使用噴頭電壓變化的故障檢測的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及使用噴頭電壓變化的故障檢測。提供了用于檢測等離子體處理系統(tǒng)的處理狀態(tài)的方法和系統(tǒng)。一方法包括：從射頻(RF)功率源向等離子體處理系統(tǒng)的噴頭提供RF功率以及在布置在等離子體處理系統(tǒng)中的襯底運(yùn)行處理操作。該方法還包括：使用串聯(lián)式連接在RF功率源和噴頭之間的電壓探針感測噴頭的電壓。在處理操作的運(yùn)行期間，電壓的感測產(chǎn)生電壓值。該方法包括：將電壓值與被預(yù)定義用于正在運(yùn)行的處理操作的電壓檢查帶進(jìn)行比較。該比較被配置為檢測電壓值在電壓檢查帶之外的時(shí)間。該方法還包括：當(dāng)該比較檢測到電壓值在電壓檢查帶之外時(shí)生成警報(bào)。警報(bào)進(jìn)一步被配置為基于被預(yù)定義的用于處理操作的電壓檢查帶識別故障的類型。
【專利說明】
使用噴頭電壓變化的故障檢測
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體晶片處理設(shè)備工具，更具體地，涉及使用噴頭電壓變化檢測故障的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0001]—些半導(dǎo)體處理系統(tǒng)可以在處理室中的襯底上沉積薄膜時(shí)采用等離子體。通常，襯底被布置在所述處理室中的基座上。為了使用化學(xué)氣相沉積創(chuàng)建薄膜，通過噴頭向處理室提供一種或多種前體。
[0002]在處理期間，射頻(RF)功率可以被提供給噴頭或電極來產(chǎn)生等離子體。例如，RF功率可以被提供給嵌入在基座臺板內(nèi)的電極，基座臺板可以由非導(dǎo)電材料(如陶瓷)制成?；牧硪粚?dǎo)電部分可以連接到RF地線或另一顯著不同的電位。
[0003]當(dāng)電極由RF功率激勵時(shí)，在襯底和該噴頭之間產(chǎn)生RF場以在晶片和該噴頭之間產(chǎn)生等離子體。等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)是一種用于在襯底(如晶片)上沉積從氣態(tài)(即，蒸氣)到固態(tài)的薄膜的等離子體沉積類型。PECVD系統(tǒng)將液體前體轉(zhuǎn)變成氣相前體，氣相前體被輸送到室。
[0004]但是，在處理期間，常常沒有不適當(dāng)?shù)墓收吓懦?或系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間，就難以確定工藝變化或故障的原因。
[0005]就是在這種背景下，產(chǎn)生了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開的實(shí)施方式提供了利用在半導(dǎo)體處理工具中實(shí)現(xiàn)的噴頭的電壓感測以識別和檢測可能影響處理操作的狀態(tài)的實(shí)施方式。在一個(gè)實(shí)施方式中，描述的系統(tǒng)包括根據(jù)輸送到處理系統(tǒng)的功率利用電壓探針，以在操作過程中感測電壓的變化，從而會發(fā)送需要注意或者需要校正的特定狀態(tài)的信號并識別該特定狀態(tài)。
[0007]從電壓探針收集的電壓數(shù)據(jù)被映射到帶內(nèi)和帶外的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，其被配置成識別一個(gè)或多個(gè)特定的故障。例如，使用從該噴頭的電壓變化獲得的數(shù)據(jù)，可以檢測各種部件和/或系統(tǒng)故障。實(shí)施例的檢測可以識別晶片錯(cuò)位、前體故障、閥失靈、射頻開路或短路的狀態(tài)、以及其它。在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)可以用已知的可靠的部件和系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。使用電壓探針，將基準(zhǔn)站電壓和自然變化保存到數(shù)據(jù)庫或文件中。變化可限定帶，在該帶中，對于在特定的處理操作期間的站，所述電壓是預(yù)期的。在操作過程中，電壓探針可以測量電壓的變化，并且根據(jù)相對于基準(zhǔn)站電壓的變化，系統(tǒng)將識別組件/系統(tǒng)故障或能識別組件/系統(tǒng)故障。在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)電壓變化超出自然變化時(shí)，設(shè)置警報(bào)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)檢測到故障狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生報(bào)告。在另一個(gè)實(shí)施方式中，圖形用戶界面可識別該狀態(tài)并建議/推薦糾正。在又一實(shí)施方式中，隨時(shí)間的推移發(fā)生的故障可以被保存到數(shù)據(jù)庫以供歷史評價(jià)和/或解析分析。
[0008]在一實(shí)施方式中，提供了一種用于檢測等離子體處理系統(tǒng)的處理狀態(tài)的方法。所述方法包括:從RF功率源向所述等離子體處理系統(tǒng)的噴頭提供射頻(RF)功率；以及在布置在所述等離子體處理系統(tǒng)中的襯底上運(yùn)行處理操作。所述方法還包括:使用串聯(lián)式連接在RF功率源和噴頭之間的電壓探針感測所述噴頭的電壓。在所述處理操作的所述運(yùn)行期間，所述電壓的所述感測產(chǎn)生電壓值。所述方法包括:將所述電壓值與被預(yù)定義用于正在運(yùn)行的所述處理操作的電壓檢查帶進(jìn)行比較。所述比較被配置為檢測所述電壓值在所述電壓檢查帶之外的時(shí)間。所述方法還包括:當(dāng)所述比較檢測到所述電壓值在所述電壓檢查帶之外時(shí)生成警報(bào)。所述警報(bào)進(jìn)一步被配置為基于所述被預(yù)定義的用于所述處理操作的所述電壓檢查帶識別故障的類型。
[0009]在另一實(shí)施方式中，提供了一種等離子體處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:用于支撐襯底的基座;噴頭，其用于供給工藝氣體到所述等離子體處理系統(tǒng)內(nèi)和所述襯底上;射頻(RF)功率源，其用于提供RF功率至所述等離子體處理系統(tǒng)的噴頭。該系統(tǒng)還包括:電壓探針，其串聯(lián)式連接在所述RF功率源和所述噴頭之間。所述電壓探針被配置為在所述處理操作的運(yùn)行期間感測電壓值以在所述等離子體處理室中的所述襯底上沉積材料。該系統(tǒng)還包括:控制器，其被配置成接收所感測到的所述電壓值，并將所感測的所述電壓值與被預(yù)定義用于正在運(yùn)行的所述處理操作的電壓檢查帶進(jìn)行比較。所述比較被配置為檢測所述電壓值在所述電壓檢查帶之外的時(shí)間，并且進(jìn)一步被配置為當(dāng)所述比較檢測到所感測的所述電壓值在所述電壓檢查帶之外時(shí)生成警報(bào)。所述警報(bào)被配置為基于所述被預(yù)定義用于所述處理操作的所述電壓檢查帶識別故障的類型。
[0010]如本文中所使用的，警報(bào)應(yīng)廣義地認(rèn)為是表示狀態(tài)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以表示為圖形的形式、文本形式、可聽形式、報(bào)告形式、通知形式、歷史數(shù)據(jù)形式、故障信號形式、信息形式、或者它們中的兩種或更多種的組合。
[0011]在各種實(shí)施例中，但不限制其它類型的故障和/或狀態(tài)，一些系統(tǒng)狀態(tài)包括晶片錯(cuò)位、或前體輸送失靈、或閥操作失靈、或電短路狀態(tài)、或電開路狀態(tài)。
[0012]具體而言，本發(fā)明的一些方面可以描述如下:
1.一種用于檢測等離子體處理系統(tǒng)的處理狀態(tài)的方法，其包括，
從射頻(RF)功率源向所述等離子體處理系統(tǒng)的噴頭提供RF功率；
在布置在所述等離子體處理系統(tǒng)中的襯底運(yùn)行處理操作；
使用串聯(lián)式連接在所述RF功率源和所述噴頭之間的電壓探針感測所述噴頭的電壓，在所述處理操作的所述運(yùn)行期間，所述電壓的所述感測產(chǎn)生電壓值；
將所述電壓值與被預(yù)定義用于正在運(yùn)行的所述處理操作的電壓檢查帶進(jìn)行比較，所述比較被配置為檢測所述電壓值在所述電壓檢查帶之外的時(shí)間；以及
當(dāng)所述比較檢測到所述電壓值在所述電壓檢查帶之外時(shí)生成警報(bào)，所述警報(bào)進(jìn)一步被配置為基于所述被預(yù)定義的用于所述處理操作的所述電壓檢查帶識別故障的類型。
2.根據(jù)條款I(lǐng)所述的方法，其還包括，在所述襯底或另一個(gè)襯底上運(yùn)行第二處理操作，所述第二處理狀態(tài)與被預(yù)定義的用于所述第二處理的相應(yīng)的電壓檢查帶相關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)條款I(lǐng)所述的方法，其還包括，
對所述等離子體處理系統(tǒng)執(zhí)行校準(zhǔn)操作，所述校準(zhǔn)操作產(chǎn)生用于定義所述處理狀態(tài)的所述電壓檢查帶的信息，將該信息保存到數(shù)據(jù)庫并且在所述比較操作期間被訪問。
4.根據(jù)條款3所述的方法，其中所述校準(zhǔn)操作生成用于與多個(gè)處理操作相關(guān)的多個(gè)電壓檢查帶的信息，其中所述多個(gè)電壓檢查帶中的每一個(gè)對應(yīng)于特定系統(tǒng)狀態(tài)。
5.根據(jù)條款5所述的方法，其中所述特定系統(tǒng)狀態(tài)中的狀態(tài)包括晶片錯(cuò)位、或前體輸送失靈、或閥的操作失靈、或電短路狀態(tài)、或電開路狀態(tài)。
6.根據(jù)條款I(lǐng)所述的方法，其中所述處理操作是被配置成在所述襯底上沉積材料層的沉積處理。
7.根據(jù)條款I(lǐng)所述的方法，其中所述等離子體處理系統(tǒng)包括多個(gè)站，并且每個(gè)站包括電壓探針中的一個(gè)以從所述多個(gè)站中的相應(yīng)的站的噴頭感測電壓。
8.根據(jù)條款7所述的方法，其中所生成的所述警報(bào)識別生成所述警報(bào)的狀態(tài)和站。
9.根據(jù)條款8所述的方法，其中所述狀態(tài)是晶片錯(cuò)位、或前體輸送失靈、或閥的操作失靈、或電短路狀態(tài)、或電開路狀態(tài)中的一種。
10.一種等離子體處理系統(tǒng)，其包括，
用于支撐襯底的基座；
噴頭，其用于供給工藝氣體到所述等離子體處理系統(tǒng)內(nèi)和所述襯底上；
射頻(RF)功率源，其用于提供RF功率至所述等離子體處理系統(tǒng)的噴頭；
電壓探針，其串聯(lián)式連接在所述RF功率源和所述噴頭之間，所述電壓探針被配置為在處理操作的運(yùn)行期間感測電壓值以在所述等離子體處理室中的所述襯底上沉積材料；以及控制器，其被配置成接收所感測到的所述電壓值，并將所感測到的所述電壓值與被預(yù)定義用于正在運(yùn)行的所述處理操作的電壓檢查帶進(jìn)行比較，所述比較被配置為檢測所述電壓值在所述電壓檢查帶之外的時(shí)間，并且進(jìn)一步被配置為當(dāng)所述比較檢測到所感測到的所述電壓值在所述電壓檢查帶之外時(shí)生成警報(bào)，所述警報(bào)被配置為基于所述被預(yù)定義的用于所述處理操作的所述電壓檢查帶識別故障的類型。
11.根據(jù)條款10所述的等離子體處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成對所述等離子體處理系統(tǒng)執(zhí)行校準(zhǔn)操作，所述校準(zhǔn)操作產(chǎn)生用于定義用于所述處理狀態(tài)的所述電壓檢查帶的信息，所述控制器將該信息保存到數(shù)據(jù)庫以用于在所述比較操作期間訪問。
12.根據(jù)條款11所述的等離子體處理系統(tǒng)，其中所述校準(zhǔn)操作產(chǎn)生用于與多個(gè)處理操作相關(guān)的多個(gè)電壓檢查帶的信息，其中所述多個(gè)電壓檢查帶中的每一個(gè)對應(yīng)于故障類型中的特定類型。
13.根據(jù)條款10所述的等離子體處理系統(tǒng)，其中所述故障的類型包括晶片錯(cuò)位、或前體輸送失靈、或閥的操作失靈、或電短路狀態(tài)、或電開路狀態(tài)。
14.根據(jù)條款10所述的等離子體處理系統(tǒng)，其中所述等離子體處理系統(tǒng)包括多個(gè)站，并且每個(gè)站包括所述電壓探針中的一個(gè)以從所述多個(gè)站中的相應(yīng)的站的噴頭感測電壓。
15.根據(jù)條款10所述的等離子體處理系統(tǒng)，其中所生成的所述警報(bào)識別生成所述警報(bào)的狀態(tài)和站。
【附圖說明】
[0013]圖1示出了用于處理晶片以例如在其上形成膜的襯底處理系統(tǒng)。
[0014]圖2根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式示出了一種示例性的室，該室利用電壓探針以在操作期間監(jiān)控噴頭的電壓，并將所檢測到的數(shù)據(jù)返回給控制器模塊以用于處理和識別故障或狀態(tài)。
[0015]圖3和4根據(jù)一實(shí)施方式示出了多站式處理工具的頂視圖，其中提供了四個(gè)處理站。
[0016]圖5根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式示出了在處理站1、2、3和4中的每一個(gè)提供電壓探針的示范性示圖。
[0017]圖6A至6C圖示說明了在該噴頭14處的電壓檢測的結(jié)果，從而檢測在特定站的晶片位移。
[0018]圖7根據(jù)一實(shí)施方式示出了一實(shí)施例，其中，使用利用電壓探針檢測到的噴頭電壓處理前體故障檢測。
[0019]圖8A和SB根據(jù)一實(shí)施方式示出了一實(shí)施例，其中，在操作過程中對于具體的失靈，也可以使用所感測到的噴頭的電壓監(jiān)控和檢測供應(yīng)氣體的閥失靈。
[0020]圖9A和9B根據(jù)一實(shí)施方式示出了利用電壓探針以檢測噴頭的電壓和電壓的變化從而檢測在處理室的短路的一實(shí)施例。
[0021]圖1OA和1B示出了一實(shí)施例，其中可以監(jiān)控噴頭的電壓變化，以確定和檢測站正在經(jīng)歷電開路狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)。
[0022]圖11根據(jù)一實(shí)施方式示出了用于控制系統(tǒng)的控制模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本公開的實(shí)施方式提供了處理室的實(shí)施方式，處理室用于處理半導(dǎo)體晶片。在一實(shí)現(xiàn)方案中，提供了通過感測電壓變化使得能夠檢測系統(tǒng)狀態(tài)或故障的方法和系統(tǒng)。在本文所定義的各種實(shí)施例中，電壓變化是在等離子體處理室的噴頭處感測的?；谒袦y到的電壓或與預(yù)期電壓的偏差或電壓的范圍，可識別或確定特定的狀態(tài)。
[0024]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施方式可用許多途徑實(shí)現(xiàn)，途徑如工藝、裝置、系統(tǒng)、設(shè)備或方法。下面描述若干實(shí)施方式。
[0025]膜的沉積優(yōu)選在等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)系統(tǒng)中執(zhí)行。PECVD系統(tǒng)可采用多種不同形式。PECVD系統(tǒng)包括容納一或多個(gè)晶片且適合用于晶片處理的一或多個(gè)室或“反應(yīng)器”(有時(shí)包括多個(gè)站)。每個(gè)室可容納一或多個(gè)晶片以進(jìn)行處理。一或多個(gè)室維持晶片在限定的一或多個(gè)位置(在該位置中有或沒有移動，例如，有或沒有轉(zhuǎn)動、振動或其它搖動)。在處理期間，進(jìn)行沉積的晶片可在反應(yīng)器室內(nèi)從一個(gè)站被傳送到另一個(gè)。當(dāng)然，膜沉積可全部發(fā)生在單個(gè)站或者膜的任何部分可在任意數(shù)量的站被沉積。在處理中，每個(gè)晶片被基座、晶片卡盤和/或其它晶片保持裝置保持在合適位置上。對某些操作而言，該裝置可包括加熱器，比如加熱板，以加熱晶片。
圖1示出了示例性的CVD系統(tǒng)。膜的沉積優(yōu)選在等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)系統(tǒng)中執(zhí)行。PECVD系統(tǒng)可采用多種不同形式。PECVD系統(tǒng)包括容納一或多個(gè)晶片且適合用于晶片處理的一或多個(gè)室或“反應(yīng)器”(有時(shí)包括多個(gè)站)。每個(gè)室可容納一或多個(gè)晶片以進(jìn)行處理。一或多個(gè)室維持晶片在限定的一或多個(gè)位置(在該位置中有或沒有移動，例如，有或沒有轉(zhuǎn)動、振動或其它搖動)。在處理期間，進(jìn)行沉積的晶片可在反應(yīng)器室內(nèi)從一個(gè)站被傳送到另一個(gè)。當(dāng)然，膜沉積可全部發(fā)生在單個(gè)站或者膜的任何部分可在任意數(shù)量的站被沉積。
[0026]在處理中，每個(gè)晶片被基座、晶片卡盤和/或其它晶片保持裝置保持在合適位置上。對某些操作而言，該裝置可包括加熱器，比如加熱板，以加熱晶片。例如，在圖1中的反應(yīng)器10包含處理室24，該處理室24包封反應(yīng)器的其它組件并容納等離子體。等離子體可以由電容器型系統(tǒng)產(chǎn)生，該系統(tǒng)包含結(jié)合接地加熱器塊20工作的噴頭14。連接至匹配網(wǎng)絡(luò)60的高頻(HF)射頻(RF)產(chǎn)生器02和低頻(LF)RF產(chǎn)生器04和噴頭14連接。由匹配網(wǎng)絡(luò)60供應(yīng)的功率和頻率可足以從工藝氣體產(chǎn)生等離子體。
[0027]在反應(yīng)器內(nèi)，晶片基座18支持襯底16?；?8通常包含卡盤、叉、或者升降銷，以在沉積和/或等離子體處理反應(yīng)期間和之間保持并傳輸襯底?？ūP可以是靜電卡盤、機(jī)械卡盤、或者各種其它類型的卡盤。工藝氣體經(jīng)由入口 12導(dǎo)入。多個(gè)源氣體管線10連接至歧管508。氣體可以預(yù)混合或者不預(yù)混合。采用適當(dāng)?shù)拈y門與質(zhì)量流量控制機(jī)構(gòu)，以保證在處理的沉積和等離子體處理階段期間輸送適當(dāng)?shù)臍怏w。
[0028]工藝氣體經(jīng)由出口22輸出室24。真空栗26 (例如一級或二級機(jī)械干式栗和/或渦輪分子栗)通過使用閉環(huán)控制的流限制設(shè)備(諸如節(jié)流閥或者擺閥)，從反應(yīng)器抽取工藝氣體并維持反應(yīng)器內(nèi)的適當(dāng)?shù)蛪骸Ｔ诟鞣N實(shí)施方式中，晶片可以在每個(gè)沉積和/或沉積后等離子體退火處理之后換位直至所有所需的沉積和處理完成，或者可以在將晶片換位之前在單個(gè)站進(jìn)行多個(gè)沉積和處理。
[0029]盡管這種系統(tǒng)運(yùn)行良好，但需要測量系統(tǒng)來監(jiān)控處理以檢測故障或不正確的處理狀態(tài)。在圖2的實(shí)施例中，該室可以是用于PECVD或ALD的工具。通過實(shí)施計(jì)量功能，例如，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)電壓探針實(shí)施，檢測每個(gè)站上的任何部件的故障是可能的。在一些實(shí)施例中，方法被執(zhí)行，以使用VI傳感器(例如，電壓探針108)檢測各種組件和晶片的放置故障。
[0030]圖2示出了襯底處理系統(tǒng)100，其被用于處理晶片101。該系統(tǒng)包括具有下室部分102b和上室部分102a的室102。中心柱被配置來支撐基座140，基座140在一實(shí)施方式中是接地電極。噴頭14經(jīng)由RF匹配60被電耦合到功率源(例如，一個(gè)或多個(gè)RF功率發(fā)生器50)。功率源5O由控制模塊110 (例如控制器)控制。控制模塊110被配置為通過執(zhí)行工藝輸入和控制109來操作襯底處理系統(tǒng)100。工藝輸入和控制108可包括工藝配方，比如功率電平、定時(shí)參數(shù)、工藝氣體、晶片101的機(jī)械運(yùn)動等，以在晶片101上沉積或形成膜。
[0031]中心柱還被示出為包括升降銷120，升降銷120由升降銷控制裝置122控制。升降銷120被用于從基座140抬升晶片101以使末端執(zhí)行器能拾取晶片并在晶片101被末端執(zhí)行器放置后降低晶片1I。襯底處理系統(tǒng)100還包括連接到工藝氣體114 (例如，來自一設(shè)施的氣體化學(xué)品供應(yīng)源)的氣體供應(yīng)歧管112。根據(jù)被執(zhí)行的處理，控制模塊110通過氣體供應(yīng)歧管112控制工藝氣體114的輸送。然后，選定的氣體流入噴頭14并被分配在限定于噴頭14面向晶片101的面和停留在基座140上的晶片101之間的空間容積中。
[0032]射頻匹配60可以耦合到RF分配系統(tǒng)107，RF分配系統(tǒng)17提供RF功率至系統(tǒng)100。例如，如果系統(tǒng)100是成組的站中的一個(gè)站，如下面的圖3中所示，那么RF分配系統(tǒng)107被用于提供RF功率至系統(tǒng)100。然后，在操作期間，被輸送的RF功率通過電壓探針108以感測噴頭14的電壓。從電壓探針108收集的電壓數(shù)據(jù)被映射到帶內(nèi)和帶外的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述帶內(nèi)和帶外的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)被配置成識別一個(gè)或多個(gè)特定的故障。
[0033]例如，利用噴頭電壓變化，通過由電壓探針108讀取的數(shù)據(jù)，可以檢測各種部件和/或系統(tǒng)故障。示例性的檢測可以識別晶片錯(cuò)位、前體故障、清潔干燥空氣(CDA)的閥的故障、射頻開路/短路故障、及其它。
[0034]一種方法包括用已知的可靠的組件和系統(tǒng)校準(zhǔn)系統(tǒng)。使用電壓探針，將基準(zhǔn)站電壓和自然變化保存到數(shù)據(jù)庫或文件中。在操作過程中，電壓探針108可以測量電壓的變化，并根據(jù)與基準(zhǔn)站電壓的偏差，系統(tǒng)將識別組件/系統(tǒng)故障或使得組件/系統(tǒng)故障能被識別。在一實(shí)施方式中，當(dāng)電壓變化超出自然變化時(shí)，設(shè)置警報(bào)。
[0035]此外還示出了圍繞基座140外部區(qū)域的承載環(huán)200。承載環(huán)200被配置為坐落在承載環(huán)支撐區(qū)域上，承載環(huán)支撐區(qū)域是從在基座140中心的晶片支撐區(qū)域下來的臺階。承載環(huán)包括其盤結(jié)構(gòu)的外邊緣側(cè)(例如，外半徑)和其盤結(jié)構(gòu)最靠近晶片101所在處的晶片邊緣側(cè)(例如，內(nèi)半徑)。承載環(huán)的晶片邊緣側(cè)包括多個(gè)接觸支撐結(jié)構(gòu)，多個(gè)接觸支撐結(jié)構(gòu)被配置來在承載環(huán)200被蜘蛛式叉180抬升時(shí)抬升晶片101。因此，承載環(huán)200與晶片101—起被抬升且可被轉(zhuǎn)動到另一個(gè)站(例如，在多站式系統(tǒng)中)。
[0036]圖3示出了多站式處理工具的頂視圖，其中設(shè)置有四個(gè)處理站。該頂視圖是下室部分102b(例如，為了圖解，去除了上室部分102a)，其中四個(gè)站可被蜘蛛式叉226訪問。每個(gè)蜘蛛式叉或叉包括第一臂和第二臂，每個(gè)臂圍繞基座140的每一側(cè)的一部分被設(shè)置。在該視圖中，蜘蛛式叉226用虛線畫出以表達(dá)它們在承載環(huán)200下面。使用嚙合和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)220的蜘蛛式叉226被配置來同時(shí)從站升高和抬起承載環(huán)200(即，從承載環(huán)200的下表面)，接著在降低承載環(huán)200(其中承載環(huán)中的至少一個(gè)支撐晶片101)之前將至少一或多個(gè)站轉(zhuǎn)動到下一位置以便進(jìn)一步的等離子體加工、處理和/或膜沉積可在各晶片101上進(jìn)行。如上所述，有時(shí)在旋轉(zhuǎn)后晶片可能不能適當(dāng)?shù)胤胖迷诨?，并且電壓感測被配置為識別這樣的狀態(tài)，例如，識別錯(cuò)位的晶片所處的站。在一實(shí)施方式中，每個(gè)站將包括用于感測電壓的電壓探針108。在一些實(shí)施方式中，每個(gè)站可以包括一個(gè)以上的電壓探針，例如，不同的探針對每個(gè)不同的RF頻率源。
[0037]圖4示出了具有入站裝載鎖302和出站裝載鎖304的多站式處理工具300的實(shí)施方式的示意圖。機(jī)械手306在大氣壓下被配置來經(jīng)由大氣端口 310將襯底從通過艙(pod)308裝載的晶舟移動到入站裝載鎖302。入站裝載鎖302被耦合到真空源(未圖示)，使得當(dāng)大氣端口310被關(guān)閉時(shí)，入站裝載鎖302可被抽空。入站裝載鎖302還包括與處理室102b接口的室傳送端口316。因此，當(dāng)室傳送端口316被打開時(shí)，另一機(jī)械手(未圖示)可將襯底從入站裝載鎖302移動到第一處理站的基座140以進(jìn)行處理。
[0038]所述處理室102b包括四個(gè)處理站，在圖3所示實(shí)施方式中從I到4進(jìn)行編號(S卩，站S1、S2、S3和S4)。在一些實(shí)施方式中，處理室102b可被配置為維持低壓環(huán)境使得可用承載環(huán)200在處理站之間傳送襯底而不經(jīng)歷真空破壞和/或暴露于空氣。圖3中所示的每個(gè)處理站包括處理站襯底保持器(就站I而言示出在318處)和工藝氣體輸送管線入口。
[0039]圖5示出了在處理站1、2、3和4中的每一個(gè)站設(shè)置電壓探針的一個(gè)示例性示圖。處理站可以是上面圖3和4所描述的。如圖所示，RF功率在此實(shí)施例中通過低頻發(fā)生器(LF)和高頻發(fā)生器(HF)提供。在一個(gè)實(shí)施方式中，高頻發(fā)生器在13.56MHz的頻率下提供功率，低頻發(fā)生器在400kHz的頻率下提供功率。但是應(yīng)當(dāng)理解的是，這些頻率僅是示例性的。低頻發(fā)生器和高頻發(fā)生器通過匹配電路以及連接RF功率到分配系統(tǒng)(諸如圖2的分配系統(tǒng)107)的濾波器親合。
[0040]電壓探針108沿著功率饋送件串聯(lián)式耦合，功率饋送件連接所述分配系統(tǒng)107和在各個(gè)站中的噴頭14中的每一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，單一的電壓探針108串聯(lián)式連接在每個(gè)噴頭14和分配系統(tǒng)107之間，例如，13.56MHz的電壓探針。在另一個(gè)實(shí)施方式中，多于一個(gè)的電壓探針108可以串聯(lián)連接在每個(gè)站的噴頭14和分配系統(tǒng)107之間。在一些實(shí)施方式中，電壓探針108用于從提供較寬的頻率操作的功率源探測電壓是可行的。例如，雖然電壓探針108可被設(shè)計(jì)為13.56MHz，但電壓探針可以是能夠在約13.56MHz的較寬的頻率范圍內(nèi)使用。在還有的其它實(shí)施方式中，可以使用可以在白色的頻率范圍(如10kHz至100MHz)內(nèi)運(yùn)行的電壓探針。
[0041]一般情況下，只要電壓探針被提供并根據(jù)輸送到噴頭14的功率耦合到噴頭14，就能夠感測由所述處理站所經(jīng)歷的電壓。如上所述，感測在噴頭14的電壓會產(chǎn)生不同的電壓讀數(shù)，具體取決于工藝條件。在一個(gè)實(shí)施方式中，工藝條件的數(shù)據(jù)庫是預(yù)校準(zhǔn)的，并被分配給預(yù)期的電壓讀數(shù)。在操作過程中，感測在噴頭14處的電壓的變化將使得能產(chǎn)生特定的電壓讀數(shù)。在示出的實(shí)施例中，電壓傳感器的輸出被傳送到系統(tǒng)控制器110。系統(tǒng)控制器可以經(jīng)由圖形用戶界面或顯示屏幕或報(bào)告提供信息。
[0042]這些電壓讀數(shù)然后可以與來自數(shù)據(jù)庫(例如來自以前的校準(zhǔn)電壓)的預(yù)期電壓讀數(shù)比較。在具體的實(shí)施例中，程序指令使得能顯示故障或潛在的計(jì)量問題或警示識別故障或潛在的計(jì)量問題。在一實(shí)施方式中，根據(jù)被執(zhí)行的處理操作的不同，預(yù)期的特定電壓讀數(shù)將識別故障或系統(tǒng)缺陷的類型。下面參照在處理中的特定的檢測到的變化，提供這些檢測到的電壓變化的實(shí)施例，特定的檢測到的變化與電壓讀數(shù)是相關(guān)的。
[0043]圖6A至6C圖示說明了在噴頭14處感測的電壓的結(jié)果，其檢測在特定站的晶片錯(cuò)位。圖6A示出了 4個(gè)站中的每個(gè)的電壓讀數(shù)。該實(shí)施例被提供來說明與在站I的噴頭的電壓操作相關(guān)聯(lián)的電壓帶。雖然在圖6A-6C中示出了其它站的電壓，但是限定了電壓檢查帶的該圖示只涉及在站l(stn-l)的噴頭處所感測的電壓。此外，該圖示顯示了當(dāng)晶片在站I的基座上錯(cuò)位約2毫米時(shí)，在圖6B所示的電壓的變化將發(fā)生。在這個(gè)實(shí)施例中，在站I由電壓探針感測到的電壓將產(chǎn)生在電壓檢查帶之外的電壓。將晶片在站I被正確設(shè)定并使用上面討論的電壓探針復(fù)查在噴頭的電壓，以進(jìn)行確認(rèn)。
[0044]圖6C示出了，由電壓探針在該噴頭14感測到的電壓現(xiàn)在已經(jīng)返回到大致電壓檢查帶的中心區(qū)域。因此，對于在其它站中的每個(gè)感測到的其它電壓的電壓檢查帶將有它們自身的電壓檢查帶，它們自身的電壓檢查帶在運(yùn)行期間進(jìn)行驗(yàn)證，以確定是否已檢測到晶片錯(cuò)位。在一實(shí)施方式中，可以執(zhí)行晶片錯(cuò)位檢測，以確定晶片錯(cuò)位2毫米發(fā)生時(shí)，站上的電壓是否增加了 15V。如果其它站不具有晶片錯(cuò)位，則其它站將具有保持在其各自的電壓檢查帶內(nèi)的電壓。
[0045]圖7示出了一實(shí)施例，其中使用利用上述的電壓探針108檢測到的噴頭電壓處理前體的故障檢測。在這個(gè)實(shí)施例中，在正常操作期間，噴頭電壓被示出為在范圍介于約68V和71V之間的安全操作帶內(nèi)操作，當(dāng)前體不存在或在前體輸送中存在故障時(shí)，將檢測到不同的電壓信號，該電壓信號將剛好在安全工作帶以下。因此，噴頭電壓感測可用于檢測前體故障。應(yīng)當(dāng)理解的是，所提供的實(shí)施例與所提供的電壓范圍僅僅是示例性的，并且每個(gè)處理操作將有自己的歸一化的或預(yù)期的安全工作帶，以便在操作期間響應(yīng)于從噴頭感測電壓能檢測故障。
[0046]圖8A和SB示出了一個(gè)實(shí)施例，其中，在操作期間，也可以使用噴頭的感測到的電壓監(jiān)控和檢測供應(yīng)氣體的閥故障的特定故障。圖8A示出了在處理期間四個(gè)處理站中的每一個(gè)的正常狀態(tài)。站4的電壓檢查帶被突出顯示來說明在正常操作期間電壓被預(yù)期的區(qū)域。如上所述，每個(gè)站可以具有它自己的電壓檢查帶(例如，范圍，在該范圍內(nèi)電壓被認(rèn)為是可接受的)。在其它實(shí)施方式中，每個(gè)站可共享相同的電壓檢查帶。電壓檢測帶不同或相同的情況將取決于在每個(gè)處理站的工藝條件和正在執(zhí)行的操作。通常，單一的處理站將有其自己的用于具體處理操作的電壓檢查帶，其將表示在處理中或在晶片處理的系統(tǒng)組件中或它們的組合中故障或失靈是否已經(jīng)出現(xiàn)。
[0047]在圖SB的具體實(shí)施例中，對于站的電壓信號被示出為已經(jīng)下降到電壓檢查帶外，這標(biāo)志著噴頭電壓變化與閥故障相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)實(shí)施例中，閥可以提供氣體，如清潔干燥空氣(CDA)，或在半導(dǎo)體晶片的處理過程中使用的其它氣體。此外，這個(gè)實(shí)施例說明，如果在特定的站，例如站4上，該閥中的一個(gè)被打開，那么就發(fā)生約15伏的電壓降。
[0048]圖9A和9B示出了利用電壓探針以檢測噴頭的電壓和電壓的變化，從而檢測在處理室中的短路的一實(shí)施例。在圖9A所示的實(shí)施例中，示出了用于處理和氧化物配方的正常電壓帶。在此處理期間，示出了站2具有在正常電壓帶外的電壓，這表示短路。在正常電壓帶內(nèi)的其它處理站根據(jù)該電壓讀數(shù)被認(rèn)為沒有短路。在這個(gè)實(shí)施例中，認(rèn)為是正常的電壓帶是由4個(gè)處理站共享的。因此，短路的站可以通過噴頭電壓變化測量來檢測，該測量基于可以存儲在數(shù)據(jù)庫中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析。
[0049]圖9B示出了在處理操作期間利用的不同電壓的一實(shí)施例。也就是說，在不同的時(shí)間，對于每個(gè)處理站被認(rèn)為是可接受的電壓將是在特定的可接受的帶內(nèi)?？山邮艿膸]有在圖9B示出，但應(yīng)理解，是集結(jié)在站1、3和4中的每個(gè)的電壓讀數(shù)的附近。在這個(gè)實(shí)施例中，站2不與其它站的電壓讀數(shù)集結(jié)，從而表明該站經(jīng)歷了短路，因?yàn)槠潆妷阂严蛑惴陆怠Ｏ啾容^而言，如果開路狀態(tài)被檢測到，則電壓讀數(shù)實(shí)際上增大到超出正常帶。
[0050]圖1OA和1B示出了其中可以監(jiān)控噴頭電壓變化以識別和檢測當(dāng)站正在經(jīng)歷電開路狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)的實(shí)施例。電開路狀態(tài)與上面描述的電短路是反的。當(dāng)經(jīng)歷電開路狀態(tài)時(shí)，示出站2的電壓電平的峰值超出在圖1OA中的正常電壓帶。此外，用于其它站的其它電壓保持在電壓帶內(nèi)，該電壓帶對于該實(shí)施例在多個(gè)站之間共享。
[0051]圖1OB說明了一實(shí)施例，其中當(dāng)電壓增大超出由其它未經(jīng)歷電開路狀態(tài)的站所經(jīng)歷的電壓的集結(jié)束時(shí)，不同的功率周期也將檢測站2的打開狀態(tài)。該圖示已經(jīng)被提供來表明，利用耦合至噴頭14的電壓探針108能夠在操作期間精確檢測處理系統(tǒng)的故障和狀態(tài)。
[0052]此外，檢測各種電壓也可以關(guān)聯(lián)并映射到存儲在數(shù)據(jù)庫中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，使得查找操作可以快速識別特定的電壓變化表明什么，并且可以向系統(tǒng)的用戶或操作者提供作為警報(bào)、或者作為報(bào)告、或作為圖形用戶數(shù)據(jù)的信息。通過以這種方式監(jiān)控噴頭的電壓，可以識別影響或能夠影響該處理操作的多種系統(tǒng)狀態(tài)，從而提供了在線類型的計(jì)量，使得表面的特定狀態(tài)在操作期間可以被糾正或調(diào)整。
[0053]圖11示出了用于控制上述系統(tǒng)的控制模塊800。在一實(shí)施方式中，圖1的控制模塊110可包括示例性部件中的一些。例如，控制模塊800可包括處理器、存儲器和一或多個(gè)接口?？刂颇K800可被用于部分地基于感測值來控制系統(tǒng)中的設(shè)備。僅舉例而言，控制模塊800可基于感測值和其他控制參數(shù)來控制閥802、過濾器加熱器804、栗806以及其他設(shè)備808中的一或多個(gè)。控制模塊800從僅作為示例的壓力計(jì)810、流量計(jì)812、溫度傳感器814和/或其他傳感器816接收感測值?？刂颇K800還可被用于在前體輸送和膜沉積的過程中控制工藝條件?？刂颇K800將通常包括一或多個(gè)存儲器設(shè)備和一或多個(gè)處理器。
[0054]控制模塊800可控制前體輸送系統(tǒng)和沉積裝置的活動?？刂颇K800執(zhí)行包括指令集的計(jì)算機(jī)程序，所述指令集用于控制工藝時(shí)序、輸送系統(tǒng)溫度、跨越過濾器的壓差、閥位置、氣體混合物、室壓、室溫、晶片溫度、RF功率電平、晶片卡盤或基座位置以及特定工藝的其他參數(shù)。控制模塊800還可監(jiān)控壓差以及將氣相前體輸送從一或多個(gè)路徑自動切換到一或多個(gè)其他路徑。存儲在與控制模塊800相關(guān)聯(lián)的存儲器設(shè)備上的其他計(jì)算機(jī)程序可在一些實(shí)施方式中被采用。
[0055]通常會有與控制模塊800相關(guān)聯(lián)的用戶界面。用戶界面可包括顯示器818(例如顯示屏和/或該裝置和/或工藝條件的圖形軟件顯示器)以及諸如指點(diǎn)設(shè)備、鍵盤、觸摸屏、話筒等用戶輸入設(shè)備820。
[0056]用于控制前體輸送、沉積和工藝序列中的其他工藝的計(jì)算機(jī)程序可以任何常用計(jì)算機(jī)可讀編程語言編寫:例如，匯編語言、C、C++、Pascal、Fortran或其他。編譯的目標(biāo)代碼或腳本由處理器執(zhí)行以完成程序中所識別的任務(wù)。
[0057]控制模塊參數(shù)與工藝條件有關(guān)，諸如，例如過濾器壓差、工藝氣體組分和流率、溫度、壓強(qiáng)、等離子體條件(比如RF功率電平和低頻RF頻率)、冷卻氣壓、以及室壁溫度。
[0058]系統(tǒng)軟件可以許多不同方式被設(shè)計(jì)或配置。例如，多種室部件子例程或控制對象可被編寫來控制執(zhí)行創(chuàng)造性的沉積工藝所需要的室部件的操作。用于此目的的程序或程序段的示例包括襯底放置代碼、工藝氣體控制代碼、壓強(qiáng)控制代碼、加熱器控制代碼和等離子體控制代碼。
[0059]襯底放置程序可包括用于控制用來將襯底裝載到基座或卡盤上以及用來控制襯底和其他室部件(比如氣體入口和/或靶)之間的間隔的室部件的程序代碼。工藝氣體控制程序可包括用于控制氣體組分和流率以及可選地用于在沉積之前使氣體流入室中以便穩(wěn)定室中的壓強(qiáng)的代碼。過濾器監(jiān)控程序包括將測定的差與預(yù)定值進(jìn)行比較的代碼和/或用于切換路徑的代碼。壓強(qiáng)控制程序可包括用于通過調(diào)整例如室的排放系統(tǒng)中的節(jié)流閥來控制室中的壓強(qiáng)的代碼。加熱器控制程序可包括用于控制流向用于加熱前體輸送系統(tǒng)中的部件、襯底和/或該系統(tǒng)的其他部分的加熱單元的電流的代碼。替代地，加熱器控制程序可控制傳熱氣體(比如氦)到晶片卡盤的輸送。
[0060]在沉積過程中可被監(jiān)控的傳感器的示例包括但不限于質(zhì)量流量控制模塊、壓力傳感器(比如壓力計(jì)810)和位于輸送系統(tǒng)、基座或卡盤中的熱電耦(例如溫度傳感器814)。經(jīng)恰當(dāng)編程的反饋和控制算法可與來自這些傳感器的數(shù)據(jù)一起用來維持希望的工藝條件。前述內(nèi)容描述了本發(fā)明的實(shí)施方式在單或多室半導(dǎo)體處理工具中的實(shí)施。
[0061]在一些實(shí)現(xiàn)方式中，控制器是系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)可以是上述實(shí)施例的一部分。這種系統(tǒng)可以包括半導(dǎo)體處理設(shè)備，該半導(dǎo)體處理設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)處理工具、一個(gè)或多個(gè)處理室、用于處理的一個(gè)或多個(gè)平臺和/或具體的處理組件(晶片基座、氣流系統(tǒng)等)。這些系統(tǒng)可以與用于控制它們在處理半導(dǎo)體晶片或襯底之前、期間和之后的操作的電子器件一體化。電子器件可以稱為“控制器”，該控制器可以控制一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)的各種元件或子部件。根據(jù)處理要求和/或系統(tǒng)的類型，控制器可以被編程以控制本文公開的任何工藝，包括控制工藝氣體輸送、溫度設(shè)置(例如，加熱和/或冷卻)、壓強(qiáng)設(shè)置、真空設(shè)置、功率設(shè)置、射頻(RF)產(chǎn)生器設(shè)置、RF匹配電路設(shè)置、頻率設(shè)置、流率設(shè)置、流體輸送設(shè)置、位置及操作設(shè)置、晶片轉(zhuǎn)移進(jìn)出工具和其它轉(zhuǎn)移工具和/或與具體系統(tǒng)連接或通過接口連接的裝載鎖。
[0062]廣義而言，控制器可以定義為接收指令、發(fā)布指令、控制操作、啟用清潔操作、啟用端點(diǎn)測量等等的具有各種集成電路、邏輯、存儲器和/或軟件的電子器件。集成電路可以包括存儲程序指令的固件形式的芯片、數(shù)字信號處理器(DSP)、定義為專用集成電路(ASIC)的芯片和/或一個(gè)或多個(gè)微處理器或執(zhí)行程序指令(例如，軟件)的微控制器。程序指令可以是以各種單獨(dú)設(shè)置的形式(或程序文件)傳送到控制器的指令，該設(shè)置定義用于在半導(dǎo)體晶片或系統(tǒng)上或針對半導(dǎo)體晶片或系統(tǒng)執(zhí)行特定過程的操作參數(shù)。在一些實(shí)施方式中，操作參數(shù)可以是由工藝工程師定義的用于在制備晶片的一或多個(gè)(種)層、材料、金屬、氧化物、硅、二氧化硅、表面、電路和/或管芯期間完成一個(gè)或多個(gè)處理步驟的配方(recipe)的一部分。
[0063]在一些實(shí)現(xiàn)方式中，控制器可以是與系統(tǒng)集成、耦合或者說是通過網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)或它們的組合的計(jì)算機(jī)的一部分或者與該計(jì)算機(jī)耦合。例如，控制器可以在“云端”或者是fab主機(jī)系統(tǒng)的全部或一部分，從而可以允許遠(yuǎn)程訪問晶片處理。計(jì)算機(jī)可以啟用對系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問以監(jiān)控制造操作的當(dāng)前進(jìn)程，檢查過去的制造操作的歷史，檢查多個(gè)制造操作的趨勢或性能標(biāo)準(zhǔn)，改變當(dāng)前處理的參數(shù)，設(shè)置處理步驟以跟隨當(dāng)前的處理或者開始新的工藝。在一些實(shí)施例中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(例如，服務(wù)器)可以通過網(wǎng)絡(luò)給系統(tǒng)提供工藝配方，網(wǎng)絡(luò)可以包括本地網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以包括允許輸入或編程參數(shù)和/或設(shè)置的用戶界面，該參數(shù)和/或設(shè)置然后從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)傳送到系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，控制器接收數(shù)據(jù)形式的指令，該指令指明在一個(gè)或多個(gè)操作期間將要執(zhí)行的每個(gè)處理步驟的參數(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，參數(shù)可以針對將要執(zhí)行的工藝類型以及工具類型，控制器被配置成連接或控制該類型工具。因此，如上所述，控制器可以例如通過包括一個(gè)或多個(gè)分立的控制器而為分布式，這些分立的控制器通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起并且朝著共同的目標(biāo)(例如，本文所述的工藝和控制)工作。用于這些目的的分布式控制器的實(shí)施例可以是與結(jié)合以控制室上的工藝的一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程集成電路(例如，在平臺水平或作為遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的一部分)通信的室上的一個(gè)或多個(gè)集成電路。
[0064]在非限制性的條件下，示例性的系統(tǒng)可以包括等離子體蝕刻室或模塊、沉積室或模塊、旋轉(zhuǎn)清洗室或模塊、金屬電鍍室或模塊、清潔室或模塊、倒角邊緣蝕刻室或模塊、物理氣相沉積(PVD)室或模塊、化學(xué)氣相沉積(CVD)室或模塊、原子層沉積(ALD)室或模塊、原子層蝕刻(ALE)室或模塊、離子注入室或模塊、軌道室或模塊、以及在半導(dǎo)體晶片的制備和/或制造中可以關(guān)聯(lián)上或使用的任何其它的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)。
[0065]如上所述，根據(jù)工具將要執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)工藝步驟，控制器可以與一個(gè)或多個(gè)其它的工具電路或模塊、其它工具組件、組合工具、其它工具界面、相鄰的工具、鄰接工具、位于整個(gè)工廠中的工具、主機(jī)、另一個(gè)控制器、或者在將晶片的容器往來于半導(dǎo)體制造工廠中的工具位置和/或裝載口搬運(yùn)的材料搬運(yùn)中使用的工具通信。
[0066]出于闡釋和描述的目的已經(jīng)提供了實(shí)施方式的上述說明。它無意于窮盡或限制本發(fā)明。特定實(shí)施方式的單個(gè)元素或特征一般并不受限于該特定實(shí)施方式，而是在適用的情況下可以互換以及可被用在選定的實(shí)施方式中，即使沒有特別示出或描述。特定實(shí)施方式的單個(gè)元素或特征也可以多種方式變化。這樣的變化不被認(rèn)為是對本發(fā)明的背離，且所有這樣的修改意在被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0067]雖然出于清楚理解的目的對前述實(shí)施方式進(jìn)行了一定程度的詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解，某些改變和修改可在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行。據(jù)此，所呈現(xiàn)的實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)被視為說明性的而非限制性的，且這些實(shí)施方式并不受限于此處給出的細(xì)節(jié)，而是可在權(quán)利要求的范圍和等同方案內(nèi)被修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于檢測等離子體處理系統(tǒng)的處理狀態(tài)的方法，其包括， 從射頻(RF)功率源向所述等離子體處理系統(tǒng)的噴頭提供RF功率； 在布置在所述等離子體處理系統(tǒng)中的襯底運(yùn)行處理操作； 使用串聯(lián)式連接在所述RF功率源和所述噴頭之間的電壓探針感測所述噴頭的電壓，在所述處理操作的所述運(yùn)行期間，所述電壓的所述感測產(chǎn)生電壓值； 將所述電壓值與被預(yù)定義用于正在運(yùn)行的所述處理操作的電壓檢查帶進(jìn)行比較，所述比較被配置為檢測所述電壓值在所述電壓檢查帶之外的時(shí)間；以及 當(dāng)所述比較檢測到所述電壓值在所述電壓檢查帶之外時(shí)生成警報(bào)，所述警報(bào)進(jìn)一步被配置為基于所述被預(yù)定義的用于所述處理操作的所述電壓檢查帶識別故障的類型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括，在所述襯底或另一個(gè)襯底上運(yùn)行第二處理操作，所述第二處理狀態(tài)與被預(yù)定義的用于所述第二處理的相應(yīng)的電壓檢查帶相關(guān)聯(lián)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括， 對所述等離子體處理系統(tǒng)執(zhí)行校準(zhǔn)操作，所述校準(zhǔn)操作產(chǎn)生用于定義所述處理狀態(tài)的所述電壓檢查帶的信息，將該信息保存到數(shù)據(jù)庫并且在所述比較操作期間被訪問。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述校準(zhǔn)操作生成用于與多個(gè)處理操作相關(guān)的多個(gè)電壓檢查帶的信息，其中所述多個(gè)電壓檢查帶中的每一個(gè)對應(yīng)于特定系統(tǒng)狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述特定系統(tǒng)狀態(tài)中的狀態(tài)包括晶片錯(cuò)位、或前體輸送失靈、或閥的操作失靈、或電短路狀態(tài)、或電開路狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理操作是被配置成在所述襯底上沉積材料層的沉積處理。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述等離子體處理系統(tǒng)包括多個(gè)站，并且每個(gè)站包括電壓探針中的一個(gè)以從所述多個(gè)站中的相應(yīng)的站的噴頭感測電壓。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所生成的所述警報(bào)識別生成所述警報(bào)的狀態(tài)和站。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述狀態(tài)是晶片錯(cuò)位、或前體輸送失靈、或閥的操作失靈、或電短路狀態(tài)、或電開路狀態(tài)中的一種。10.一種等離子體處理系統(tǒng)，其包括， 用于支撐襯底的基座； 噴頭，其用于供給工藝氣體到所述等離子體處理系統(tǒng)內(nèi)和所述襯底上； 射頻(RF)功率源，其用于提供RF功率至所述等離子體處理系統(tǒng)的噴頭； 電壓探針，其串聯(lián)式連接在所述RF功率源和所述噴頭之間，所述電壓探針被配置為在處理操作的運(yùn)行期間感測電壓值以在所述等離子體處理室中的所述襯底上沉積材料；以及控制器，其被配置成接收所感測到的所述電壓值，并將所感測到的所述電壓值與被預(yù)定義用于正在運(yùn)行的所述處理操作的電壓檢查帶進(jìn)行比較，所述比較被配置為檢測所述電壓值在所述電壓檢查帶之外的時(shí)間，并且進(jìn)一步被配置為當(dāng)所述比較檢測到所感測到的所述電壓值在所述電壓檢查帶之外時(shí)生成警報(bào)，所述警報(bào)被配置為基于所述被預(yù)定義的用于所述處理操作的所述電壓檢查帶識別故障的類型。
【文檔編號】H01L21/66GK106024662SQ201610197416
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】蘇尼爾·卡普爾, 亞思萬斯·蘭吉內(nèi)尼, 亞倫·賓漢姆, 圖安·紐倫
【申請人】朗姆研究公司