[发明专利]评估等离子体处理装备中内表面调节的系统与方法

说明书

在实施例中，一种等离子体源包括：第一电极，配置成用于移送一种或更多种等离子体源气体通过所述第一电极中的第一穿孔；绝缘体，设置成绕所述第一电极的外周与所述第一电极接触；以及第二电极，设置成使所述第二电极的外周抵靠所述绝缘体，使得所述第一和第二电极以及所述绝缘体界定等离子体生成腔。所述第二电极配置成用于使来自所述等离子体生成腔的等离子体产物移动通过所述第二电极而前往工艺腔室。电源跨所述第一和第二电极提供电功率以在所述等离子体生成腔中利用所述一种或更多种等离子体源气体点燃等离子体，从而产生所述等离子体产物。所述第一电极、所述第二电极和所述绝缘体中的一者包括端口，所述端口提供来自所述等离子体的光学信号。

技术领域

本公开广泛适用于等离子体处理装备领域。更具体地，公开了用于使用光学发射光谱学对等离子体生成器进行内表面调节评估的系统与方法。

背景技术

半导体工艺经常利用等离子体处理以在半导体晶片上蚀刻、清洁或沉积材料。可预测和可再现的晶片处理通过稳定和良好受控的等离子体处理参数来促成。对等离子体处理中所涉及的装备和/或材料的某些改变会暂时破坏等离子体处理的稳定性。相比在单个工艺中长期使用所产生的表面化学性质，所述暂时破坏等离子体处理稳定性通常发生在此类改变影响等离子体系统部件的表面化学性质时。例如，等离子体腔室部件可能在首次使用时或腔室被排空至大气之后可能需要调节。在这种情况下，等离子体工艺最初可呈现变化但随时间(例如，随着工艺腔室内的表面涂层与等离子体工艺条件达到平衡)可稳定的可交付事项(deliverable)(诸如，蚀刻速率、蚀刻选择率或沉积速率)。半导体制造商看重工艺条件的迅速稳定以及工艺稳定性的可靠确认，使得新的或维修好的等离子体腔室可尽快投入使用。

发明内容

在实施例中，一种等离子体源包括：第一电极，配置成用于移送一种或更多种等离子体源气体通过所述第一电极中的第一穿孔；绝缘体，设置成绕所述第一电极的外周与所述第一电极接触；以及第二电极，设置成使得所述第二电极的外周抵靠所述绝缘体，使得所述第一和第二电极以及所述绝缘体界定等离子体生成腔。所述第二电极配置成用于使来自所述等离子体生成腔的等离子体产物移动通过所述第二电极而前往工艺腔室。电源跨所述第一和第二电极提供电功率以在所述等离子体生成腔中利用所述一种或更多种等离子体源气体点燃等离子体，从而产生所述等离子体产物。所述第一电极、所述第二电极和所述绝缘体中的一者包括端口，所述端口提供来自所述等离子体的光学信号。

在实施例中，一种方法评估等离子体处理系统的一个或更多个内表面的表面调节。所述方法包括以下步骤：在所述等离子体处理系统的等离子体生成腔内引入一种或更多种等离子体源气体，所述等离子体生成腔至少部分地由所述一个或更多个内表面界定；以及跨所述等离子体处理系统的电极施加功率，以便在所述等离子体生成腔内利用所述等离子体源气体点燃等离子体。利用光学探针捕获来自所述等离子体的光学发射，所述光学探针设置成邻近所述等离子体生成腔，并定向成使得所捕获的光学发射不受所述等离子体与工件的相互作用影响。监测所捕获的光学发射的一个或更多个发射峰以评估所述一个或更多个内表面的表面调节。