[发明专利]用于校验从气体供应系统进入等离子体处理室的气体流率的方法

说明书

背景技术

半导体结构在等离子体处理设备中处理，该设备包括等离子体处理室、提供处理气体到该室的气体源、以及由该处理气体产生等离子体的能量源。在这样的设备中，通过包括干蚀刻处理、沉积处理(例如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积、或者金属、介电和半导体材料的等离子体加强化学气相沉积(PECVD))以及抗蚀剂剥除处理的技术，对半导体结构进行处理。不同的处理气体和处理条件用于这些处理技术，以及用于处理形成这些半导体结构的不同材料。 

发明内容

用于校验从气体供应系统到等离子体处理室的处理气体流率的方法的一个实施方式包括：a)设置第一流量控制器于第一设定点，并且以来自该第一流量控制器的第一设定流率流动气体，该气体通过孔阵列的第一孔流入在环境温度下的等离子体处理室中；b)设置该第一流量控制器于第二设定点，并且以来自该第一流量控制器的第二设定流率流动气体，该气体通过该孔阵列的该第一孔或第二孔流入在环境温度下的该等离子体处理室中；c)为各该第一设定流率和第二设定流率，测量进入该等离子体处理室的气体的实际流率；d)确定用于该第一流量控制器的该第一和第二设定流率以及该实际流率之间的关系；e)分别测量在该第一和第二设定流率 下，该第一和第二孔上游的气体压力，该室在环境温度下；f)利用该实际流率以及该测得的对于该第一和第二设定流率的上游气体压力，确定对于各个该第一孔和第二孔的该第一流量控制的第一经验系数；g)设置该第一流量控制器于第三设定点，并且以来自该第一流量控制器的第三设定流率流动该气体，该气体通过该第一或第二孔流入该等离子体处理室中；h)测量在该第三设定流率下，该第一或第二孔上游的气体压力；以及i)使用对于该各自的第一或第二孔的该测得的气体压力以及该第一经验系数，确定以该第三设定流率通过该第一或第二孔的气体流率。 

该用于校验从气体供应系统到等离子体处理室的处理气体流率的方法的另一个实施方式包括：a)设置第一流量控制器于第一设定点，并且以来自该第一流量控制器的第一设定流率流动气体，该气体以粘性声速流率通过孔阵列的第一孔流入等离子体处理室中；b)测量在该第一流率下，该第一孔上游的气体压力(P₁)和温度(T₁)；c)测量该第一孔的横截面流通面积(A)；d)确定该气体在恒定体积下的比热(C_v)、在恒定压力下的比热(C_p)、分子量(M)以及绝对经验系数(K_a)；以及e)利用以下方程式(i)-(iii)，计算通过该第一孔的气体的流率Q：