[发明专利]检测等离子体非约束的方法和装置

说明书

背景技术

随着特性尺寸变的越来越小，晶圆边沿区域的清洁变得 更加困难。而且，随着在制造工艺中采用新的清洁技术来制造更小 的特性尺寸，在这些技术中使用了不同的工艺化学品。这些工艺化 学品中的一些可能对基板的活动区域是有腐蚀性的，活动区域比如 说是晶圆上定义集成电路的区域。缩小的特性尺寸的另一个后果是 边沿专有区域变得更小了。因此，对边沿的清洁必须对准边沿，从 而使腐蚀性化学品不会影响到晶圆余下的部分。目前，正在研发新 技术，以便于对边沿进行清洁，从而从对基板的处理中去除任何微 粒和残留。然而，有清洁边沿，而不影响到晶圆的中央区域的需求。 随着用于基板处理的新工艺的使用，尤其是随着腐蚀性工艺气体作 为清洁化学品的使用，这种需求变的更加明显。

目前，当清洁晶圆或者晶圆的斜角边沿的时候，该清洁 工艺是人工控制的。也就是说，通过工艺窗口对该工艺的视觉检测， 当用于清洁该斜角边沿的等离子体变的不受约束，并可能影响该半 导体基板上的实际的集成电路的时候，会向操作员报警。

鉴于上述情况，需要提供一种系统和方法，在清洁晶圆 的斜角边沿的时候有效地监视该离子体的约束，以有效的监视该等 离子体的约束。

发明内容

总体上说，通过提供一种改进的清洁技术和清洁溶液， 本发明满足了这些需要。应当理解，本发明可以用多种方式实现， 包括系统、装置和方法。下面描述本发明的几个创新性实施方式。

在一个实施方式中，提供一种检测斜角边沿清洁操作过 程中反应室内的等离子体非约束的方法。该方法开始于选定与斜角 边沿清洁工艺的期望副产品有关的波长。该方法包括清洁基板的该 斜角边沿区域，及在该清洁过程中，监视该选定的波长对一波长强 度的偏离。如果对该波长强度的该偏离超过目标偏离，则终止该清 洁过程。

在另一个实施方式中，提供一种防止边沿清洁工艺过程 中反应室内的等离子体非约束的方法。该方法开始于在处理室中处 理半导体基板。该处理在该基板的外围边沿沉积副产品。该方法包 括执行边沿清洁工艺以去除该沉积的副产品。该边沿清洁工艺包括 激发约束于该基板的该外围边沿区域的等离子体，及监视该等离子 体约束于该外围边沿区域。该监视包括在该边沿清洁工艺中跟踪波 长信号，及根据跟踪到的波长信号的波动确定该等离子体是否保持 约束。

根据下面的具体描述，并结合附图，通过本发明的实施 例的方式，本发明的其他方面和优点将变的更加明显。

附图说明

通过下面的详细描述，结合附图，本发明可以很容易理 解，其中同类的参考数字代表同类的结构元件。

图1是，根据本发明的一个实施方式，描绘工艺室的示例 性横断面视图的简化示意图。

图2是，根据本发明的一个实施方式，描绘具有窗口的工 艺室侧面视图的简化示意图，通过该窗口可以监视波长。

图3A和图3B是，根据本发明的一个实施方式，描绘在约 束和非约束等离子体状态的强度波动的示例图示。

图4是，根据本发明的一个实施方式，描绘用以确定等离 子体非约束的方法操作的示意简图。

具体实施方式

在下面的描述中，陈述了许多明确的细节，以提供对本 发明的完全的理解。然而，显然，对本领域的技术人员来说，没有 其中一些或全部细节，本发明仍然能够实现。在其他情况下，没有 对熟知的工艺操作进行详细说明，以免毫无必要地模糊本发明的重 点。

此处描述的实施方式提供了对用于清洁基板的斜角边沿 的等离子体的约束进行监视的系统和方法。在一个实施方式中，发 射光谱仪(OES)监视根据从该晶圆的斜角区域清洁的材料选定的 波长。正如将要在下面的实施方式中描述的那样，在清洁过程中， 只要等离子体保持约束，被监视的波长的强度会保持稳定。假定该 等离子体脱离约束，那么被监视的波长的强度就会出现波动。