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Verbesserte Endpunkterkennung bei Cleanplasmen an CVD-Anlagen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017212D
Original Publication Date: 2000-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 3 page(s) / 27K

Publishing Venue

Siemens

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Dirk Knobloch: AUTHOR [+4]

Abstract

Eine übliche Vorgehensweise zur Ablagerung von Schichten auf einem Siliziumwafer besteht in der sogenannten C hemical V apor D eposition (CVD), welche in Plasmakammern durchgeführt wird. Während dieses Prozesses kommt es jedoch nicht nur zu einer Abscheidung der jeweiligen Schicht auf dem Siliziumwafer sondern darüber hinaus auch zu einer Abscheidung auf den Kammerwänden der Plasmakammer. Die sich dabei auf den Kammerwänden herausbildenden Schichten sind häufig relativ lose und tendieren daher zu einer Generation von Partikeln, die ggf. zu Defekten auf den Siliziumwafern führen. Daher wird in regelmäßigen Abständen ein Cleanprozess durchgeführt, durch den die an den Kammerwänden abgeschiedenen Schichten entfernt werden. Bei diesem Prozess ist insbesondere darauf zu achten, dass einerseits alle Ablagerungen entfernt werden, andererseits aber eine Überätzung, die ggf. die Kammerwände angreifen könnte, vermieden wird.

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Bauelemente

Verbesserte Endpunkterkennung bei Cleanplasmen an CVD-Anlagen

Idee: Dirk Knobloch, Dresden; Alexander Hausmann, Dresden;

Jörg Radecker, Dresden; Stefan Eckert, Dresden

Eine übliche Vorgehensweise zur Ablagerung von Schichten auf einem Siliziumwaferbesteht in der sogenannten  C hemical  V apor  D eposition (CVD), welche in Plasmakammerndurchgeführt wird. Während dieses Prozesses kommt es jedoch nicht nur zu einerAbscheidung der jeweiligen Schicht auf dem Siliziumwafer sondern darüber hinaus auch zueiner Abscheidung auf den Kammerwänden der Plasmakammer. Die sich dabei auf denKammerwänden herausbildenden Schichten sind häufig relativ lose und tendieren daher zueiner Generation von Partikeln, die ggf. zu Defekten auf den Siliziumwafern führen. Daherwird in regelmäßigen Abständen ein Cleanprozess durchgeführt, durch den die an denKammerwänden abgeschiedenen Schichten entfernt werden. Bei diesem Prozess istinsbesondere darauf zu achten, dass einerseits alle Ablagerungen entfernt werden,andererseits aber eine Überätzung, die ggf. die Kammerwände angreifen könnte, vermiedenwird.

Bei dem angegebenen Cleanprozess handelt es sich in der Regel um einenTrockenätzprozeß, durch den die Ablagerungen in der Prozeßkammer entfernt werden. DieProzessführung erfolgt dabei entweder mit einer fest vorgeschriebenen Zeitdauer, oder eswird zur Endpunktbestimmung nur mit sehr einfachen und wenig genauen Gerätengearbeitet. Infolge dessen kann es zu einer zu langen Ätzzeit des Cleanprozesses kommen,während der nicht nur die abgeschiedenen Schichten, sondern teilweise auch dieKammerwand selbst abgetragen wird, was zu einem deutlich höheren Verschleiß an derPlasmakammer führt.

Um die beschriebenen Probleme der bekannten Lösungen zu umgehen, wird vorgeschlagen,den Cleanprozess durch eine Endpunkterkennung zu kontrollieren, wobei für die Erkennungdes Endpunktes zumindest zwei unterschiedliche Signale herangezogen werden. Ein Signalin Form von Interferenzmustern entsteht dabei durch Mehrfachreflexion an abgeschiedenenSchichten an der Kammerwand bzw. an optischen Fenstern. Hierbei macht man sich dieTatsache zunutze, dass das jeweilige Interferenzmuster nach vollständiger Abätzung derabgeschiedenen Schicht nicht mehr detektiert wird. Zum anderen werden als zweites SignalVeränderungen in der chemischen Zusammensetzung des Plasmas detektiert. Durch dieVerwendung von zwei unterschiedlichen Signalen kann der Endpunkt des Cleanprozessesmit höherer Sicherheit...