[发明专利]判断起辉状态的方法和装置、气相沉积方法和设备

说明书

本发明提供了一种判断工艺腔室内等离子体起辉状态的方法，所述工艺腔室包括阻抗匹配单元，所述方法包括：获取所述阻抗匹配单元的实时阻抗参数；判断获取到的实时阻抗参数是否在预设阻抗参数范围内，且持续预定时间，若是，判定起辉失败；若否，判定起辉成功。本发明还提供了一种增强化学气相沉积方法、一种判断工艺腔室内等离子体起辉状态的装置和一种增强化学气相沉积设备，所述判断工艺腔室内等离子体起辉状态的方法能够更加便捷有效地判断起辉状态、降低设备成本。

技术领域

本发明涉及半导体加工工艺领域，具体涉及一种判断工艺腔室内等离子体起辉状态的方法、一种判断工艺腔室内等离子体起辉状态的装置、一种增强化学气相沉积方法以及一种增强化学气相沉积设备。

背景技术

等离子体被广泛应用于半导体器件的生产过程中，由于等离子体工艺对器件的损伤问题尤为严重，影响器件的性能和可靠性，还会造成器件的永久失性，降低成品率。为了解决上述问题，通常采用降低射频电源功率的方式来减小等离子体对器件的损伤，但是在低功率起辉时经常存在“假起辉”状态，即匹配器只对腔室以及其他杂散电容进行匹配，无等离子体产生。

在现有技术中，通常采用OES(optical Emission Spectroscopy,光学发射光谱)方法对腔室内的起辉状态进行判定，但是上述现有技术存在以下缺点：

1)需要光谱分析仪，设备成本高；

2)控制算法复杂，光谱分辨率较低，难以进行有效控制；

3)对于PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)低功率沉积薄膜时，要对工艺过程中每一步等离子体状态进行监测，浪费设备资源，工作效率低，存在一定误判现象。

因此，如何设计一种便捷有效、成本低廉的判断等离子体起辉状态的方法成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种判断工艺腔室内等离子体起辉状态的方法、一种判断工艺腔室内等离子体起辉状态的装置以及一种增强化学气相沉积工艺执行方法。所述判断工艺腔室内等离子体起辉状态的方法能够更加便捷有效地判断起辉状态、降低设备成本。

为了解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种判断工艺腔室内等离子体起辉状态的方法，所述工艺腔室包括阻抗匹配单元，其中，所述方法包括：

获取所述阻抗匹配单元的实时阻抗参数；

判断获取到的实时阻抗参数是否在预设阻抗参数范围内，且持续预定时间，若是，判定起辉失败；若否，判定起辉成功。

优选地，所述阻抗匹配单元包括射频输入端、第一可变电容、第二可变电容和射频输出端，所述第一可变电容串联在所述射频输入端和接地端之间，所述第二可变电容串联在所述射频输入端和所述射频输出端之间，所述预设阻抗参数包括所述阻抗匹配单元与所述工艺腔室的系统阻抗匹配时的所述第一可变电容的第一旋转圈数以及所述第二可变电容的第二旋转圈数，所述预设阻抗参数范围包括以所述第一旋转圈数为基准的范围和以所述第二旋转圈数为基准的范围；

所述实时阻抗参数包括所述第一可变电容的实时旋转圈数和所述第二可变电容的实时旋转圈数；

判断获取到的实时阻抗参数是否在预设阻抗参数范围内的步骤包括：

判断所述第一可变电容的实时旋转圈数是否在以所述第一旋转圈数为基准的范围内，以及判断所述第二可变电容的实时旋转圈数是否在以所述第二旋转圈数为基准的范围内。

优选地，所述方法还包括在执行获取所述阻抗匹配单元的实时阻抗参数步骤之前进行以下步骤：

向工艺腔室内通入工艺气体，并向所述工艺腔室提供射频功率；

判断所述工艺气体是否达到击穿临界状态；