[发明专利]用于原子层蚀刻(ALE)的终点检测算法

说明书

本文描述的是用于确定从等离子体处理系统获取的光发射光谱(OES)数据的终点的架构、平台和方法。所述OES数据例如包括吸附步骤过程、解吸步骤过程或其组合。在该示例中，所述OES数据在终点确定之前经受信号同步和瞬态信号滤波，这可以通过应用移动平均滤波器来实现。

背景技术

原子层蚀刻(ALE)是一种等离子体蚀刻技术，该等离子体蚀刻技术能够以原子级精度进行逐层蚀刻。ALE实施一种使用多步循环移除薄层材料的技术，所述多步循环例如在吸附反应与解吸反应之间进行交替。ALE是连续蚀刻的替代方案，并且被视为原子层沉积的基本对应技术。

终点检测(EPD)用于通过检测正在蚀刻的材料已被清除到下面层，来停止或改变等离子体蚀刻过程。依据正在蚀刻的材料的类型和蚀刻过程参数，在蚀刻过程的终点处等离子体的光学发射光谱的变化可能很明显且相对易于检测，或相反，不明显且相对难以检测。例如，在使用用于处理光学发射光谱(OES)数据的当前算法时，以低开孔率蚀刻材料可能使终点检测变得困难。因此，需要作出改进，以使基于光学发射光谱(OES)数据的蚀刻终点检测在此类具有挑战性的蚀刻过程条件下更加稳健。

相关申请

本申请是基于2016年9月2日提交的标题为“ENDPOINT DETECTION ALGORITHM FORATOMIC LAYER ETCHING”的共同未决的美国临时专利申请号62/382,904并要求其优先权，该专利申请的内容全部都并入本文中。本申请涉及2016年2月25日提交的标题为“METHODOF ENDPOINT DETECTION OF PLASMA ETCHING PROCESS USING MULTIVARIATE ANALYSIS”(参考号TTI-240US2-CON)的共同未决的美国非临时专利申请号15/053,368，该非临时专利申请是2013年10月17日提交的标题为“METHOD OF ENDPOINT DETECTION OF PLASMAETCHING PROCESS USING MULTIVARIATE ANALYSIS”(参考号TTI-240)的美国非临时专利申请号14/056,059(现为美国专利号9,330,990)的继续申请，美国非临时专利申请号14/056,059是基于2012年10月17日提交的标题为“METHOD OF ENDPOINT DETECTION OF PLASMAETCHING PROCESS USING MULTIVARIATE ANALYSIS”(参考号TTI-240PROV)的美国临时专利申请号61/715,047并要求其优先权，所有这些申请全文都以引用方式并入本文中。

附图说明

参考附图描述具体实施方式。在附图中，附图标记最左侧的一个或多个数字标识了首次出现该附图标记的附图。在全部附图中使用相同的标记来指代相同的特征和部件。

图1是示例场景，展示了在如本文的实现方式中所述的蚀刻过程期间的终点检测的概览。

图2是如本文的实现方式中所述的光学发射光谱(OES)模块的示例性示意框图。

图3是由如本文的实现方式中所述的OES模块处理的输入信号的示例图形表示。

图4是示出等离子体蚀刻处理系统中的多过程步骤的示例终点检测的示例过程流程图。

图5是示出如本文所述的示例终点检测的示例过程流程图。

具体实施方式

本文描述的是用于对多过程步骤等离子体蚀刻处理系统中的过程步骤或过程步骤组合进行终点检测的架构、平台和方法。多过程步骤处理系统例如是原子层蚀刻(ALE)过程，且该ALE过程可以由来自等离子体蚀刻处理系统的连续信号曲线(作为检测到的或导出的光学发射光谱(OES)数据)表示。在该示例中，连续信号曲线(即，检测到的OES数据)可以包括瞬态信号(例如，过程步骤之间的尖峰或噪声)，且因此，连续信号曲线可以在执行如本文所述的终点检测之前被进一步同步、滤波和平均化。