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Messung der Plasma-Uniformitaet mittels Messung des RF-Stromes

IP.com Disclosure Number: IPCOM000033156D
Original Publication Date: 2004-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Dec-25
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Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei Plasmaprozessen ist die Uniformitaet des Plasmas ueber dem Wafer eine wesentliche Voraussetzung fuer eine hohe Uniformitaet des Prozessergebnisses auf dem Wafer. Eine Messanordnung zur Bestimmung der Plasmauniformitaet in der Halbleitertechnologie unter Produktionsbedingungen muss lokal durchzufuehren sein und muss passiv sein, d.h. es darf keine Rueckwirkung auf das Plasma und die Prozessbedingungen auf der Waferoberflaeche aufweisen. Zudem muss die Messanordnung robust, einfach zu handhaben und moeglichst kostenguenstig sein. Bislang wird die Homogenitaet einer Plasmaaetzung bzw. Abscheidung durch Blankscheibentests, in Einzelfaellen auch auf strukturierten Scheiben, kontrolliert. Dabei wird durch Vor- und Nachmessung mehrerer Punkte auf dem Wafer die Uniformitaet des Prozesses kontrolliert. In dieses Ergebnis gehen Plasmadichte und Radikalendichte gleichermassen ein und bilden den Prozess ganzheitlich ab. Eine Methode nur die physikalische Wirkung/Homogenitaet eines Plasmaaetzprozesses zu bestimmen, ist beispielsweise das Ermitteln der Sputterrate. Verschiedene andere bekannte Messverfahren weisen jedoch nicht hinzunehmende Nachteile auf.

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S

Messung der Plasma-Uniformitaet mittels Messung des RF-Stromes

Idee: Andreas Steinbach, DE-Muenchen; Sven Barth, DE-Muenchen; Marco Reinicke, DE-

Muenchen

Bei Plasmaprozessen ist die Uniformitaet des Plasmas ueber dem Wafer eine wesentliche Voraussetzung fuer eine hohe Uniformitaet des Prozessergebnisses auf dem Wafer. Eine Messanordnung zur Bestimmung der Plasmauniformitaet in der Halbleitertechnologie unter Produktionsbedingungen muss lokal durchzufuehren sein und muss passiv sein, d.h. es darf keine Rueckwirkung auf das Plasma und die Prozessbedingungen auf der Waferoberflaeche aufweisen. Zudem muss die Messanordnung robust, einfach zu handhaben und moeglichst kostenguenstig sein.

Bislang wird die Homogenitaet einer Plasmaaetzung bzw. Abscheidung durch Blankscheibentests, in Einzelfaellen auch auf strukturierten Scheiben, kontrolliert. Dabei wird durch Vor- und Nachmessung mehrerer Punkte auf dem Wafer die Uniformitaet des Prozesses kontrolliert. In dieses Ergebnis gehen Plasmadichte und Radikalendichte gleichermassen ein und bilden den Prozess ganzheitlich ab. Eine Methode nur die physikalische Wirkung/Homogenitaet eines Plasmaaetzprozesses zu bestimmen, ist beispielsweise das Ermitteln der Sputterrate. Verschiedene andere bekannte Messverfahren weisen jedoch nicht hinzunehmende Nachteile auf.

Die Idee besteht nun darin, spezielle Messwafer zur lokalen Messung des RF-Stromes (Radio Frequency) einzusetzen. Auf einem speziellen Messwafer werden aehnlich wie b...