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用發射光譜學/殘余氣體分析儀結合離子電流的劑量測定

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-10-03
  • 技術成熟度:可以量產
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN200810082733.9 
  • 技術(專利)名稱 用發射光譜學/殘余氣體分析儀結合離子電流的劑量測定 
  • 項目單位 應用材料股份有限公司
  • 發明人 卡提克·雷馬斯瓦米,塞奧-米·喬,田中努,馬耶德·阿里·福阿德 
  • 行業類別 其他領域
  • 技術成熟度 可以量產
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 鄭嵐燕
  • 發布時間 2021-10-03  
  • 01

    項目簡介

    本發明主要提供了在等離子體工藝中控制實時離子劑量的方法和裝置。在一個實施例中,離子劑量可利用從質量分布傳感器的等離子體的原地測量結合從射頻探針的原地測量進行控制。
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  • 02

    說明書

    1.一種處理基板的方法,包括:定位等離子體反應器中的基板,該等離子體反應器配置成執行等離子體工藝;通過施加來自耦合到所述等離子體反應器的射頻偏壓源的射頻偏壓來在所述等離子體反應器中產生等離子體,用以啟動等離子體工藝;利用第一傳感器獲得所述等離子體的至少一個屬性的值,該第一傳感器配置成監控所述等離子體反應器中產生的所述等離子體的至少一個屬性;利用第二傳感器來獲得總離子電流的值,該第二傳感器配置成監控耦合到所述等離子體反應器的所述射頻偏壓源的至少一個屬性;以及從所述等離子體的所述至少一個屬性的值和總離子電流的所述值來確定所述等離子體中一種或多種離子種類的實時劑量值。2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,還包括根據所述等離子體中所述一種或多種離子種類的所述實時劑量值調整所述等離子體反應器的參數。3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述等離子體的所述至少一個屬性包括所述等離子體中所述一種或多種離子種類與總離子的比率。4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一傳感器為光學發射分光計、質譜儀和殘氣分析儀中的一種。5.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述第二傳感器為連接到所述射頻偏壓源的饋電點的射頻電壓/電流探針。6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,確定所述等離子體中所述一種或多種離子種類的所述實時劑量值包括:利用由所述第一傳感器測量的所述等離子體的所述至少一個屬性的所述實時值來確定所述等離子體中所述一種或多種離子種類與總離子的比率的實時值;確定通過安置在所述射頻偏壓源的射頻阻抗匹配電路和所述等離子體反應器中的電極之間的饋電點上的所述第二傳感器測量的所述射頻偏壓源的饋電點附近的總離子電流的實時值;通過將所述等離子體中所述一種或多種離子種類的比率與所述總離子電流相乘計算所述一種或多種離子種類的電流值;以及將所述一種或多種離子種類的所述電流值對時間進行積分。7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,確定所述總離子電流的實時值包括將所述射頻偏壓源的饋電點附近的所述總離子電流轉換到所述基板表面附近的總離子電流。8.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,一種或多種離子包括硼B、砷As、磷P、氫H、氧O、氟F、硅Si或其組合。9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述等離子體工藝包括等離子體增強化學汽相沉積工藝、高密度等離子體化學汽相沉積工藝、離子注入工藝和等離子體蝕刻工藝之一。10.一種處理基板的裝置,包括:限定處理體積的處理室;安置在處理體積內的導電支撐基座;連接到氣板且平行于導電支撐基座的氣體分配組件,其中射頻等離子體偏壓電源耦合在所述氣體分配組件和所述導電支撐基座之間;配置成監控處理體積內產生的等離子體的一個或多個屬性的第一傳感器;配置成通過監控射頻等離子體偏壓電源的一個或多個屬性而獲得總離子電流值的第二傳感器;以及耦合到所述第一傳感器和所述第二傳感器的控制器,其中所述控制器配置成接收并分析來自所述第一傳感器和所述第二傳感器的信號,并且所述控制器配置成利用所述等離子體的一個或多個屬性和所述總離子電流值監控處理體積內產生的所述等離子體中的一種或多種離子種類的劑量。11.根據權利要求10所述的裝置,其特征在于,所述第一傳感器為光學發射分光計、質譜儀和殘氣分析儀中的一種。12.根據權利要求11所述的裝置,其特征在于,所述第二傳感器為射頻電壓/電流探針。13.根據權利要求11所述的裝置,其特征在于,所述第二傳感器為連接到所述射頻等離子體偏壓電源的射頻電壓/電流探針。14.根據權利要求10所述的裝置,其特征在于,還包括與處理體積流體連接的環形等離子體源。15.一種向基板中注入所需劑量的材料的方法,包括:定位等離子體反應器中的基板,該等離子體反應器具有配置成在所述等離子體反應器中產生等離子體的射頻偏壓源;利用射頻偏壓源在所述等離子體反應器中產生包括所述材料的離子的等離子體;利用配置成監控所述等離子體反應器中的所述等離子體的一個屬性的第一傳感器來獲得等離子體中所述材料的離子的屬性值;利用配置成監控所述射頻偏壓源的至少一個屬性的第二傳感器獲得所述射頻偏壓源的總離子電流值;利用所述材料的離子的屬性值和所述射頻偏壓源的總離子電流值來確定該材料的實時劑量值;以及當所述實時劑量值在所需劑量誤差范圍內時終止所述等離子體。16.根據權利要求15所述的方法,其特征在于,該材料的離子的該屬性為所述等離子體中該材料的離子與總離子的比率。17.根據權利要求16所述的方法,其特征在于,所述第一傳感器為光學發射分光計、質譜儀和殘氣分析儀中的一種。18.根據權利要求15所述的方法,其特征在于,所述第二傳感器為配置成測量射頻偏壓源的電壓、電流和相位的射頻電壓/電流探針,并且所述第二傳感器安置在所述射頻偏壓源的射頻阻抗匹配電路和所述等離子體反應器中的電極之間的饋電點上。19.根據權利要求18所述的方法,其特征在于,還包括將所述射頻偏壓源的所述總離子電流轉換為基板表面附近的總離子電流。20.根據權利要求7所述的方法,其中將所述射頻偏壓源的饋電點附近的所述總離子電流轉換到所述基板表面附近的總離子電流包括:將在所述饋電點的測量轉換到頻域;利用所述第二傳感器的校正數據來對頻域中的所述測量進行校正;以及將校正后的測量轉換到時域。21.根據權利要求19所述的方法,其中將所述射頻偏壓源的所述總離子電流轉換為所述基板表面附近的總離子電流包括:將所述射頻偏壓源的所述總離子電流轉換到頻域;利用所述第二傳感器的校正數據來對頻域中的所述射頻偏壓源的所述總離子電流進行校正;以及通過將校正后的總離子電流轉換到時域來獲得所述基板的表面附近的所述總離子電流。
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