[发明专利]在多模式脉冲处理中检测处理点的系统和方法

说明书

本发明涉及在多模式脉冲处理中检测处理点的系统和方法。一种识别在多模式脉冲处理中选择的处理点的系统和方法，其包含向等离子体处理室中选择的晶片施加多模式脉冲处理，所述多模式脉冲处理包含多个周期，这些周期中的每一个至少包含多个不同阶段中的一个。在对选择的晶片的多个周期期间，对于选择的至少一个阶段收集至少一个处理输出变量。收集的至少一个处理输出变量的包络和/或模板能够被用于识别选择的处理点。对于先前阶段的收集的处理输出变量的第一轨道能够与选择的阶段的处理输出变量的第二轨道比较。能够计算和使用第二轨道的多变量分析统计以识别选择的处理点。

本申请是申请号为201510683129.1、申请日为2015年10月20日、发明名称为“在多模式脉冲处理中检测处理点的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及多模式脉冲处理，并且更具体而言，涉及在多模式脉冲处理中精确地检测端点的系统和方法。

背景技术

典型的蚀刻处理利用光学发射频谱分析来确定何时达到蚀刻处理的端点。典型的等离子体蚀刻处理包含数量级为几秒(sec)至几十分钟的处理时间。蚀刻化学过程、压力、温度、偏置电压、RF频率、RF电压、RF电流和RF功率在整个蚀刻处理中实质上是恒定的。等离子体包含处理化学品(例如处理气体)和蚀刻副产品。蚀刻副产品发射出对应的特征光学频谱。

很多更新的等离子体处理是多模式脉冲的等离子体处理，并能够包含多个不同的处理。每个处理被利用于每个周期的一部分，并且称作阶段。举例而言，多模式处理能够包含沉积阶段、突破阶段、和蚀刻阶段。不幸的是，化学品、压力、温度、偏置电压、RF频率、RF电压、RF电流和RF功率中的每个可能在多模式脉冲处理中的每个阶段变化。作为结果，可变多模式脉冲处理条件防止典型的端点检测系统精确地识别多模式脉冲处理的端点，因为光学频谱在可变多模式脉冲处理条件下会变化。此外，对阻挡层的过蚀刻能够导致要蚀刻的层的过量蚀刻深度，这可能使由蚀刻处理形成的特征损伤或者变形。

鉴于上述情况，需要精确地检测多模式脉冲处理的端点。

发明内容

大致而言，本发明通过提供精确地检测多模式脉冲处理的端点的系统和方法，从而满足了这些需要。应该理解的是本发明可以以大量方式实现，包含作为处理、设备、系统、计算机可读介质、或者器件。本发明的若干创造性实施方式如下所述。

一个实施例提供一种识别在多模式脉冲处理中选择的处理点的系统和方法，其包含向等离子体处理室中选择的晶片施加多模式脉冲处理，所述多模式脉冲处理包含多个周期，这些周期中的每一个至少包含多个不同阶段中的一个。在对选择的晶片的多个周期期间，对于选择的至少一个阶段收集至少一个处理输出变量。

该方法还能够包含分析所收集的所述至少一个处理输出变量，并从所分析的至少一个处理输出变量识别选择的处理点。从包络(envelope)识别所选择的多模式脉冲处理点能够包含识别多模式脉冲处理的端点。在针对选择的晶片的多个期间的周期，对于选择的至少一个阶段收集至少一个处理输出变量能够包含：以约1Hz至约10000Hz之间的采样率收集至少一个处理输出变量。

分析所收集的至少一个处理输出变量能够包含：确定所收集的至少一个处理输出变量的包络。从所分析的所述至少一个处理输出变量识别所选择的多模式脉冲处理点能够包含：从所收集的至少一个处理输出变量的包络识别多模式脉冲处理点。从所分析的至少一个处理输出变量识别选择的多模式脉冲处理点能够包含：识别与包络的斜率的选择趋势对应的选择的多模式脉冲处理点。

分析所收集的至少一个处理输出变量还能够或者替代地包含针对多模式脉冲处理的选择的处理点识别模板。从分析的至少一个处理输出变量识别选择的多模式脉冲处理点能够包含：将针对选择的处理点的模板匹配至收集的至少一个处理输出变量。针对多模式脉冲处理的选择的处理点识别模板能够包含：在对于(包含或者不包含选择的晶片的)多个晶片的多模式脉冲处理期间的所监控的至少一个处理输出变量的曲线。