PECVD沉积系统中对厚度趋势的基于喷头温度的沉积时间补偿的制作方法

本公开内容涉及调整沉积参数以补偿在衬底处理系统中的喷头温度。

背景技术：

1、这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

2、衬底处理系统用于在衬底(例如，半导体晶片)上执行处理(例如，膜的沉积及蚀刻)。例如，可使用化学气相沉积(cvd)、等离子体增强cvd(pecvd)、原子层沉积(ald)、等离子体增强ald(peald)、和/或其它沉积处理来执行沉积，以沉积导电膜、电介质膜、或其它类型的膜。在沉积期间，衬底被设置在衬底支撑件(例如，基座)上，且在一或更多个处理步骤期间，可使用气体分配设备(例如，喷头)将一或更多种前体气体供应至处理室。在pecvd或peald处理中，在沉积期间、在处理室中使用等离子体以激活化学反应。

技术实现思路

1、一种用于被配置为在衬底上执行沉积处理的处理室的控制器包括：温度监控器，其被配置成获得所述处理室的喷头的温度；沉积时间确定器，其被配置成基于所述喷头的所获得的所述温度和数据来确定优化沉积时间，所述数据将所述喷头的所述温度与所述优化沉积时间、沉积厚度以及沉积速率中的至少一者关联；以及沉积优化器，其被配置成基于经确定的所述优化沉积时间而在所述衬底上执行沉积步骤。

2、在其他特征中，所述温度监控器被配置为从传感器接收指示所述喷头的所述温度的信号。所述传感器是被设置在所述喷头内的温度探针。为了确定所述优化沉积时间，所述沉积时间确定器被配置为基于基线沉积时间和所述喷头的所述温度而确定所述优化沉积时间。为了确定所述优化沉积时间，所述沉积时间确定器被配置为进行下列一者：(i)随着所述喷头的所述温度升高，减少所述优化沉积时间，并且随着所述喷头的所述温度降低，增加所述优化沉积时间；以及(ii)随着所述喷头的所述温度升高，增加所述优化沉积时间，并且随着所述喷头的所述温度降低，减少所述优化沉积时间。

3、为了确定所述优化沉积时间，所述沉积时间确定器被配置为基于基线沉积时间和校正因子来确定所述优化沉积时间。所述沉积时间确定器被配置为基于所述喷头的所述温度来确定所述校正因子。所述沉积时间确定器被配置为进一步基于累积和衬底计数中的至少一者而确定所述校正因子。

4、一种系统包括控制器；所述喷头；以及温度探针，其设置在所述喷头内，其中所述温度探针被配置为感测所述喷头的所述温度。所述喷头不被配置用于主动温度控制。所述系统还包括多个所述喷头以及设置在所述喷头内的多个所述温度探针。所述沉积优化器被配置为基于相应的经确定的优化沉积时间而在设置在不同处理站中的衬底上独立地执行沉积。

5、一种在处理室中的衬底上执行沉积处理的方法包括：获得所述处理室的喷头的温度；基于所述喷头的所述获得的温度和数据来确定优化沉积时间，所述数据将所述喷头的所述温度与所述优化沉积时间、沉积厚度和沉积速率中的至少一者关联；以及基于所述优化沉积时间而在所述衬底上执行沉积步骤。

6、在其他特征中，所述方法还包括：从传感器接收指示所述喷头的所述温度的信号。所述方法还包括：从设置在所述喷头内的温度探针接收信号。确定所述优化沉积时间包括：基于基线沉积时间和所述喷头的所述温度来确定所述优化沉积时间。确定所述优化沉积时间包括进行下列至少一者：(i)随着所述喷头的所述温度升高，减少所述优化沉积时间，并且随着所述喷头的所述温度降低，增加所述优化沉积时间；以及(ii)随着所述喷头的所述温度升高，增加所述优化沉积时间，并且随着所述喷头的所述温度降低，减少所述优化沉积时间。

7、在其他特征中，确定所述优化沉积时间包括：基于基线沉积时间和校正因子来确定所述优化沉积时间。所述方法还包括：基于所述喷头的所述温度来确定所述校正因子。所述方法还包括：进一步基于累积和衬底计数中的至少一者来确定所述校正因子。

8、一种系统包括喷头，其用于被配置为在衬底上执行沉积处理的处理室；以及控制器，其被配置为：获得所述喷头的温度，基于所述喷头的所述获得的温度和数据来确定优化沉积时间，所述数据将所述喷头的所述温度与所述优化沉积时间、沉积厚度和沉积速率中的至少一者关联；以及基于所述优化沉积时间而在所述衬底上执行沉积步骤。所述喷头包括温度探针，所述温度探针被配置为感测所述喷头的所述温度、并且将信号提供至所述控制器，所述信号指示所述喷头的所述温度，所述喷头不被配置用于主动温度控制。

9、根据详细描述、权利要求和附图，本公开内容的适用性的进一步的范围将变得显而易见。详细描述和具体示例仅用于说明的目的，并非意在限制本公开内容的范围。

技术特征：

1.一种用于处理室的控制器，所述处理室被配置为在衬底上执行沉积处理，所述控制器包括：

2.根据权利要求1所述的控制器，其中所述温度监控器被配置为从传感器接收指示所述喷头的所述温度的信号。

3.根据权利要求2所述的控制器，其中所述传感器是被设置在所述喷头内的温度探针。

4.根据权利要求1所述的控制器，其中为了确定所述优化沉积时间，所述沉积时间确定器被配置为基于基线沉积时间和所述喷头的所述温度而确定所述优化沉积时间。

5.根据权利要求4所述的控制器，其中为了确定所述优化沉积时间，所述沉积时间确定器被配置为进行下列一者：(i)随着所述喷头的所述温度升高，减少所述优化沉积时间，并且随着所述喷头的所述温度降低，增加所述优化沉积时间；以及(ii)随着所述喷头的所述温度升高，增加所述优化沉积时间，并且随着所述喷头的所述温度降低，减少所述优化沉积时间。

6.根据权利要求1所述的控制器，其中为了确定所述优化沉积时间，所述沉积时间确定器被配置为基于基线沉积时间和校正因子来确定所述优化沉积时间。

7.根据权利要求6所述的控制器，其中所述沉积时间确定器被配置为基于所述喷头的所述温度来确定所述校正因子。

8.根据权利要求7所述的控制器，其中所述沉积时间确定器被配置为进一步基于累积和衬底计数中的至少一者而确定所述校正因子。

9.一种系统，其包括根据权利要求1所述的控制器且还包括：

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述喷头不被配置用于主动温度控制。

11.根据权利要求9所述的系统，其还包括多个所述喷头以及设置在所述喷头内的多个所述温度探针，其中所述沉积优化器被配置为基于相应的经确定的优化沉积时间而在设置在不同处理站中的衬底上独立地执行沉积。

12.一种在处理室中的衬底上执行沉积处理的方法，其包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其还包括：从传感器接收指示所述喷头的所述温度的信号。

14.根据权利要求12所述的方法，其还包括：从设置在所述喷头内的温度探针接收信号。

15.根据权利要求12所述的方法，其中确定所述优化沉积时间包括：基于基线沉积时间和所述喷头的所述温度来确定所述优化沉积时间。

16.根据权利要求15所述的方法，其中确定所述优化沉积时间包括进行下列至少一者：(i)随着所述喷头的所述温度升高，减少所述优化沉积时间，并且随着所述喷头的所述温度降低，增加所述优化沉积时间；以及(ii)随着所述喷头的所述温度升高，增加所述优化沉积时间，并且随着所述喷头的所述温度降低，减少所述优化沉积时间。

17.根据权利要求12所述的方法，其中确定所述优化沉积时间包括：基于基线沉积时间和校正因子来确定所述优化沉积时间。

18.根据权利要求17所述的方法，其还包括：基于所述喷头的所述温度来确定所述校正因子。

19.根据权利要求18所述的方法，其还包括：进一步基于累积和衬底计数中的至少一者来确定所述校正因子。

20.一种系统，其包括：

技术总结
一种用于被配置为在衬底上执行沉积处理的处理室的控制器包括：温度监控器，其被配置成获得所述处理室的喷头的温度；沉积时间确定器，其被配置成基于所述喷头的所获得的所述温度和数据来确定优化沉积时间，所述数据将所述喷头的所述温度与所述优化沉积时间、沉积厚度以及沉积速率中的至少一者关联；以及沉积优化器，其被配置成基于经确定的所述优化沉积时间而在所述衬底上执行沉积步骤。

技术研发人员：王栋,洪图,沈文佳,康胡,马克·科尔拉克,斯凯·穆勒诺
受保护的技术使用者：朗姆研究公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17