在分散式計算環境中實施，其中任務透過有線或無線網路連接之遠端處理裝置加以執行。
本發明之實施例可以各樣的電腦系統結構實行，包括手持裝置、微處理器系統、基於微處理器或可程式化之消費電子產品、微電腦、大型電腦、及類似物。本發明亦可在分散式計算環境中實施，其中任務透過網路連線之遠端處理裝置加以執行。
在了解上面的實施例後，吾人應理解本發明可使用各樣電腦實行的操作，其中操作涉及儲存在電腦系統中的資料。這些操作為需要物理量之物理操縱的操作。本文中描述之任何構成本發明部分的操作為有用的機械操作。本發明亦關於用以執行這些操作的裝置或設備。可特別為需要的目的建構該設備，例如特殊用途電腦。當被定義為特殊用途電腦時，該電腦在仍可執行特殊用途的同時，亦可執行非特殊用途部分之其他處理、程式執行、或例行程序。或者，操作可藉由一般用途電腦加以處理，其中該一般用途電腦被一或更多儲存在電腦記憶體、快取記憶體、或透過網路得到的電腦程式選擇性地啟動或配置。當透過網路得到資料時，可以網路上的其他電腦處理該資料，例如，雲端的計算資源。
本發明的一或更多實施例亦可被製作為電腦可讀媒體上的電腦可讀碼。該電腦可讀媒體係可儲存資料的任何資料儲存裝置，其中該資料儲存裝置之後可被電腦系統讀取。電腦可讀媒體的範例包括硬碟、網路附接儲存器(NAS)、唯讀記憶體、隨機存取記憶體、CD-ROMs、CD-Rs、CD-RWs、磁帶、及其他光學與非光學資料儲存裝置。電腦可讀媒體可包括電腦可讀的有形媒體，其中該電腦可讀的有形媒體係散佈於連結網路的電腦系統，俾使電腦可讀碼以散佈的方式被儲存及執行。
雖然以特定順序描述方法操作，吾人應理解可在操作之間執行其他庶務操作，或可調整操作使得其在略為不同之時間發生，或可被分散在系統中，其中該系統只要重疊的操作之處理被以想要的方式執行則允許處理操作發生在與處理有關的不同區間。
雖然已對前述的發明進行詳細地描述以利於清楚理解的目的，顯而易見的，仍可在隨附申請專利範圍的範圍內實行某些改變及修改。因此，本實施例應被認為是說明性的而非限制性的，且本發明不受限於本文中所提供的細節，而係可在隨附申請專利範圍的範圍及同等物內修改。
102‧‧‧處理設備
104‧‧‧系統控制器
106‧‧‧第一配方
108‧‧‧頂部RF產生器
110‧‧‧匹配網路
112‧‧‧氣體傳輸系統
114‧‧‧纜線
116‧‧‧天線(亦稱為TCP線圈)
118‧‧‧處理腔室
120‧‧‧匹配網路
122‧‧‧底部RF產生器
124‧‧‧基板
126‧‧‧靜電卡盤
128‧‧‧纜線
202‧‧‧RF濾波器
204‧‧‧DC電源供應器
302‧‧‧TCP正向功率
304‧‧‧處理壓力
306‧‧‧TCP反射功率
402‧‧‧曲線
404‧‧‧曲線
406‧‧‧最低不穩定性
502‧‧‧階段
504‧‧‧階段
506‧‧‧階段
508‧‧‧階段
510‧‧‧步驟S6
512‧‧‧配方
514‧‧‧參數
516‧‧‧配方
518‧‧‧步驟
602‧‧‧操作
604‧‧‧操作
606‧‧‧操作
608‧‧‧操作
610‧‧‧操作
612‧‧‧操作
614‧‧‧操作
616‧‧‧操作
618‧‧‧操作
620‧‧‧操作
702‧‧‧操作
704‧‧‧操作
706‧‧‧操作
708‧‧‧操作
804‧‧‧CPU
808‧‧‧系統控制器程式
810‧‧‧匯流排
812‧‧‧ROM
814‧‧‧大量儲存裝置
818‧‧‧顯示器
820‧‧‧I/O介面
822‧‧‧鍵盤
824‧‧‧游標控制器
828‧‧‧RAM
830‧‧‧網路介面
832‧‧‧網路
834‧‧‧可移除式媒體裝置
C1‧‧‧電容
C2‧‧‧電容
C3‧‧‧電容
C4‧‧‧電容
C5‧‧‧電容
C6‧‧‧電容
C7‧‧‧電容
L‧‧‧長度
L1‧‧‧電感
L2‧‧‧線圈
L3‧‧‧線圈
參考以下配合隨附圖式所做的詳細描述可以最好地理解本發明。
根據本發明的一實施例，圖1為用以處理基板的一電漿設備之圖式。
根據本發明的一實施例，圖2為用以將射頻(RF)功率及直流電流供應至RF感應線圈之電路。
根據一實施例，圖3為顯示處理腔室中不穩定性測量之圖式。
根據一實施例， 4為顯示以不同RF頻率處理基板所得到之不穩定性測量的圖式。
根據一實施例，圖5繪示在處理基板時利用的配方步驟。
根據一實施例，圖6為判定RF運作頻率的流程圖。
根據一實施例，圖7為半導體處理腔室中用以處理基板的流程圖。
圖8為用以實行本發明實施例之電腦系統的簡化示意圖。
602‧‧‧操作
604‧‧‧操作
606‧‧‧操作
608‧‧‧操作
610‧‧‧操作
612‧‧‧操作
614‧‧‧操作
616‧‧‧操作
618‧‧‧操作
620‧‧‧操作

Claims (20)

  1. 一種在半導體處理腔室中處理基板的方法，該方法包含：辨識一第一配方，該第一配方具有複數步驟且該複數步驟包括與一射頻(RF)電源供應器的一標稱頻率相同的一運作頻率，該第一配方係用以蝕刻設置於一基板上的一或更多材料層；分析具有與該標稱頻率相同之該運作頻率的每一步驟，該分析判定是否任何步驟在該標稱頻率產生不穩定性；當在一或更多步驟中的該不穩定性超過一臨界值時調整該一或更多步驟的該運作頻率，該調整係用以找出一近似最小程度的不穩定性；及在該調整之後建構一第二配方，使得該等步驟其中至少一者包括與該標稱頻率不同的一個別的運作頻率，該第二配方係用以蝕刻該半導體處理腔室中被設置於該基板上的該一或更多層。
  2. 如申請專利範圍第1項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中分析每一步驟更包含：以一第一步驟中定義之複數參數運作該半導體處理腔室；於該運作期間內獲得在該標稱頻率的一不穩定性測量結果；及基於該不穩定性測量結果判定該第一步驟是否產生不穩定性。
  3. 如申請專利範圍第1項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中調整該運作頻率更包括：以一頻率範圍內之複數測試頻率運作該半導體處理腔室；及獲得每一測試頻率的一不穩定性測量結果。
  4. 如申請專利範圍第3項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，更包括：對於該複數測試頻率中的每一測試頻率，在以每一測試頻率運作該半導體處理腔室之前定義一測量期間，其中在該測量期間內該半導體處理腔室在頻率調諧模式中運作。
  5. 如申請專利範圍第4項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中該不穩定性測量結果與RF傳輸功率的最大值減最小值除以在該測量期間的平均RF傳輸功率成比例。
  6. 如申請專利範圍第3項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中調整該運作頻率更包括：判定哪一測試頻率產生一最小的不穩定性測量結果；及將對應步驟的該運作頻率設定為該判定之測試頻率，該判定的測試頻率產生一最小的不穩定性測量結果。
  7. 如申請專利範圍第3項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中該頻率範圍包括介於該標稱頻率減去百分之5與該標稱頻率加上百分之5之間的頻率。
  8. 如申請專利範圍第3項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中該頻率範圍包括介於該標稱頻率減去百分之10與該標稱頻率加上百分之10之間的頻率。
  9. 如申請專利範圍第1項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中建構該第二配方更包括： 藉由在該第一配方中將在該標稱頻率產生不穩定性之該一或更多步驟其中一第一步驟的該運作頻率改變為一不同的運作頻運而修改該第一配方，相較於在該標稱頻率的該第一步驟之該不穩定性，該不同的運作頻運為該第一步驟產生一較低程度之不穩定性。
  10. 如申請專利範圍第1項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中分析每一步驟更包括：測量該半導體處理腔室中壓力的不穩定性。
  11. 如申請專利範圍第1項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中分析每一步驟更包括：測量該半導體處理腔室中反射功率的不穩定性。
  12. 如申請專利範圍第1項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中每一步驟包括一或更多參數，該等參數包括：一頂部RF功率水平；該頂部RF功率的該運作頻率；一底部RF功率水平；一底部RF頻率；一氣體混合物；一腔室壓力；及一或更多時間期間。
  13. 如申請專利範圍第1項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中每一步驟包括一或更多階段，該等階段包括：一準備階段； 一點燃階段；一學習階段，用以設定一匹配網路中的電容值；及一快速交替處理階段，在頻率調諧模式中運作。
  14. 一種在半導體處理腔室中處理基板的方法，該方法包含：辨識一第一配方，該第一配方具有複數步驟且該複數步驟包括與一射頻(RF)電源供應器的一標稱頻率相同的一運作頻率；分析具有與該標稱頻率相同之該運作頻率的每一步驟，該分析判定是否任何步驟在該標稱頻率產生不穩定性；辨識一第一步驟，該第一步驟於該分析期間在以該標稱頻率運作時顯示不穩定性；在以該標稱頻率為中心的一頻率範圍內選擇一第二頻率，其中該第二頻率在執行該第一步驟時具有一較低程度的不穩定性；及在該第一配方中將該第一步驟的該運作頻率改變為該第二頻率以得到一第二配方，該第二配方係用以蝕刻半導體處理腔室中被設置於該基板上的一或更多層。
  15. 如申請專利範圍第14項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中選擇該第二頻率更包括：以一頻率範圍內之複數測試頻率運作該半導體處理腔室；及獲得每一測試頻率的一不穩定性測量結果。
  16. 如申請專利範圍第15項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中選擇該第二頻率更包括：選擇對該不穩定性測量結果提供一最小值的該測試頻率。
  17. 如申請專利範圍第14項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中每一步驟包括一或更多參數，該等參數包括：一頂部RF功率水平；該頂部RF功率的該運作頻率；一底部RF功率水平；一底部RF頻率；一氣體混合物；一腔室壓力；及一或更多時間期間。
  18. 如申請專利範圍第14項之在半導體處理腔室中處理基板的方法，其中該方法之操作係藉由一或更多處理器所執行的電腦程式加以實施，該電腦程式被嵌入在一非暫態的電腦可讀儲存媒體中。
  19. 一種處理基板的系統，該系統包含：一腔室；一RF電源供應器，用以將RF功率提供至該腔室，該RF電源供應器被定義為在複數不同震盪頻率中的一運作頻率運作；及一系統控制器，連結至該腔室及該RF產生器，其中該系統控制器可運作用以，設定第一配方，該第一配方具有複數步驟且該複數步驟將RF產生器的運作頻率定義為與標稱頻率相同，該第一配方係用以蝕刻該腔室中被設置於該基板上的一或更多材料層； 分析具有與該標稱頻率相同之該運作頻率的每一步驟，該分析判定是否任何步驟在該標稱頻率產生不穩定性；當一或更多步驟中的不穩定性超過一臨界值時，調整該等步驟其中一或更多者的該運作頻率，該調整係用以尋找一近似最小程度的不穩定性；及在該調整之後建構一第二配方，使得該等步驟其中至少一者包括一與該標稱頻率不同之個別的運作頻率，該第二配方係用以蝕刻該腔室中被設置於該基板上的該一或更多層。
  20. 如申請專利範圍第19項之處理基板的系統，其中該系統控制器更被定義用以接收在一非暫態的電腦可讀媒體中的該第一配方。
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