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Preventive Arcing Detector

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017139D
Original Publication Date: 2000-Jan-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 17K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Andreas Steinbach: AUTHOR

Abstract

Bei der Herstellung von mikroelektronischen Bauteilen werden häufig Plasmaprozesse eingesetzt, die in speziellen Plasmakammern durchgeführt werden. Ein weitverbreitetes Problem bei diesen Plasmaprozessen stellt das sogenannte Arcing dar. Unter bestimmten Bedingungen können temporäre Oberflächenladungen auf den isolierenden Oberflächen in der Plasmakammer eine kritische Feldstärke erreichen, die einen elektrischen Durchbruch der Oberflächenladung durch die isolierende Schicht hin durch zum leitfähigen Untergrund begünstigt. Die bei dieser kurzzeitigen Entladung entstehende hohe Stromdichte und die daraus resultierende hohe Temperatur kann zu einem lokalen Aufschmelzen der Kammerwand führen. Dabei herausgelöstes Material verteilt sich in der Form kleiner Kugel in der gesamten Kammer und erhöht die Partikeldichte auf den Wafern, was zu Yieldeinbrüchen führt. Bei den bekannten Plasmakammern ist keine Vorrichtung vorgesehen, die ein Einsetzen des Arcing frühzeitig erkennt, um eventuelle Schäden an den prozessierten Wafern zu vermeiden. Vielmehr wurde nach einer bestimmten Anzahl von prozessierten Wafern eine komplette Reinigung der Plasmakammer vorgenommen, um einen kritischen Betriebszustand von vorne herein zu vermeiden.

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Bauelemente

Preventive Arcing Detector

Idee: Dr. Andreas Steinbach, Dresden

Bei der Herstellung von mikroelektronischen Bauteilen werden häufig Plasmaprozesseeingesetzt, die in speziellen Plasmakammern durchgeführt werden. Ein weitverbreitetesProblem bei diesen Plasmaprozessen stellt das sogenannte Arcing dar. Unter bestimmtenBedingungen können temporäre Oberflächenladungen auf den isolierenden Oberflächen inder Plasmakammer eine kritische Feldstärke erreichen, die einen elektrischen Durchbruchder Oberflächenladung durch die isolierende Schicht hin durch zum leitfähigen Untergrundbegünstigt. Die bei dieser kurzzeitigen Entladung entstehende hohe Stromdichte und diedaraus resultierende hohe Temperatur kann zu einem lokalen Aufschmelzen derKammerwand führen. Dabei herausgelöstes Material verteilt sich in der Form kleiner Kugelin der gesamten Kammer und erhöht die Partikeldichte auf den Wafern, was zuYieldeinbrüchen führt.

Bei den bekannten Plasmakammern ist keine Vorrichtung vorgesehen, die ein Einsetzen desArcing frühzeitig erkennt, um eventuelle Schäden an den prozessierten Wafern zuvermeiden. Vielmehr wurde nach einer bestimmten Anzahl von prozessierten Wafern einekomplette Reinigung der Plasmakammer vorgenommen, um einen kritischenBetriebszustand von vorne herein zu vermeiden.

Da ein solches Vorgehen mit erblichem Aufwand verbunden ist, und der Ort des Auftretenseines Druchbruchs in der Prozeßkette nur mit erheblichem Aufwand detektiert werden kann,...