[发明专利]用于确定工艺参数的方法和装置

说明书

本发明涉及用于确定工艺参数的方法和装置。提供了一种使用至少一个基于时间轨迹的预测模型来处理在处理室中的衬底的方法。对衬底进行干法处理，其中干法处理产生至少一种气体副产物。测量至少一种气体副产物的浓度。确定至少一种气体副产物的浓度的时间轨迹。确定的浓度的时间轨迹被提供作为用于至少一个基于时间轨迹的预测模型的输入，以获得至少一个工艺输出。至少一个工艺输出用于调整至少一个工艺参数。

相关申请的交叉引用

本公开涉及由Albarede等人于2015年9月23日提交的名称为“APPARATUS FORDETERMINING PROCESS RATE”的美国专利申请No.14/863,211和由Kabouzi等人于2015年9月23日提交并于2017年8月15日发布的名称为“METHOD AND APPARATUS FOR DETERMININGPROCESS RATE”的美国专利9,735,069，其出于所有目的通过引用并入。

技术领域

本公开涉及半导体器件的制造。更具体地，本公开涉及用于制造半导体器件的蚀刻。

背景技术

在半导体晶片处理期间，选择性地蚀刻含硅层。在蚀刻含硅层期间，期望逐个晶片或逐个室测量蚀刻速率、蚀刻CD(关键尺寸)、蚀刻轮廓和蚀刻均匀性。IR(红外)吸收可用于测量由蚀刻工艺产生的副产物的浓度。

当前的蚀刻系统不具有测量原位大范围(fleet-wide)的校准信号的装置。在大多数情况下，它们依赖于等离子体发射，这通常会在不同室以及不同湿法清洁中改变，使得依靠信号实现原位计量级故障检测具有挑战性。此外，当前可用的信号并不强烈依赖于晶片上的结果，从而使其成为弱预测器。

发明内容

为了实现前述内容并且根据本公开的目的，提供了一种使用至少一个基于时间轨迹的预测模型来处理在处理室中的衬底的方法。对衬底进行干法处理，其中干法处理产生至少一种气体副产物。测量至少一种气体副产物的浓度。获得至少一种气体副产物的浓度的时间轨迹。获得的浓度的时间轨迹被提供作为用于至少一个基于时间轨迹的预测模型的输入，以获得至少一个工艺输出。至少一个工艺输出用于调整至少一个工艺参数。

在另一表现形式中，提供了一种创建基于时间轨迹的预测模型的方法。干法处理多个衬底，其中干法处理产生至少一种气体副产物。测量至少一种气体副产物的浓度。记录工艺参数。对于每个衬底获得关于至少一种气体副产物的浓度随时间而变化的多个时间轨迹。使用所述工艺参数、获得的多个时间轨迹和测得的输出参数来创建至少一个工艺输出的基于时间轨迹的预测模型。

具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：

1.一种使用至少一种基于时间轨迹的预测模型处理在处理室中的衬底的方法，其包括：

干法处理衬底，其中所述干法处理产生至少一种气体副产物；

测量所述至少一种气体副产物的浓度；

获得所述至少一种气体副产物的所述浓度的时间轨迹；

提供所述浓度的所获得的所述时间轨迹作为所述至少一个基于时间轨迹的预测模型的输入，以获得至少一个工艺输出；以及

使用所述至少一个工艺输出来调整至少一个工艺参数。

2.如条款1所述的方法，其中，所述至少一个基于时间轨迹的预测模型基于多变量方法。

3.如条款1所述的方法，其还包括从所述浓度的所获得的所述时间轨迹计算吸收值的总和。

4.如条款1所述的方法，其中所述至少一个基于时间轨迹的预测模型还基于蚀刻速率、均匀性、关键尺寸、蚀刻轮廓、湿法清洁、蚀刻性能、室匹配和室清洁性能中的至少一种。