[发明专利]一种判定等离子工艺腔体清洗周期的方法

说明书

本发明公开了一种判定等离子工艺腔体清洗周期的方法，所述方法是在工艺腔体上加装一个光学透镜，等离子体发射的光通过该光学透镜投射到光谱上，通过光谱仪来实时对等离子体发射光谱进行监测。本发明与现有技术相比的优点是：本发明的方法使等离子工艺腔体的清洗与保养的时间不再依赖于人工经验来确定，同时兼顾生产良率和生产效率。

技术领域

本发明涉及设备的清洗保养方法，尤其涉及一种判定等离子工艺腔体清洗周期的方法。

背景技术

在晶圆生产的工艺中，等离子体刻蚀和等离子体灰化设备是整个生产工艺中不可或缺的设备，而随着工艺节点的缩小，对等离子体刻蚀和等离子体灰化工艺过程的稳定性要求越来越高。等离子体刻蚀或等离子体灰化过程中会产生聚合物，这些聚合物会沉积在工艺腔的表面，而这些聚合物的量沉积到一定程度时就会引起工艺腔体表面状态的变化从而引发工艺的重复性与稳定性，严重的会导致颗粒污染晶圆的问题。为了保证等离子体工艺设备的稳定性，就需要保证工艺腔室内的表面状态恒定，传统的做法是定期对工艺腔体内部进行清洗与保养。但是上述方法中清洗与保养的时间经常依赖于过往的经验设定固定的时间来进行，但是在实际的生产过程中由于工艺与制程的不同，以及不同工艺腔室的起始状态的偏差都会使得每个工艺腔室的实际需要清洗与保养的时间不一致。若是采用传统的固定时间清洗与保养的方法，若设定的时间短于实际所需的时间则会导致生产良率的降低，若设定的时间长于实际所需的时间则会导致生产效率的下降（因为需要停机进行保养及恢复）。能否找到一个可以实时监控工艺腔室的状态通过监控结果来精准判定保养时间提升生产效率是半导体行业领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种判定等离子工艺腔体清洗周期的方法。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种判定等离子工艺腔体清洗周期的方法，所述方法是在工艺腔体上加装一个光学透镜，等离子体发射的光通过该光学透镜投射到光谱上，通过光谱仪来实时对等离子体发射光谱进行监测。

本发明的设计原理：等离子体工艺过程中产生的聚合物除了沉积在工艺腔室的工艺部件表面也会沉积在加装在工艺腔体上的这个光学透镜上，所以通过监测光学透镜上的聚合物厚度来判定工艺腔室清洗保养的时间节点。由于聚合物可以有效吸收紫外光，因此随着聚合物越来越厚，那么透过聚合物和透镜的紫外光就会越来越弱，因此只需对紫外光的光强进行监测和判定就可以工艺腔室内的状态以此来决定清洗保养的时间节点。

本发明与现有技术相比的优点是：本发明的方法使等离子工艺腔体的清洗与保养的时间不再依赖于人工经验来确定，同时兼顾生产良率和生产效率。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是紫外光强随时间的变化图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详述。

本发明一种判定等离子工艺腔体清洗周期的方法，所述方法是在工艺腔体上加装一个光学透镜，等离子体发射的光通过该光学透镜投射到光谱上，通过光谱仪来实时对等离子体发射光谱进行监测。

等离子体工艺过程中，由于不断的有聚合物沉积到工艺腔体内的透镜上，因此通过该透镜所搜集到的紫外光强随时间变化的状况如图2所示。整个实施的过程如图1所示的流程，预设一个紫外光衰减比例作为开腔保养的触发标准，当紫外光衰减到该比例时开腔观察工艺腔室的状态，若符合工艺腔室保养标准，那么就将该衰减比例作为保养的触发条件，若开腔后工艺腔室还无需保养，则修正该衰减比例继续工艺，当到达修正后的衰减比例后开腔观察工艺腔室状态，若符合工艺腔室保养标准，那么就将该衰减比例作为保养的触发条件，若不符合则继续上面的过程继续修正衰减比例，直到最后确认标准的需开腔保养的紫外光衰减比例。