[发明专利]用于等离子体处理的方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及半导体处理技术，更具体地说，涉及用于等离子体处理的方法，该方法适于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)处理以及其他等离子体处理。

背景技术

在集成电路的制造中，经常用等离子体处理来对各种材料层进行沉积或刻蚀。等离子体处理提供了优于热处理的许多优点。例如，与类似的热处理相比，等离子体增强化学气相沉积(PECVD)允许在较低温度和较高沉积速率下进行沉积处理。因此，对于热要求较严格的集成电路制造，例如较大规模或超大规模集成电路(VLSI或ULSI)器件制造，PECVD很有利。

集成电路制造中等离子体处理遇到的一个问题是可能由于暴露于非均匀的等离子体环境(例如电场梯度)而造成器件损坏。例如，等离子体点火过程中发生的RF功率涌流(power in-rush)可能造成处理区域中非均匀等离子体的产生和分布。器件易受破坏的程度或水平取决于器件制造的阶段和具体的器件设计。例如，具有较大天线比率(例如金属互连件的面积对栅极面积之比)的衬底比具有较小天线比率的衬底更易于在等离子体点火过程中发生电弧。具有较大天线比率的衬底还易于收集电荷并将荷电效应放大，从而使易受等离子体破坏(例如对衬底上正在形成的器件产生电弧)的程度增大。由于介质层表面上积累的电荷和/或电势梯度，含有沉积在衬底上的绝缘层或介质层的器件易于损坏。

另外，衬底上电荷的积累或电梯度的建立可能在部分金属化材料中感生出破坏性电流。感生电流经常造成介质层之间的电弧和/或对处理环境(例如系统部件)的电弧。电弧不仅可能造成器件失效和低成品率，还可能破坏处理系统的部件，从而缩短系统部件的使用寿命。受损坏的系统部件可能造成处理发生变化或容易产生颗粒，这些都可能进一步降低成品率。随着器件的特征尺寸变得越来越小、介质层变得越来越薄，防止产生不稳定和/或不均匀的等离子体分布变得越来越重要，不仅对于确保获得器件的电性能和成品率是如此，而且对于延长系统部件的工作寿命并控制系统工作成本也是如此。

因此，需要一种用于等离子体处理的改进方法。

发明内容

本发明提供了用于等离子体处理的方法。在一种实施例中，用于等离子体处理的方法包括：在等离子体处理室中设置衬底；使气体混合物流入室中；向电极施加RF功率以在室中形成等离子体；并收集电极的DC偏压。

在另一种实施例中，用于等离子体处理的方法包括：获取多次等离子体产生事件中的DC偏压信息；并根据这些DC偏压信息确定RF功率施加率。

在再一种实施例中，用于等离子体处理的方法包括：用不同的RF功率施加率对多个衬底进行等离子体处理；获取与各个功率施加率有关的处理的表征量度；根据该表征量度确定有利于处理的功率施加判据；并以由该功率施加判据限定的功率施加参数对衬底进行等离子体处理。

附图说明

上文中简要概括了本发明；通过参考附图中所图示的本发明实施例，可以对本发明有更具体的了解，从而可以详细了解本发明实现上述特征的方式。

图1是一种示例性等离子体处理室一种实施例的剖视图，该处理室带有数据采集系统，用于等离子体处理的方法的至少一种实施例可以在该处理室中实施；

图2的处理流程图图示了用于等离子体处理的方法的一种实施例；

图3是根据本发明的一种实施例，由数据采集系统获取的DC偏压曲线。

为了便于理解，在可能之处采用了相同的标号来标记各图中共有的相同元件。应当认为，在没有另外说明的情况下，一种实施例的元件和特征也可以包括到其他实施例中以获得优点。

但是应当注意，附图只是图示了本发明的示例性实施例，因此不应认为对其范围的限制，因为本发明也可以采用其他等效实施方式。

具体实施方式