[发明专利]用于鉴别气体的化学组成的方法及设备

权利要求书

1.一种鉴别气体的化学组成的方法，其包括：

从在低于大气压力条件下运作的加工室取样得到分子形式的气体；

对所述气体施加功率，使得从该气体的等离子体发出的光学发射中的很大 部分来自独立的原子；以及

由所述光学发射来决定所述气体的原子的相对浓度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述施加的功率使得来自原子 的发射强度为来自分子形式的所述气体的发射强度的至少20％。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述施加的功率使得747nm处 的来自空气中的原子氮的发射强度为747nm处的来自分子氮的发射强度的至 少20％。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述施加的功率使得对于在氟 碳化合物和氧化学物质中蚀刻氧化硅的等离子蚀刻工艺，248nm处的来自原子 碳的发射强度为520nm处的来自分子CO的发射强度的至少20％。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述施加的功率使得对于在氟 碳化合物和氧化学物质中蚀刻氧化硅的一等离子蚀刻工艺，251nm处的来自原 子硅的发射强度为440nm处的来自分子SiF的发射强度的至少20％。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述施加的功率使得在氟碳化 合物和氧化学物质中，686nm处的来自原子F的发射强度为520nm处的来自分 子CO的发射强度的至少20％。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体曝露于3W/cm³或更大的功率密度。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体曝露于5W/cm³或更大的功率密度。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体曝露于10W/cm³或更大的功率密度。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体曝露于20W/cm³或更大的功率密度。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体曝露于3至40 W/cm³的功率密度。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述该功率是连续施加的。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率是以脉冲形式施加 的。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述脉冲的持续时间为0.5 至50毫秒。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述脉冲以每分钟一次至每 秒20次的频率发生。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体是从半导体加工室 取样得到的。

17.如权利要求16所述的方法，其进一步包括基于所述气体的原子的相对 浓度来确定发生于所述半导体加工室中的工艺的终点。

18.一种鉴别气体的化学组成的方法，其包括：

从在低于大气压力的条件下运作的加工室取样得到分子形式的气体；

将该气体曝露于大于3W/cm³的RF功率密度以形成等离子体；

测量来自所述等离子体的光学发射；以及

由所述光学发射决定所述气体的原子的相对浓度。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述气体是从其中在进行半 导体制造工艺的加工室取样得到的。

20.如权利要求18所述的方法，其进一步包括基于所述气体的原子的相对 浓度来确定半导体制造工艺的终点。

21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述RF功率密度以脉冲的形 式施加。