[发明专利]用于测量等离子体刻蚀工艺的工艺参数的方法和装置

权利要求书

1.一种用于检测在半导体晶片上进行的等离子体刻蚀工艺的至 少一个工艺参数的方法，所述方法包括以下步骤：

检测在所述刻蚀工艺期间由等离子体产生的光；

过滤所检测的光以提取调制光；以及

将所提取的调制光转换为数字信号；

将所述数字信号变换为频域信号；

从所述频域信号中提取一个或多个预先选择的频率来用作工艺 监视信号；以及

处理所述工艺监视信号中的至少一个以确定所述刻蚀工艺的至 少一个工艺参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述工艺参数是刻蚀工艺 的终点或者刻蚀速率。

3.一种用于检测在半导体晶片上进行的等离子体刻蚀工艺的刻 蚀速率的方法，所述方法包括以下步骤：

检测在所述刻蚀工艺期间由等离子体产生的光；

过滤所检测的光以提取调制光；以及

处理所检测的调制光以确定所述刻蚀工艺的刻蚀速率，其中所述 处理的步骤包括以下步骤：

将所检测的光转换为数字信号；

将所述数字信号变换为频域信号；

从所述频域信号中提取一个或多个预先选择的频率来用作 工艺监视信号；

生成与刻蚀工艺经过的时间内的所述工艺监视信号的强度 成比例的曲线；以及

根据所述曲线确定刻蚀速率。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述检测的步骤还包括过 滤光以检测所选的波段的步骤。

5.根据权利要求3所述的方法，其中生成与刻蚀工艺经过的时 间内的所述工艺监视信号的强度成比例的曲线的步骤包括：

校准所述工艺监视信号的值以生成转换信号值；以及

生成在刻蚀工艺经过的时间内的所述转换信号值的曲线。

6.根据权利要求5所述的方法，其中校准步骤包括将所述工艺 监视信号的值乘以转换常数。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括对所述曲线进行积分以 生成在刻蚀工艺经过的时间内刻蚀面积的第二曲线，以及根据所述第 二曲线确定刻蚀深度的步骤。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括对所述曲线进行积分以 生成在刻蚀工艺经过的时间内刻蚀面积的第二曲线，以及根据所述第 二曲线确定刻蚀深度的步骤。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括在第二曲线中的信号电 平转变与表示目标刻蚀深度的存储值匹配时生成指示符的步骤。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括在第二曲线中的信号电 平转变与表示目标刻蚀深度的存储值匹配时生成指示符的步骤。

11.根据权利要求5到10中任何一个所述的方法，其中在对与 所述晶片同一批次的晶片进行测试晶片分析期间，确定所述工艺监视 信号。

12.根据权利要求6或8或10中任何一个所述的方法，其中在 对与所述晶片同一批次的晶片进行测试晶片分析期间，确定所述转换 常数。

13.根据权利要求11所述的方法，其中对所述批次进行的测试 晶片分析包括以下步骤：

检测在刻蚀工艺持续时间内由被刻蚀的测试晶片的等离子体产 生的调制光；

将所检测的调制光转换为数字信号；

将所述数字信号变换为频域信号；

确定所述频域信号的主频率；以及

选择对刻蚀速率的变化敏感的那些主频率作为工艺监视信号。

14.根据权利要求12所述的方法，其中对所述批次进行的测试 晶片分析包括以下步骤：

检测在刻蚀工艺持续时间内由被刻蚀的测试晶片的等离子体产 生的调制光；

将所检测的调制光转换为数字信号；

将所述数字信号变换为频域信号；

确定所述频域信号的主频率；以及

选择对刻蚀速率的变化敏感的那些主频率作为工艺监视信号。