TWI710285B - 用以偵測晶圓空腔中之電漿的計量方法及使用該計量以進行站對站與工具對工具之匹配 - Google Patents

用以偵測晶圓空腔中之電漿的計量方法及使用該計量以進行站對站與工具對工具之匹配 Download PDF

Info

Publication number
TWI710285B
TWI710285B TW105127360A TW105127360A TWI710285B TW I710285 B TWI710285 B TW I710285B TW 105127360 A TW105127360 A TW 105127360A TW 105127360 A TW105127360 A TW 105127360A TW I710285 B TWI710285 B TW I710285B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
processing chamber
plasma
processing
coil sensor
current
Prior art date
Application number
TW105127360A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201720237A (zh
Inventor
崎山幸紀
亞什萬特 瑞基內尼
傑里米 塔克
道格拉斯 凱爾
愛德華 奧古斯丁尼亞克
蘇尼爾 卡普爾
Original Assignee
美商蘭姆研究公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商蘭姆研究公司 filed Critical 美商蘭姆研究公司
Publication of TW201720237A publication Critical patent/TW201720237A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI710285B publication Critical patent/TWI710285B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45536—Use of plasma, radiation or electromagnetic fields
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • C23C16/5096—Flat-bed apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183—Matching circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32642—Focus rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)

Abstract

用以在半導體晶圓處理期間偵測電漿之形成的處理腔室包含上電極，用以供應氣體化學品到處理腔室中。上電極透過匹配網路連接到射頻(RF)功率來源，以提供RF功率至晶圓空腔中而產生電漿。處理腔室亦包含下電極，用以在沉積處理期間接收並支持半導體晶圓。下電極設置在處理腔室中，進而在上電極的表面與下電極的頂部表面之間界定晶圓空腔。下電極電氣接地。線圈感測器設置在下電極延伸到處理腔室之外側的基部。線圈感測器實質上圍繞下電極的基部。線圈感測器配置以量測傳導通過晶圓空腔之RF電流的特性。由線圈感測器所量測的RF電流被用來確認晶圓空腔中之電漿存在。

Description

用以偵測晶圓空腔中之電漿的計量方法及使用該計量以進行站對站與工具對工具之匹配
本發明實施例係關於半導體設備工具，更具體而言，係關於用以在半導體晶圓上沉積材料層的處理腔室、及用以偵測處理腔室之空腔中的電漿存在時間的計量系統與方法。
原子層沉積(ALD)為用以將沉積化學品薄膜沉積在基板(例如半導體晶圓)上的電漿沉積技術。ALD係透過下列動作執行:將半導體晶圓的表面暴露到交替的氣態沉積化學品。以不重疊的方式依序地將氣態沉積化學品送入ALD腔室中，以允許薄膜均勻地成長在半導體晶圓的表面上。為達成施加氣態沉積化學品，ALD系統可包括汽化器，其用以將液態形式的各個沉積化學品以受控制的方式轉化成氣態形式，並且在沉積處理期間將氣態形式的沉積化學品輸送到ALD腔室中。當被施加於半導體晶圓(或簡稱為「晶圓」)的表面上時，氣態沉積化學品的分子與晶圓表面進行反應而形成薄膜。
用來進行ALD製程的腔室包括: 用以在處理期間支持半導體晶圓的晶圓接收機制，如支座、靜電卡盤(ESCs)等；以及用以提供氣態沉積化學品至腔室中的上電極。支座或ESCs作為下電極。上電極及支座係由能夠在沉積處理期間忍受處理腔室中存在的高溫的傳導材料所製成。
例如，可在ALD腔室中使用電漿而達成薄膜沉積。物種(即沉積化學品)在電漿中被賦能，而被賦能的物種有助於誘發與形成在晶圓表面上方之特徵部的反應。在ALD腔室中，透過施加射頻(RF)功率以激發被供應到ALD腔室中的氣態沉積化學品，進而產生電漿。RF功率係由RF功率來源透過ALD腔室的上電極而提供。
使用計量工具來量測被供應到ALD腔室中之RF功率的RF特性。所量測的若干RF特性包括RF電壓及總電流。常用的計量工具為電壓-電流(VI)探針。VI探針通常設置成鄰近被施加RF功率的上電極的RF功率輸入處。然而，因為其位置(即鄰近被施加功率的上電極的輸入口)，VI探針量測流進ALD腔室之電流(例如，寄生電漿及耦合至地面的寄生電容之相關電流)的總合。由於VI探針量測係在鄰近輸入口處進行，所以此量測無法識別上電極與晶圓表面之間(即晶圓空腔中) 是否已產生電漿。
對於未設置視覺或光學途徑至晶圓空腔的任一腔室而言，判定電漿是否存在於晶圓空腔尤其重要。在無視覺或光學途徑的情況下，吾人需依賴現有的計量工具以準確地識別電漿存在時間。遺憾地，使用現有的計量工具(即VI探針)，極難可靠地確認晶圓空腔中之電漿引燃。若腔室中偵測到的寄生電容相當於晶圓空腔的電容，此困難將增劇。
此為本發明實施例產生的背景。
本發明之實施例界定處理腔室，其應用計量處理及工具設定來確認界定於處理腔室內之晶圓空腔中的電漿引燃。處理腔室包括上電極及下電極。晶圓空腔界定在處理腔室的上電極與下電極之間的區域中，且通常係形成電漿之處。
上電極用以供應沉積化學品到晶圓空腔中，而下電極作為晶圓接收機制，用以在沉積處理期間接收並支持半導體晶圓。在一些實施例中，下電極為支座的形式，而上電極作為噴淋頭。上電極透過匹配網路耦接到RF功率來源。RF功率來源提供功率以在處理腔室中引燃電漿。在一實施例中，RF量測工具(例如電壓-電流(VI)探針)設置在 RF功率來源及上電極之間，且鄰近處理腔室的RF功率輸入口。VI探針用以偵測並量測RF特性，例如RF電壓及電流。使用這些量測，可識別其他的特性，例如阻抗、輸送到處理腔室的RF功率等。
在一實施例中，處理腔室更配置有線圈感測器，其可用以量測電漿(當在處理腔室的晶圓空腔中形成時)的傳導電流。在此實施例中，線圈感測器設置在下電極延伸到處理腔室之外側的基部。例如，線圈感測器配置成實質上圍繞下電極的基部。線圈感測器的位置使線圈感測器能夠量測傳導通過晶圓空腔之RF電流的特性。在一實施例中，由線圈感測器所量測的RF電流不包括因寄生電漿及(在若干情況下)接地的寄生電容而產生的RF電流。由該線圈感測器所偵測的RF特性可用來正確地確認晶圓空腔中之電漿引燃，如下文進一步描述。因此，線圈感測器，加上VI探針，界定了用以確認晶圓空腔中之電漿存在的計量系統與方法。
在一實施例中，揭露用以在半導體晶圓處理期間監測晶圓空腔中之電漿形成的處理腔室。處理腔室包含上電極，具有用以供應氣體化學品到處理腔室中的複數入口。上電極透過匹配網路連接到射頻(RF)功率來源，以提供RF功率來產生電漿。處理腔室亦包含下電極，用以在沉積處理期間接收並支持半導體晶圓。下電極設置在處理腔室中，使得晶圓空腔界定在上電極的表面與下電極的頂部表面之間。下電極電氣接地。線圈感測器設置在下電極的基部，其延伸到處理腔室之外側。線圈感測器實質上圍繞下電極的基部。線圈感測器配置以量測傳導通過晶圓空腔之RF電流的特性。在一實施例中，因寄生電漿及/或與地面耦合的寄生電容而產生的其他電流不會被線圈感測器量測。由線圈感測器所量測的該RF電流被用來確認晶圓空腔中之電漿存在。
在一實施例中，處理腔室更包括VI探針，設置在處理腔室之外側、RF功率來源及上電極之間，用以量測輸送至處理腔室的RF功率的特性。
在另一實施例中，揭露處理腔室。處理腔室包含耦接至射頻(RF)功率供應器的上電極。處理腔室更包含地面耦合的下電極。上電極與下電極之間界定晶圓空腔。基部耦接至下電極。基部配置成從處理腔室的下方延伸至處理腔室中。基部具有位在處理腔室之內側的內側部分、及位在處理腔室之外側的外側部分。環狀通道界定在基部的外側部分周圍。線圈感測器設置在環狀通道中，使得線圈感測器實質上圍繞基部的外側部分。當線圈感測器位在環狀通道中時，線圈感測器的第一端連接到輸入-輸出控制器，而線圈感測器的第二端緊鄰第一端。
在一實施例中，揭露用以量測處理腔室之操作參數的方法。方法包括使用第一功率位準操作處理腔室，第一功率位準低於在處理腔室的晶圓空腔中引燃電漿所需要的功率。針對使用第一功率位準的處理腔室操作期間於處理腔室中偵測到的第一電壓，量測傳導通過處理腔室之下電極之基部的第一電流值。使用第二功率位準操作處理腔室，第二功率位準低於在晶圓空腔中引燃電漿所需要的功率。第二功率位準高於第一功率位準。針對使用第二功率位準的處理腔室操作期間於處理腔室中偵測到的第二電壓，量測傳導通過處理腔室之下電極之基部的第二電流值。使用第一與第二電壓及第一與第二電流值量測，做出電漿處理操作期間在晶圓空腔中的電漿引燃時間之判定，電漿處理操作係使用高於第一功率位準的處理功率位準來運作。在使用處理功率位準之電漿處理操作期間針對處理腔室中偵測到之處理電壓，量測傳導通過下電極之基部的處理電流值，並根據處理電壓與處理電流值對第一與第二電壓及第一與第二電流值之比較，做出電漿處理操作期間在晶圓空腔中的電漿引燃時間之判定。
本發明之實施例提供計量系統，用以確認用來處理晶圓之處理腔室的晶圓空腔中的電漿引燃。在不具有視覺或光學途徑的處理腔室中，正確地識別電漿引燃係非常有用的，因為這允許適當的腔室操作確認。計量系統包括線圈感測器，其至少局部地纏繞在下電極延伸至處理腔室之外側的基部周圍。線圈感測器的位置使線圈感測器能夠量測傳導通過晶圓空腔及接地的下電極之RF電流的特性。所量測的RF電流被用來可靠地確認晶圓空腔中之電漿引燃。
從接下來的詳細描述，並結合以本發明之原則舉例之方式而繪示的隨附圖式，本發明的其他態樣將變得顯而易見。
本發明實施例界定計量方法與系統，用以偵測通過界定於處理腔室中之晶圓空腔的RF電流，此為晶圓空腔中電漿生成之指標。在一些實施例中，處理腔室用於進行沉積處理，例如PECVD或ALD處理。在一實施例中，計量系統包括線圈感測器，其設置在下電極之基部、處理腔室之外側。由該線圈感測器所偵測的電流被用來確認晶圓空腔中的電漿引燃。
在一實施例中，處理腔室包括連接到RF功率來源的上電極、及電氣接地的下電極。晶圓空腔界定在上電極與下電極之間的區域中。晶圓空腔代表處理腔室中通常形成電漿、且半導體晶圓(或簡稱為「晶圓」)之表面受處理的處理區域。在沉積處理期間，使用經由上電極提供的氣體化學品及RF功率在晶圓空腔中引燃電漿，並將晶圓的表面暴露至電漿。
在處理腔室之外側、RF功率來源及上電極之間設置電壓-電流(VI)探針。VI探針用來量測在被施加功率的上電極處的RF功率的RF特性。由VI探針所量測的RF特性包括傳導通過晶圓空腔的電流、及通過任何寄生電漿及/或與地面耦合的寄生電容的電流。在一些實施例中，VI探針提供數據，用以計算所量測之電壓與電流的相關的相位差。當兩個傳導性元件之間存在一間隙，而電流可流經其中時，會發生電容耦合。例如，電容耦合因電流流經上電極(被施加功率)與下電極(電氣接地)間的間隙，故在處理腔室中發生。類似地，電容耦合因電流流經上電極(被施加功率)與處理腔室之腔壁(電氣接地)間的間隙，故在處理腔室中發生。此類電容耦合被視為「寄生性」，原因係電流流經這些元件並非吾人本意。隨著寄生電容變得相當於晶圓空腔的電容，僅依賴由VI探針單獨提供的RF特性量測來確認晶圓空腔中之電漿引燃將變得愈發困難。
為準確地判定晶圓空腔中電漿的發端(onset)，在下電極延伸到處理腔室之外側的基部設置線圈感測器。線圈感測器局部地或實質上圍繞下電極。線圈感測器配置以偵測傳導通過晶圓空腔及接地的下電極的RF電流。由線圈感測器所偵測的電流因此被用來確認晶圓空腔中的電漿引燃。
應知悉的係，本發明可以各種方式實施，例如製程、設備、系統、裝置、或方法。現將參考圖式描述若干實施例。
在原子層沉積(ALD)系統、電漿增強化學氣相沉積系統(PECVD)等中實行薄膜沉積處理。可應用不同形式的ALD或 PECVD系統來執行薄膜沉積處理。例如，ALD或 PECVD系統可包括一或更多處理腔室或「反應器」，而各處理腔室容置一或更多晶圓以進行晶圓處理。在一些實施例中，各處理腔室可包括一或更多站，而各站容置一晶圓。各處理腔室或處理腔室中的各站可具有接收及固持機制，用以接收並固持晶圓於界定位置中，並在該位置中有或無動作(例如旋轉、震動、攪動等)。例如，在ALD系統中，將複數沉積化學品以依序的方式均勻地施加到晶圓的表面上，俾在晶圓的表面上沉積複數層薄膜。因此，複數層薄膜之沉積作用可全部在處理腔室的一站中進行，或各薄膜沉積作用可在處理腔室的不同站中進行。例如，在PECVD系統中，可使用處理腔室的各站(例如在多站處理腔室中)在不同晶圓的表面上沉積薄膜。本發明之各種實施例參考計量系統在ALD系統或 PECVD系統中的使用來描述。然而，此類實施例不限於ALD或 PECVD系統，且可延伸應用至需要準確量測製程參數的其他沉積系統。
圖1圖解一實施例中，用以處理晶圓100的例示性處理腔室102的簡化方塊圖。處理腔室102包括一或更多腔壁、上電極154、及下電極110。該腔壁電氣接地。上電極154透過一匹配網路(未圖示)電氣耦接至RF功率來源150。電壓-電流(VI)探針152設置在處理腔室102之外側、RF功率來源150及上電極154之間，並且用以量測透過上電極154提供到處理腔室102中的RF功率的RF特性。在一些實施例中，VI探針152設置成鄰近上電極154的一RF輸入口。VI探針152可包括不同的電壓感測器(未圖示)及電流感測器(未圖示)。上電極154亦作為噴淋頭，其提供氣體到處理腔室102中。
在一些實施例中，上電極154由傳導材料製成，例如鋁或鋁氮化物。在上電極154係由鋁氮化物製成的一實施例中，上電極154可具有額外的鎢層塗佈在鋁氮化物上。替代地，上電極154可由陶瓷或能承受處理腔室102中之溫度及製程條件的任何其他傳導材料所製成。
下電極110作為用以支持半導體晶圓的支座。在一些實施例中，下電極110電氣接地。在一些實施例中，下電極110由傳導材料製成，例如鋁或鋁氮化物。在一實施例中，下電極110的基部110a延伸到處理腔室102之外側。下電極110可依據處理而上下移動。伸縮囊120顯示為包覆基部110a之部分移動部，移動部達成下電極110的上下移動。
在一替代實施例中，分離的基部110a可與下電極110耦接。在此實施例中，基部110a設置在處理腔室102的底部，使得基部110a的內側部分從處理腔室102的下方延伸至處理腔室102中，而基部110a的外側部分設置在處理腔室102之外側。基部110a可包括移動部，其允許基部110a及與基部110a耦接的下電極110上下移動。伸縮囊120設置成包覆基部110a之部分移動部。
晶圓空腔160界定在上電極154與下電極110之間。晶圓空腔160為處理腔室中的一區域，其中透過界定在上電極154面對晶圓空腔160之表面上的複數入口將氣態形式的沉積化學品引入該區域中，並且利用透過上電極154供應的RF功率進而在該區域中引燃電漿164。
在一實施例中，在上電極154面對晶圓空腔160之表面的外周部設置環156。環156在晶圓空腔160內界定一小區域，以使所產生的電漿164實質上被圍堵在該小區域之內。在一實施例中，環156係由陶瓷材料製成。在另一實施例中，環156係由能在沉積處理期間承受處理腔室102內之製程條件的任何其他傳導材料所製成。在一實施例中，環156的厚度及深度經設計以達成成功的電漿圍堵。
在上電極154及處理腔室102的腔壁之間設置介電材料158。介電材料158提供對處理腔室102之腔壁的絕緣。
在一實施例中，在下電極110的頂部表面上設置邊緣環111。當晶圓存在時，晶圓100被接收並支持於下電極110上，邊緣環111緊鄰且充分地圍繞晶圓100。在一實施例中，邊緣環111係由傳導材料製成，例如陶瓷。
在下電極110延伸到處理腔室102之外側的基部110a設置線圈感測器116。關於線圈感測器116之位置、處理腔室102的區域5(設置線圈感測器116之處)的不同元件、及線圈感測器116之元件的更詳細解釋，將參考圖2A、2B、及2C提供。在一些實施例中，線圈感測器116為以感應線圈為基礎的感測器，其設置成局部地或實質上圍繞下電極110的基部110a。線圈感測器116用以量測輸送到處理腔室102的RF功率的RF特性(例如流經晶圓空腔160的RF電流)。線圈感測器116位置(在下電極110的基部110a)，允許線圈感測器116排除流經寄生電漿的RF電流。例如，寄生電漿在晶圓空腔160(界定於下電極110的上方)之外的區域中產生。因此，RF電流遠離下電極110地流經寄生電漿，故不會被線圈感測器116偵測。類似地，在一些實施例中，線圈感測器116排除因處理腔室102中偵測到的寄生電容而產生的若干RF電流。例如，當RF電流流經上電極與處理腔室102的一腔壁之間的間隙時，寄生電容耦合遠離下電極110地發生。因此，線圈感測器116不會偵測到流經處理腔室102之接地腔壁的RF電流。
在一實施例中，線圈感測器116耦接至輸入-輸出控制器(IOC)174。IOC174配置以接收由線圈感測器116量測並輸出之RF特性的相關訊號，並解讀該訊號。在另一實施例中，VI探針152可耦接至IOC174，使由VI探針152所量測的RF特性得作為訊號而提供給IOC174。針對施加至處理腔室之一基準功率位準，IOC174解讀由VI探針152所產生之訊號，以判定 VI探針152所量測之電壓、及線圈感測器116所量測之電流的量測基準線。處理腔室102的量測基準線一經設定，可將針對一功率位準(不同於該基準功率位準)的線圈感測器116所量測之電流、及VI探針152所判定之電壓，與該量測基準線進行比較，以判定電漿是否在處理腔室102中引燃。解讀訊號的一部分為，IOC174可提供適當的資訊，以呈現在耦接至IOC174的計算裝置(未圖示)的使用者介面(未圖示)上。
在一些實施例中，由IOC174提供的資訊可包括歷史量測訊號、當特定的RF特性超出可接受的參數範圍(window)之外時的警示訊息等。由於IOC174從線圈感測器116(在沉積處理期間位於現場)接收輸出訊號，該輸出訊號反應了晶圓空腔160中的電流製程條件。因此，分析該電流製程條件提供如下了解:在晶圓空腔160中之電漿存在狀況、以及何種RF特性提供持續成功的晶圓空腔160中之電漿引燃指標。例如，處理腔室102中偵測到的電流製程條件可指出:電漿未在晶圓空腔160中引燃、或電漿密度太低導致無法執行成功沉積處理。此種製程條件會產生處理腔室中較不佳的沉積處理。因此，分析的一部分為可將電流製程條件與產生成功沉積處理的歷史量測進行比較，以判定需要被調整的參數，進而提出結果為最佳晶圓沉積處理的電漿位準。此方法可用來評定進行站對站匹配與工具對工具匹配的製程條件。
在一些實施例中，可使用由線圈感測器116及VI探針152所量測的RF特性來量測兩組輸出。在一些實施例中，由線圈感測器116及VI探針152所量測的兩組RF特性被作為輸出訊號而傳送到IOC174，而IOC174處理該輸出訊號並判定電漿在晶圓空腔160中引燃或未引燃。第一組輸出係關於RF特性的基準讀數174a，而第二組輸出係關於操作性電漿讀數174b。在一實施例中，第一組輸出可包括至少兩個RF特性量測，而第二組輸出可包括至少一個RF特性量測。基準讀數174a之偵測與判定晶圓空腔160中之電漿引燃的基準讀數174a之使用，將參考圖5更詳細描述。
在一實施例中，將小量的RF功率150供應到晶圓空腔160中，並使用線圈感測器116來量測所供應之RF功率150的RF特性。所量測的RF特性代表第一組的第一讀數(為基準讀數量測174a的部分)。例如，線圈感測器116可針對所施加之低RF功率，量測流經晶圓空腔160的RF電流，其對應到處理腔室中偵測到的第一電壓，而量測到的此電流與第一電壓代表第一組基準RF電流的第一讀數(基準讀數174a中RF特性成分之一者)。已知提供以界定基準讀數的第一RF功率的大小不會在晶圓空腔160中引燃電漿。在一實施例中，提供以得到基準讀數量測的第一RF功率小於150W。在此實施例中，線圈感測器所量測到的RF電流小於6安培。接下來，施加第二RF功率至處理腔室102。已知該第二RF功率亦不會在晶圓空腔160中引燃電漿。線圈感測器116及VI探針152針對該第二RF功率量測RF特性。所量測的RF特性代表基準讀數量測174a的第二讀數。處理腔室102的基準讀數量測174a被IOC174保存，並且在當不同的RF功率施加至處理腔室102中時，被用於分析後續的RF特性量測，以判定晶圓空腔160中之電漿存在。在一些實施例中，第一組可包括針對多於兩個RF功率位準的RF特性量測，且基準讀數量測174a可使用所量測到的不同RF功率位準的RF特性來加以判定。
一旦使用第一組讀數建立RF特性(例如電壓、電流)之基準讀數量測174a後，針對供應至處理腔室102的第三RF功率，透過線圈感測器116及VI探針152得到第二組RF特性量測。為得到第二組RF特性而供應至處理腔室102的第三RF功率可與用來產生基準讀數量測174a的RF功率不同。線圈感測器116所量測的第二組RF特性包括流經晶圓空腔的RF電流，且VI探針152所量測的RF特性至少包括電壓、及電流與電壓之間的相位差。
為確認晶圓空腔160中之電漿164引燃，將第二組RF特性量測與代表基準讀數量測174a的第一組RF特性量測進行比較。基於該比較，可判定電漿在晶圓空腔160中引燃或未引燃。若判定電漿在晶圓空腔160中引燃，則所量測的第二組RF特性對應到操作性電漿讀數174b。IOC174使用該比較之結果來產生適當的資訊訊息以呈現在使用者介面上。
圖2A圖解一實施例中，處理腔室102之下方部分5的放大剖面圖，其顯示下電極110中安裝線圈感測器116的基部110a。在一實施例中，下電極110中設置線圈感測器116的基部110a係位在處理腔室102之外側。下電極110的基部110a包括移動部，其允許下電極110根據晶圓之處理而上下移動。伸縮囊120包覆位在下電極110的基部110a處的部分移動部。介電絕緣件112設置成緊鄰下電極110的基部110a。介電絕緣件112藉由提供對流經下電極110之RF功率的充分絕緣來保護處理腔室102之鄰近結構。鋁夾具118設置成緊鄰介電絕緣件112。在一些實施例中，設置鋁夾具118以將下電極110及/或處理腔室102相關的不同部件固持在一起。在界定於鋁夾具118與介電絕緣件112之間的一區域中設置O環114。在一實施例中，O環114係由介電材料製成。在一些實施例中，O環114用以密封鋁夾具118與介電絕緣件112之間的任何間隙。在處理腔室102的鋁夾具118與O環114之間設置線圈感測器116。在不存在O環114的若干實施例中，線圈感測器可設置成相鄰下電極110的基部110a，且局部地或實質上圍繞下電極110的基部110a。
在一實施例中，在下電極110的基部110a周圍界定一環狀通道。在此實施例中，線圈感測器116設置在該環狀通道中以實質上圍繞下電極110的基部110a。線圈感測器116設置在該環狀通道中，使得線圈感測器116的第一端緊鄰線圈感測器116的第二端。在一實施例中，線圈感測器116的第一端連接到輸入-輸出控制器(IOC)，使得來自線圈感測器116的量測可傳送到該IOC。由於線圈感測器116的設置位置，線圈感測器116能夠準確地量測沉積處理期間傳導通過晶圓空腔160的RF電流的RF特性， 進而正確地確認晶圓空腔160中之電漿存在。
圖2B圖解一實施例中，用以確認晶圓空腔160中之電漿存在的線圈感測器116的剖面圖。在一實施例中，線圈感測器116為環狀羅氏線圈(Rogowski coil)，且包括電線的螺旋線圈，內部導體116a插入設置在其中的介電材料的中心並且返回作為纏繞導體116b纏繞於該介電材料的周圍，使得電線的第一端與第二端均在線圈的同一端。環狀的線圈感測器116設置成實質上或局部地圍繞下電極110的基部110a，藉此量測傳導通過晶圓空腔及接地之下電極110的RF電流。線圈感測器116更包括設置在該電線的螺旋線圈外側的熱收縮管，以提供對包含於其中之傳導電線的絕緣。在該熱收縮管之外側設置RF套管，以將線圈感測器116的各種元件固持在一起。在一實施例中，線圈感測器具有彈性，使得線圈感測器可插入界定在下電極110的基部110a的一環狀通道中。在一實施例中，線圈感測器連接到同軸連接件121，其依次連接到IOC(未圖示)，使得來自線圈感測器的訊號傳送，可透過同軸連接件121而傳送到該IOC。
圖2C圖解線圈感測器116的頂視圖。如圖所示，線圈感測器116包括: 內部導體116a，用以偵測流經下電極110的RF電流；及纏繞導體116b，透過同軸連接件121連接到輸入-輸出連接件(IOC)(未圖示)。線圈感測器116配置以將所偵測之RF特性的相關資訊作為輸出訊號傳送到該IOC。
在一實施例中，線圈感測器116以下列方式工作。線圈感測器116的第一端偵測流經晶圓空腔與下電極的RF電流。所偵測的RF電流在線圈感測器116中感應生成一電壓，其與所偵測的該RF電流成比例。線圈感測器116的第二端連接到輸入-輸出連接件(IOC)，且從線圈感測器116輸出的電壓被作為輸出訊號提供給該IOC。該IOC接收並解讀該輸出訊號，分析經解讀的輸出訊號，並產生適當的資訊以呈現在通訊連接至該IOC的計算裝置(未圖示)的顯示器螢幕(即顯示器裝置)的使用者介面上。
應注意的係，羅氏線圈為比流器的一種類型，可用以量測傳導通過晶圓空腔之電流的RF特性。實施例不限於使用羅氏線圈，且可應用其他類型的比流器來量測傳導通過晶圓空腔之電流的RF特性。
圖3圖解一實施例中，設置有線圈感測器116的處理腔室的等效電路模型。等效電路模型標示各種電氣元件，對應到處理腔室102的不同部位。例如，處理腔室102可用以執行ALD或PECVD。在處理腔室102之外側、靠近RF功率輸入口150之處，電壓-電流(VI)探針152耦接至上電極154，以量測透過上電極輸送到處理腔室102的RF功率的特性。該RF功率中的變化使流經上電極154的RF電流產生變化。變化的該RF電流在上電極(傳導性)及處理腔室102中其他的傳導元件中感應生成電壓。此以電感L1表示。流經處理腔室的總RF電流流經電感L1。
電容C1係關於因電流通過間隙而產生的寄生電容，其係在上電極(傳導性)與處理腔室102之腔壁(電氣接地)之間偵測到。類似地，電容C2係關於因電流通過間隙而產生的寄生電容，其在上電極與下電極之間偵測到。透過改變供應到處理腔室的RF功率來產生流經晶圓空腔與下電極的RF電流(表示為Z_電漿)。流經晶圓空腔與下電極的該RF電流流經第二電感L2。使用線圈感測器116來量測流經晶圓空腔與下電極的該RF電流。使用由線圈感測器116所量測的該RF電流來確認晶圓空腔中之電漿引燃。
雖然已參考具有被施加功率的上電極及接地的下電極的腔室來描述各種實施例，但這些實施例的變化亦係可能的。例如，在一實施例中，界定處理腔室102，其中上電極154電氣接地，而下電極110透過匹配網路耦接至RF功率來源150。在此實施例中，電壓-電流(VI)探針152設置在處理腔室102之外側、RF功率來源150及下電極110之間，並且用以量測透過下電極110提供到處理腔室102的RF功率的RF特性。線圈感測器116設置在延伸到處理腔室102之外側的上電極154，以量測輸送到處理腔室102的RF功率的RF特性。
如其他實施例般，線圈感測器116耦接至輸入-輸出控制器(IOC) 174，以中繼(relay)由線圈感測器116量測之RF特性的相關訊號。IOC174處理該訊號並產生適當的資訊以呈現在通訊耦接至IOC174的計算裝置的使用者介面上。
圖4A圖示一實施例中，位移電流量測期間之處理腔室102的簡單再現。如圖所示，線圈感測器116所量測之位移電流係針對無電漿狀態下在處理腔室102中偵測到。該位移電流係關於寄生電流，其係因處理腔室中偵測到之寄生電容C1及C2而造成。以設置在下電極110的基部110a的線圈感測器116來量測該位移電流。在一些實施例中，使用該位移電流及寄生電容來判定其他的RF特性，例如阻抗。從該位移電流得到的阻抗量測被稱為「隱藏」阻抗(“dark” impedance)，這係因為此量測係關於處理腔室102中的無電漿狀態。
圖4B圖示一實施例中，藉由線圈感測器116確認有電漿(plasma-on)狀態的RF電流量測期間的處理腔室102的簡單再現。由線圈感測器116偵測之RF電流包括位移電流、及經由晶圓空腔160流向下電極110之基部的傳導電流。如上述，該位移電流係因處理腔室102中偵測到之寄生電容C1及C2所而造成。若已知處理腔室102的位移電流的值(例如通常約＜6安培)、及針對施加到處理腔室102的RF功率所偵測到的電壓，便能夠判定晶圓空腔160中之電漿引燃。例如，可透過將線圈感測器116所量測的RF電流值及VI探針152所量測的電壓值，與針對施加到處理腔室102的功率位準而建立的基準讀數量測進行比較，來確認電漿引燃。
圖5圖解一實施例中，繪製電壓(由RF功率所造成)與線圈電流(即RF電流) (由線圈感測器116量測)之關係曲線、用以確認晶圓空腔160中之電漿引燃的一作圖。在一實施例中提供達成分界線506(例如基準線)之判定的方法，當實施線圈感測器116時，分界線506識別晶圓空腔160中將有電漿的時間及晶圓空腔160中將無電漿存在的時間。
在一實施例中，當已知無電漿生成時，透過進行量測來識別分界線506。在一實施例中，無電漿生成的知識係依據VI探針152所量測之電壓與電流之間的相位差(Φ)。例如，從實驗已知當相位差接近-90度時無電漿生成。
在一實施例中， 透過RF功率來源150提供第一功率設定至處理腔室102。該第一功率設定用來識別作圖上的第一繪製點502。第一繪製點502對應到電壓V1 ，其係針對施加到處理腔室102的該第一功率設定，而針對該第一功率設定由線圈感測器116感測的電流(即線圈電流)為 I1 。已知該第一功率設定不會導致電漿引燃，且此可透過確認VI探針152所量測之相位差接近-90度加以驗證。接下來，使用第二功率設定來識別作圖上的第二繪製點504。 透過RF功率來源150提供該第二功率設定至處理腔室102。 此第二功率設定大於該第一功率設定，但已知仍不會導致電漿引燃。第二繪製點504對應到電壓V2 ，而針對施加之第二功率設定所量測的線圈電流對應到 I2 。同樣的，透過確認相位差接近-90度，可驗證該第二功率不會產生電漿。此時，可使用第一繪製點502及第二繪製點504來識別分界線506，即基準線。分界線506提供作圖點，其代表在晶圓空腔160中無電漿狀態下之電壓及電流量測的基準讀數量測174a。
在有針對處理腔室102而設定的分界線506的情況下，此時可使用線圈感測器116，量測在使用第三功率位準(例如在一或更多處理操作期間使用的功率位準)的操作期間傳導通過處理腔室102之下電極110的基部110a的電流值。針對該第三功率位準，量測線圈電流並將之用於驗證電漿處理操作期間電漿是否在晶圓空腔中引燃。例如，在繪製點508，可判定供應到處理腔室102的RF功率的電壓為V3 ，而由線圈感測器116量測的線圈電流I3 約13安培(A)。將繪製點508的電壓V3 及線圈電流I3 的值與分界線506上的繪製點的值進行比較，可判定無電漿在晶圓空腔160中引燃。這透過確認VI探針152所量測之相位差接近-90度而進一步驗證。
在另一範例中，繪製點510對應到針對施加至處理腔室102之第三功率位準的電壓V4 ，而所量測的線圈電流I4 約14A。將對應到繪製點510的電壓V4 及線圈電流I4 的值與分界線506上繪製點的相關值進行比較，可判定電漿在晶圓空腔160中引燃。
應注意的係，並非某值以上的所有電壓、線圈電流值均會造成晶圓空腔160中之電漿引燃。類似地，並非所有低的電壓、線圈電流值均係關於晶圓空腔160中之無電漿狀態。只要電壓及線圈電流值高於對應到分界線506之斜率的繪製點的電壓、電流值，則低的電壓及線圈電流值亦可確認晶圓空腔160中發生電漿引燃。類似地，低於對應到分界線506之斜率的繪製點的電壓、電流值的電壓及線圈電流值，可確認無電漿在晶圓空腔160中引燃。例如，考慮繪製點512，其對應到電壓V5 ，產生約8A的感應線圈電流I5 。雖然感應線圈電流I5 的值很低，但其高於分界線506之斜率的相關繪製點。因此，所感測的線圈電流I5 確認晶圓空腔160中之電漿引燃。由線圈感測器116感測的低線圈電流，舉例來說，可能起因於在晶圓空腔160中引燃之電漿的低密度，而這可能係因為施加到處理腔室102的低RF功率。
在另一範例中，若感測的線圈電流值係高的，電漿仍可能未在晶圓空腔160中引燃。考慮繪製點514，其對應到電壓V6 ，產生約15A的感應線圈電流I6 。雖然由線圈感測器116感應的線圈電流I6 很高，但因為對應到繪製點514的電壓V6 及線圈電流I6 值落在分界線506之對應繪製點之下，所以無電漿在處理腔室102中引燃。如此一來，可根據來自線圈感測器116的量測來判定電漿引燃。
在替代實施例中，能夠使用得自網路分析儀(network analyzer)的數據來識別分界線506之斜率。例如，可使用網路分析儀來感測並量測處理腔室102中偵測到的電容C1及C2的相關隱藏阻抗。然後可使用由該網路分析儀所作的量測來推導分界線506之斜率。一旦找到處理腔室102的分界線506後，可使用由線圈感測器116所作之量測，而針對施加到處理腔室102的功率設定，作出電漿在晶圓空腔160中引燃或未引燃的判定。可使用得自線圈感測器的量測來評定站對站與工具對工具匹配。在一實施例中，可透過下列動作達到站或工具匹配:將線圈感測器116及VI探針152在一站或工具之不同沉積處理階段時量測的RF特性，與在另一站或工具之不同沉積處理階段時量測的RF特性進行匹配，以得到個別站或工具中相似的電漿狀態。在此實施例中，可使用來自VI探針152的量測來判定處理腔室102之RF特性的基準讀數量測。一旦判定無電漿狀態下的RF特性的基準讀數量測，可將在不同沉積處理階段時從線圈感測器116得到的量測與RF特性的基準讀數量測進行比較，以判定電漿引燃。得自線圈感測器之量測匹配、及對來自VI探針之量測驗證，確保沉積處理期間在相同處理腔室的不同站中、或不同處理腔室中、或使用不同工具時，電漿重現性的確認。
如各種實施例所述，透過使用線圈感測器量測下電極之基部的RF電流，可正確地偵測在處理腔室中產生的電漿。僅依靠由VI探針量測的RF特性(例如電壓、電流量測等)無法準確地判定處理腔室中之電漿引燃。這可歸責於VI探針在施加功率的上電極之靠近RF功率輸入口處量測的電壓、電流，不僅包括流經晶圓空腔之RF功率的相關RF特性，亦包括因VI探針與地面之間任何RF路徑而產生的RF特性。對於未設置任何視覺或光學途徑至晶圓空腔的處理腔室、及當寄生電容相當於晶圓空腔的電容時，準確地判定處理腔室中之晶圓空腔的電漿引燃尤其重要。從線圈感測器得到量測，並將之與使用VI探針得到的量測進行比較，可準確地確認晶圓空腔中之電漿引燃。可使用來自VI探針的相位差量測值來另外驗證晶圓空腔中之電漿引燃。
當寄生電漿的強度無法忽略、或當寄生電容的大小相當於晶圓空腔的電容時，僅將第一處理站的RF特性量測(透過VI探針得到)與第二處理站的RF特性量測進行匹配，無法產生達成在個別的第一及第二處理站的晶圓空腔中引燃電漿的匹配性質。這係因為VI探針量測傳導電流(即傳導通過晶圓空腔的RF電流)與位移電流(即因與地面耦合的寄生電容而產生的RF電流)兩者。此種寄生電流會造成電漿性質變化，因為寄生電流的值受寄生電漿及/或耦合寄生電容之變化所影響，且非為處理腔室中電漿引燃狀態之完善指標。線圈感測器提供可用來準確地評估站對站或工具對工具匹配的量測。可使用VI探針量測(例如電壓及電流的相關相位差)來驗證從線圈感測器量測得到的電漿引燃。準確的評估可歸因於線圈感測器能準確地量測通過晶圓空腔的傳導電流。
在一實施例中，在多處理站的處理腔室中，各處理站可裝備有其自身的線圈感測器及VI探針，用以在個別的處理站中量測所供應之RF功率的RF特性。因此，使用第一線圈感測器得到、並使用來自第一VI探針之量測而驗證的第一處理站的RF特性量測，可與使用第二線圈感測器、及第二VI探針得到的第二處理站的對應RF特性量測進行匹配。如此匹配會產生分別在第一及第二處理站的晶圓空腔中產生電漿的更準確的性質匹配。使用線圈感測器得到的RF特性量測不因處理腔室102中偵測到的寄生電漿/寄生電容所產生之變化而受影響。這確保不同站中處理狀態的重現性，其影響沉積處理期間的電漿生成與精準確認。
圖6圖解一實施例中，用以量測處理腔室之操作參數的方法的製程操作。該方法起始於操作610，其中使用第一功率位準來操作處理腔室，第一功率位準低於在處理腔室的晶圓空腔中引燃電漿所需要的功率。針對使用第一功率位準的處理腔室操作期間於處理腔室中偵測到的第一電壓，量測第一RF特性量測，包括傳導通過下電極之基部的第一電流值，如操作620所述。第一RF特性可代表基準值讀數量測中之一者。使用第二功率位準來操作該處理腔室，第二功率位準低於在晶圓空腔中引燃電漿所需要的功率，如操作630所述。針對在使用第二功率位準的處理腔室操作期間於處理腔室中偵測到的第二電壓，量測第二RF特性量測，包括傳導通過下電極之基部的第二電流值，如操作640所述。第二RF特性可代表處理腔室的基準值讀數量測的第二者。使用第一與第二RF特性量測來判定處理腔室之RF特性的基準讀數量測。
以不同於第一及第二功率位準的一處理功率位準來操作處理腔室。針對在電漿處理操作期間於處理腔室中偵測到的處理電壓，量測傳導通過下電極之基部的處理電流值，並透過將處理電流值與第一及第二電流值(界定在RF特性的基準讀數量測中)進行比較，而作出電漿處理操作期間在晶圓空腔中電漿引燃時間之判定，如操作650所述。透過設置在下電極之基部、處理腔室之外側的線圈感測器來量測第一、第二、及處理電流值，並使用這些量測來確認晶圓空腔中之電漿存在。可使用處理腔室中偵測到的電壓與電流之間的相位差(例如透過VI探針來提供)來驗證處理腔室中之電漿引燃的判定。
為說明和描述之目的而提供實施例的前述說明。其並非意在詳盡、或限制本發明。特定實施例之單獨元件或特徵部一般而言並不受限於該特定實施例，反而在可應用之處係可互換的，並可用在選定的實施例中，即使該選定的實施例並未具體地顯示或描述。相同的情況可以許多方式而改變。如此改變不應被認為背離該發明，且意圖將所有的如此修正併入本發明的範疇內。
儘管上述實施例已針對清楚理解之目的而作詳細地描述，但將顯而易見的是，在所附申請專利範圍的範疇中，可實行某些變更及修改。因此，本實施例應視為舉例性而非限制性，且實施例不應受限於此處所給出的細節，卻可在其範疇及申請專利範圍的等效應用內加以修正。
5‧‧‧區域/部分 100‧‧‧晶圓 102‧‧‧處理腔室 110‧‧‧下電極 110a‧‧‧基部 111‧‧‧邊緣環 112‧‧‧介電絕緣件 114‧‧‧O環 116‧‧‧線圈感測器 116a‧‧‧內部導體 116b‧‧‧纏繞導體 118‧‧‧鋁夾具 120‧‧‧伸縮囊 121‧‧‧同軸連接件 150‧‧‧RF功率(來源/輸入口) 152‧‧‧VI探針 154‧‧‧上電極 156‧‧‧環 158‧‧‧介電材料 160‧‧‧晶圓空腔 164‧‧‧電漿 174‧‧‧輸入-輸出控制器(IOC) 174a‧‧‧基準讀數(量測) 174b‧‧‧操作性電漿讀數 502‧‧‧繪製點 504‧‧‧繪製點 506‧‧‧分界線 508‧‧‧繪製點 510‧‧‧繪製點 512‧‧‧繪製點 514‧‧‧繪製點 610‧‧‧操作 620‧‧‧操作 630‧‧‧操作 640‧‧‧操作 650‧‧‧操作 C1‧‧‧電容 C2‧‧‧電容 L1‧‧‧電感 L2‧‧‧電感
透過參考結合隨附圖式的如下描述，將能最佳地理解本發明。
圖1圖解本發明之一實施例中，在沉積處理中用以在晶圓之表面上形成薄膜的晶圓處理腔室的簡化方塊圖。
圖2A圖解本發明之一實施例中，圖1所繪示之下電極之基部的放大圖。
圖2B圖解本發明之一實施例中，圖2A中使用之線圈感測器的剖面圖。
圖2C圖解本發明之一實施例中，圖2A之線圈感測器的簡化頂視圖。
圖3圖解本發明之一實施例中，呈現處理腔室中之電流流動的例示性電路模型。
圖4A-4B圖解本發明之一實施例中，在晶圓空腔中無電漿、及有電漿的範例，及使用線圈感測器來量測位移電流以驗證電漿引燃。
圖5圖解本發明之一實施例中，電壓(在電漿中偵測到)與線圈電流(由線圈感測器偵測到)之例示性作圖。
圖6圖解本發明之一實施例中，量測處理腔室之操作參數所遵循的處理流程操作。
5‧‧‧區域/部分
100‧‧‧晶圓
102‧‧‧處理腔室
110‧‧‧下電極
110a‧‧‧基部
111‧‧‧邊緣環
116‧‧‧線圈感測器
150‧‧‧RF功率(來源/輸入口)
152‧‧‧VI探針
154‧‧‧上電極
156‧‧‧環
158‧‧‧介電材料
160‧‧‧晶圓空腔
164‧‧‧電漿
174‧‧‧輸入-輸出控制器(IOC)
174a‧‧‧基準讀數(量測)
174b‧‧‧操作性電漿讀數

Claims (21)

  1. 一種用以在半導體晶圓處理期間偵測電漿之形成的處理腔室，該處理腔室包含：一上電極，該上電極包括用以供應氣體化學品到該處理腔室中的複數入口，該上電極透過一匹配網路連接到一射頻(RF)功率來源，以提供RF功率來產生電漿；一下電極，用以支持該半導體晶圓，該下電極設置在該處理腔室中，進而在該上電極的一表面與該下電極的一頂部表面之間界定一晶圓空腔，其中該下電極電氣接地；以及一線圈感測器，設置在該下電極延伸到該處理腔室之外側的一基部，該線圈感測器設置成實質上圍繞該下電極的基部，該線圈感測器配置以量測傳導通過該晶圓空腔之RF電流的特性，且配置以排除因寄生電漿及與地面耦合的寄生電容而產生的電流，該RF電流的特性被用來確認該晶圓空腔中之電漿生成。
  2. 如申請專利範圍第1項之用以在半導體晶圓處理期間偵測電漿之形成的處理腔室，更包括一電壓-電流探針，設置在該處理腔室之外側、該RF功率來源及該上電極之間，用以量測輸送至該處理腔室的RF功率的特性。
  3. 如申請專利範圍第1項之用以在半導體晶圓處理期間偵測電漿之形成的處理腔室，更包括一環，設置在該上電極之表面的外周部，該環在該晶圓空腔內界定實質上圍堵電漿的一小區域。
  4. 如申請專利範圍第3項之用以在半導體晶圓處理期間偵測電漿之形成的處理腔室，其中該環係由陶瓷材料所製成。
  5. 如申請專利範圍第1項之用以在半導體晶圓處理期間偵測電漿之形成的處理腔室，其中該上電極作用為噴淋頭。
  6. 如申請專利範圍第1項之用以在半導體晶圓處理期間偵測電漿之形成的處理腔室，其中該線圈感測器的一端耦接至一輸入-輸出控制器，該輸入-輸出控制器通訊連接至一計算裝置的使用者介面，以呈現由該線圈感測器所量測之RF電流之特性的相關資訊。
  7. 如申請專利範圍第1項之用以在半導體晶圓處理期間偵測電漿之形成的處理腔室，更包括一邊緣環，當晶圓存在時，該邊緣環設置成鄰近該晶圓，且配置成圍繞該晶圓，其中該邊緣環係由陶瓷材料所製成。
  8. 如申請專利範圍第1項之用以在半導體晶圓處理期間偵測電漿之形成的處理腔室，其中該線圈感測器為以感應線圈為基礎的感測器。
  9. 一種處理腔室，包含：一上電極，耦接至一射頻(RF)功率供應器；一下電極，與地面耦合，其中該上電極與該下電極之間界定一晶圓空腔；一基部，耦接至該下電極，該基部配置成從該處理腔室的下方延伸至該處理腔室中，使得該基部具有位在該處理腔室之內側的內側部分、及位在該處理腔室之外側的外側部分；一環狀通道，界定在該基部的外側部分周圍；以及一線圈感測器，設置在該環狀通道中，使得該線圈感測器實質上圍繞該基部的外側部分，其中當該線圈感測器位在該環狀通道中時，該線圈感測器的第一端連接到一輸入-輸出控制器，而該線圈感測器的第二端緊鄰該第一端。
  10. 如申請專利範圍第9項之處理腔室，其中該線圈感測器在該基部的外側部分周圍形成環狀。
  11. 如申請專利範圍第9項之處理腔室，其中該線圈感測器具有：一內部導體，從該第一端延伸到該第二端；以及一纏繞導體，從該第二端返回到該第一端，使得該內部導體與該纏繞導體兩者均終止於該第一端。
  12. 如申請專利範圍第9項之處理腔室，其中該線圈感測器具有彈性，使該線圈感測器可插入該環狀通道中，使得該第二端在該環狀通道之內側周圍纏繞。
  13. 如申請專利範圍第9項之處理腔室，其中該線圈感測器的該第一端連接至與該輸入-輸出控制器介接的一同軸連接件。
  14. 如申請專利範圍第9項之處理腔室，其中該環狀通道係設置在一伸縮囊的上方，該伸縮囊圍繞該基部之外側部分的一部分。
  15. 如申請專利範圍第9項之處理腔室，其中該環狀通道圍繞一介電O-環。
  16. 如申請專利範圍第9項之處理腔室，其中該環狀通道係位在該下電極的下方、該處理腔室的外側。
  17. 如申請專利範圍第9項之處理腔室，其中該線圈感測器配置以量測傳導通過該基部的電流。
  18. 如申請專利範圍第17項之處理腔室，其中由該線圈感測器量測之傳導通過該基部的電流，被與儲存的電流量測值進行比較，以判定該晶圓空腔中之電漿引燃時間。
  19. 一種用以量測處理腔室之操作參數的方法，包含下列步驟： 使用第一功率位準操作該處理腔室，該第一功率位準低於在該處理腔室的一晶圓空腔中引燃電漿所需要的功率；針對使用該第一功率位準的操作期間在該處理腔室中偵測到的第一電壓，量測傳導通過該處理腔室之一下電極之一基部的第一電流值；使用第二功率位準操作該處理腔室，該第二功率位準低於在該晶圓空腔中引燃電漿所需要的功率，其中該第二功率位準高於該第一功率位準；針對使用該第二功率位準的操作期間在該處理腔室中偵測到的第二電壓，量測傳導通過該處理腔室之下電極之基部的第二電流值；並且使用該第一與第二電壓及該第一與第二電流值來判定一電漿處理操作期間在該晶圓空腔中的電漿引燃時間，該電漿處理操作係使用高於該第一功率位準的一處理功率位準來運作；其中在該電漿處理操作期間針對在該處理腔室中偵測到之一處理電壓，量測傳導通過該下電極之基部的一處理電流值，並根據該處理電壓與該處理電流值對該第一與第二電壓及該第一與第二電流值之比較，做出該電漿處理操作期間在該晶圓空腔中的電漿引燃時間之判定。
  20. 如申請專利範圍第19項之用以量測處理腔室之操作參數的方法，其中使用一線圈感測器來量測該第一電流值、該第二電流值、及該處理電流值，該線圈感測器設置在該下電極之基部、該處理腔室之外側；其中使用一VI探針來量測該第一電壓、該第二電壓、及該處理電壓，該VI探針係設置在一上電極的一RF輸入口處，其延伸至該處理腔室之外側；當該處理電壓與該處理電流值高於該第一與第二電壓及該第一與第二電流值時，確認電漿引燃。
  21. 如申請專利範圍第19項之用以量測處理腔室之操作參數的方法，其中透過驗證該處理電壓與該處理電流值之間的相位差之量測值來確認電漿引燃。
TW105127360A 2015-09-15 2016-08-26 用以偵測晶圓空腔中之電漿的計量方法及使用該計量以進行站對站與工具對工具之匹配 TWI710285B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/854,586 2015-09-15
US14/854,586 US9754769B2 (en) 2015-09-15 2015-09-15 Metrology methods to detect plasma in wafer cavity and use of the metrology for station-to-station and tool-to-tool matching

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201720237A TW201720237A (zh) 2017-06-01
TWI710285B true TWI710285B (zh) 2020-11-11

Family

ID=58260079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105127360A TWI710285B (zh) 2015-09-15 2016-08-26 用以偵測晶圓空腔中之電漿的計量方法及使用該計量以進行站對站與工具對工具之匹配

Country Status (4)

Country Link
US (2) US9754769B2 (zh)
JP (1) JP6896389B2 (zh)
KR (2) KR102587993B1 (zh)
TW (1) TWI710285B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10358721B2 (en) * 2015-10-22 2019-07-23 Asm Ip Holding B.V. Semiconductor manufacturing system including deposition apparatus
JP7148135B2 (ja) * 2016-06-29 2022-10-05 ティーエーイー テクノロジーズ， インコーポレイテッド 鉱物絶縁された組み合わせられた磁束ループおよびｂドットワイヤ
CN108668423A (zh) * 2017-03-31 2018-10-16 北京北方华创微电子装备有限公司 等离子体加工设备及预清洗工艺
US10360671B2 (en) * 2017-07-11 2019-07-23 Kla-Tencor Corporation Tool health monitoring and matching
JP6586440B2 (ja) * 2017-07-11 2019-10-02 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP7286666B2 (ja) 2018-02-23 2023-06-05 ラム リサーチ コーポレーション 高電力回路からの切り離しを伴わない静電容量測定
WO2019165296A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 Lam Research Corporation Rf current measurement in semiconductor processing tool
JP6883620B2 (ja) * 2019-07-30 2021-06-09 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム
CN114424319B (zh) 2019-08-19 2024-04-30 应用材料公司 用于在多个频率下控制rf参数的方法及装置
CN113496912B (zh) * 2020-04-02 2023-10-17 长鑫存储技术有限公司 监测晶圆及监测系统
WO2022066593A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 Lam Research Corporation Remote plasma architecture for true radical processing
CN112376029B (zh) * 2020-11-11 2022-10-21 北京北方华创微电子装备有限公司 等离子体浸没离子注入设备
WO2022173557A1 (en) * 2021-02-12 2022-08-18 Lam Research Corporation C-shroud modification for plasma uniformity without impacting mechanical strength or lifetime of the c-shroud
KR20240007502A (ko) * 2022-07-08 2024-01-16 한국핵융합에너지연구원 비접촉 플라즈마 모니터링 방법 및 이를 이용한 비접촉 플라즈마 모니터링 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI288583B (en) * 2002-03-25 2007-10-11 Mitsubishi Electric Corp Plasma processing apparatus
US20080237031A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus, radio frequency generator and correction method therefor
TW201003770A (en) * 2008-03-25 2010-01-16 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus and power supply rod

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4590031B2 (ja) * 2000-07-26 2010-12-01 東京エレクトロン株式会社 被処理体の載置機構
US6583572B2 (en) * 2001-03-30 2003-06-24 Lam Research Corporation Inductive plasma processor including current sensor for plasma excitation coil
US7015414B2 (en) * 2003-09-30 2006-03-21 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for determining plasma impedance
JP2006083433A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Fujitsu Ltd プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法
US7722778B2 (en) * 2006-06-28 2010-05-25 Lam Research Corporation Methods and apparatus for sensing unconfinement in a plasma processing chamber
JP4350766B2 (ja) * 2007-03-30 2009-10-21 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置，高周波電源の校正方法，高周波電源
US8562750B2 (en) * 2009-12-17 2013-10-22 Lam Research Corporation Method and apparatus for processing bevel edge
JP5498217B2 (ja) * 2010-03-24 2014-05-21 株式会社ダイヘン 高周波測定装置、および、高周波測定装置の校正方法
US8513939B2 (en) * 2010-10-12 2013-08-20 Applied Materials, Inc. In-situ VHF voltage sensor for a plasma reactor
US9161428B2 (en) * 2012-04-26 2015-10-13 Applied Materials, Inc. Independent control of RF phases of separate coils of an inductively coupled plasma reactor
JP6257071B2 (ja) * 2012-09-12 2018-01-10 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
US9412670B2 (en) * 2013-05-23 2016-08-09 Lam Research Corporation System, method and apparatus for RF power compensation in plasma etch chamber
JP6295119B2 (ja) * 2014-03-25 2018-03-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
US10781518B2 (en) * 2014-12-11 2020-09-22 Applied Materials, Inc. Gas cooled electrostatic chuck (ESC) having a gas channel formed therein and coupled to a gas box on both ends of the gas channel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI288583B (en) * 2002-03-25 2007-10-11 Mitsubishi Electric Corp Plasma processing apparatus
US20080237031A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus, radio frequency generator and correction method therefor
TW201003770A (en) * 2008-03-25 2010-01-16 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus and power supply rod

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017098224A (ja) 2017-06-01
US9754769B2 (en) 2017-09-05
JP6896389B2 (ja) 2021-06-30
KR102587993B1 (ko) 2023-10-10
KR20230145298A (ko) 2023-10-17
TW201720237A (zh) 2017-06-01
US20170338085A1 (en) 2017-11-23
US20170076921A1 (en) 2017-03-16
US9875883B2 (en) 2018-01-23
KR20170035772A (ko) 2017-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI710285B (zh) 用以偵測晶圓空腔中之電漿的計量方法及使用該計量以進行站對站與工具對工具之匹配
JP5296676B2 (ja) プラズマ非拘束状態の検出方法および前記方法を用いるプラズマ処理システム
US7829468B2 (en) Method and apparatus to detect fault conditions of plasma processing reactor
US20230230821A1 (en) System and method for remote sensing a plasma
JP5150053B2 (ja) プラズマ処理装置
US20040135590A1 (en) Impedance monitoring system and method
JP4928817B2 (ja) プラズマ処理装置
EP1072894A2 (en) Capacitive probe for in situ measurement of wafer DC bias voltage
KR20100067413A (ko) 비접촉식 플라즈마 모니터링 장치, 플라즈마 처리 장치 및 비접촉식 플라즈마 모니터링 방법
US7993487B2 (en) Plasma processing apparatus and method of measuring amount of radio-frequency current in plasma
TWI591683B (zh) 電漿處理系統中用來偵測方位角不均勻性之方法與設備
JP3959318B2 (ja) プラズマリーク監視方法，プラズマ処理装置，プラズマ処理方法，およびコンピュータプログラム
CN104637838B (zh) 一种半导体处理装置
EP4250335A1 (en) Apparatus for non-invasive sensing of radio-frequency current spectra flowing in a plasma processing chamber
KR101994036B1 (ko) 플라즈마 측정 장치
WO2022074262A1 (en) Non-invasive measurement of plasma systems
TW202416337A (zh) 原位電場偵測方法及設備