DE19826583A1 - Method for measuring gaseous chemical constituents in process reactor serving for treatment of electrical components, measurements taking place in situ by means of at least one residual gas analysis unit communicating with process chamber - Google Patents
Method for measuring gaseous chemical constituents in process reactor serving for treatment of electrical components, measurements taking place in situ by means of at least one residual gas analysis unit communicating with process chamberInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung von gasförmigen chemischen Bestandteilen in einem Prozeßreaktor zum Behandeln von elektrischen Bauelementen, insbesondere Wafern, wobei der Prozeßreaktor wenigstens eine Prozeßkammer aufweist, in der die elektrischen Bauelemente behandelt werden.The present invention relates to a method for measurement of gaseous chemical components in one Process reactor for treating electrical components, in particular wafers, the process reactor at least one Has process chamber in which the electrical components be treated.
Bei der Behandlung - etwa der Beschichtung - von elektrischen Bauelementen, beispielsweise Wafern, in entsprechenden Prozeßreaktoren, beispielsweise Sputter-Reaktoren, erfolgt die Abscheidung der Materialien auf den Wafern üblicherweise bei einem relativ hohen Druck in der Prozeßkammer. Um die Behandlungsprozesse durch Messungen der chemischen Bestandteile, beziehungsweise der chemischen Gaszusammensetzung zu überwachen und qualitativ zu bewerten ist es aufgrund dieser hohen Drücke bisher erforderlich, spezielle Geräte zu verwenden, die auch bei dem herrschenden Prozeßdruck anwendbar sind. Derartige Geräte haben jedoch einen komplizierten Aufbau, so daß sie besonders störanfällig, wartungsunfreundlich und kostenintensiv sind. Weiterhin erfordern diese Geräte einen hohen Platzbedarf und haben nur eine geringe Meßempfindlichkeit. Sie sind daher zur Langzeitüberwachung der Behandlungsprozesse nicht besonders gut geeignet.When treating - such as coating - electrical Components, for example wafers, in corresponding Process reactors, for example sputter reactors, are carried out the deposition of the materials on the wafers usually at a relatively high pressure in the process chamber. To the Treatment processes by measuring the chemical Components, or the chemical Monitor and assess gas composition because of these high pressures, it was previously necessary to use special devices that are also used by the prevailing Process pressure are applicable. However, such devices have a complicated structure so that it is special are prone to failure, unfriendly to maintenance and costly. Furthermore, these devices require a lot of space and have only a low sensitivity. You are therefore for Long-term monitoring of the treatment processes is not particularly good well suited.
Konstruktiv einfachere Geräte mit hoher Meßgenauigkeit und Empfindlichkeit sind beispielsweise OIS-Massenspektrometer (Open-Ion-Source (offene Ionenquellen-) Massenspektrometer). Structurally simpler devices with high measuring accuracy and Sensitivity are, for example, OIS mass spectrometers (Open-ion source (open ion source) mass spectrometer).
Diese Massenspektrometer haben jedoch den Nachteil, daß sie bei dem herrschenden hohen Prozeßkammerdruck während des Behandlungsverfahrens nicht eingesetzt werden können. Deshalb werden derartige OIS-Massenspektrometer bisher nur zu manuellen Messungen bei Basisdruck genutzt. Solche Messungen bei Basisdruck werden beispielsweise bei der Suche von Lecks in der Prozeßkammer, etwa der Helium-Lecksuche, durchgeführt.However, these mass spectrometers have the disadvantage that they at the prevailing high process chamber pressure during the Treatment method can not be used. Therefore such OIS mass spectrometers have so far only been used manual measurements at base pressure. Such measurements at base pressure, for example, when looking for leaks in the process chamber, such as helium leak detection.
Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Meßverfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die beschriebenen Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll ein Meßverfahren bereitgestellt werden, mit dem auf einfache und kostengünstige Weise genaue Messungen von gasförmigen chemischen Bestandteilen in einem Prozeßreaktor durchgeführt werden können, so daß ohne besonderen Aufwand und ohne sonderliche Stillstandszeiten des Prozeßreaktors auch Langzeitüberwachungen des Behandlungsprozesses durchgeführt werden können.Based on the state of the art, the present invention the task of a measurement method of the type mentioned in such a way that the described disadvantages can be avoided. In particular, should a measurement method can be provided with the simple and inexpensive way of accurate measurements of gaseous chemical components carried out in a process reactor can be, so that without special effort and without special downtimes of the process reactor too Long-term monitoring of the treatment process carried out can be.
Die Aufgabe wird durch Weiterbildung eines Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Messung der gasförmigen chemischen Bestandteile, insbesondere der chemischen Gaszusammensetzung, in der Prozeßkammer über wenigstens eine Restgas-Analyse-Einrichtung durchgeführt wird, wobei zumindest eine Restgas-Analyse-Einrichtung mit der Prozeßkammer verbunden ist, daß die Messung der gasförmigen chemischen Bestandteile in-situ erfolgt und daß die in-situ- Messung der gasförmigen chemischen Bestandteile nach Beendigung eines Behandlungsschritts der elektrischen Bauelemente in der Prozeßkammer, insbesondere zwischen zwei aufeinanderfolgenden Behandlungsschritten in der Prozeßkammer, durchgeführt wird. The task is accomplished by further developing a method of solved type described above, the invention is characterized in that the measurement of the gaseous chemical constituents, especially chemical ones Gas composition, in the process chamber via at least one Residual gas analysis device is performed, wherein at least one residual gas analysis device with the Process chamber is connected that the measurement of the gaseous chemical components takes place in-situ and that the in-situ Measurement of the gaseous chemical components after Completion of an electrical treatment step Components in the process chamber, especially between two successive treatment steps in the Process chamber is carried out.
Durch das erfindungsgemäße Meßverfahren wird zunächst erreicht, daß die Prozeßreaktor- und Behandlungsprozeßkontrolle durch eine ereignisbezogene Durchführung planmäßiger Reaktorwartungen und Prozeßstabilisierung über die in-situ-Messung der chemischen Bestandteile durchgeführt wird. Insbesondere kann auch mit solchen Restgas-Analyse-Einrichtungen, die prinzipbedingt nicht bei dem herrschenden Prozeßdruck messen können, eine automatische Langzeitkontrolle der Behandlungsprozesse durchgeführt werden.The measuring method according to the invention first of all achieved that the process reactor and Treatment process control through an event-related Implementation of scheduled reactor maintenance and Process stabilization via the in-situ measurement of the chemical Components is carried out. In particular, can also with such residual gas analysis facilities, which are inherent to the principle cannot measure at the prevailing process pressure, one automatic long-term control of the treatment processes be performed.
Dabei basiert die Erfindung auf dem grundlegenden Merkmal, daß die Messung der chemischen Bestandteile über die Restgas- Analyse-Einrichtung auf den Zeitraum unmittelbar nach dem Behandlungsprozeß in der Prozeßkammer verlagert wird. Die Messung erfolgt außerhalb des Behandlungsprozesses und hier insbesondere zwischen zwei Behandlungsschritten. Während der Abklingkurve des Behandlungsprozesses wird ein reproduzierbares Meßsignal aufgenommen, so daß eindeutig bestimmt werden kann, welche chemischen Bestandteile in der Prozeßkammer vorhanden sind.The invention is based on the basic feature that the measurement of the chemical components via the residual gas Analysis facility on the period immediately after Treatment process is shifted in the process chamber. The Measurement takes place outside of the treatment process and here especially between two treatment steps. During the Decay curve of the treatment process becomes a reproducible measurement signal recorded so that clear can be determined which chemical components in the Process chamber are available.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Sputterprozeß kann die Messung somit zwischen zwei Abscheidungsphasen in der Prozeßkammer erfolgen. Aufgrund der Tatsache, daß der Prozeßdruck in der Prozeßkammer zwischen zwei Behandlungsschritten relativ gering ist, können auch solche Geräte zur Messung der chemischen Bestandteile verwendet werden, die zwar eine hohe Meßgenauigkeit und Empfindlichkeit aufweisen sowie konstruktiv wenig aufwendig und relativ billig sind, die aber aufgrund des herrschenden Prozeßdrucks während des Behandlungsprozesses bisher nicht eingesetzt werden konnten. Da die chemischen Bestandteile bei geringem Druck sehr gut detektiert werden können, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Meßverfahren Behandlungsprozesse genau charakterisieren.When using the method according to the invention in one The sputtering process can therefore measure between two Deposition phases take place in the process chamber. Due to the Fact that the process pressure in the process chamber between two treatment steps is relatively small, too such devices for measuring chemical components are used, which have a high measuring accuracy and Have sensitivity and structurally inexpensive and are relatively cheap, but because of the prevailing Process pressure during the treatment process so far not could be used. Because the chemical components in low pressure can be detected very well treatment processes with the measuring method according to the invention characterize exactly.
Weitere Vorteile der nunmehr möglichen Langzeitüberwachung der chemischen Bestandteile, und hier insbesondere der chemischen Gaszusammensetzung der Behandlungsprozesse, ergeben sich aus der Möglichkeit, daß notwendige vorbeugende Wartungsarbeiten an dem Prozeßreaktor nun ereignisbezogen durchgeführt werden können. Eine vorbeugende Wartung einzelner Bauelemente des Prozeßreaktors, etwa die zyklische Regenerierung von Cryo-Pumpen kann nunmehr entfallen, da solche Wartungen nur dann durchgeführt werden müssen, wenn sie aufgrund von Kontamination oder dergleichen wirklich notwendig sind. Dies führt zu einer erheblichen Verkürzung von Stillstandszeiten des Prozeßreaktors. Durch die rechtzeitige Detektion von Kontaminationen - beispielsweise von kontaminierten Wafern, die etwa Lackreste aufweisen - können Verunreinigungen der Prozeßkammern und damit längere Ausfallzeiten des Prozeßreaktors weitgehend vermieden werden. Auch lassen sich Veränderungen des Prozeßkammerzustands, die sich beispielsweise durch entstehende Vakuumlecks ergeben, sicher und genau detektieren.Further advantages of the now possible long-term monitoring of the chemical components, and here in particular the chemical gas composition of the treatment processes, arise from the possibility that necessary preventive Maintenance work on the process reactor is now event-related can be carried out. Preventive maintenance individual components of the process reactor, such as the cyclic Regeneration of cryo pumps can now be omitted because such maintenance only needs to be performed if them really due to contamination or the like are necessary. This leads to a considerable shortening of downtimes of the process reactor. Through the timely detection of contamination - for example of contaminated wafers that have paint residues - can contaminate the process chambers and therefore longer Downtimes of the process reactor can be largely avoided. Changes in the process chamber state can also be made arise, for example, from vacuum leaks detect safely and accurately.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den rückbezogenen Unteransprüchen.Preferred embodiments of the method according to the invention result from the related subclaims.
Erfindungsgemäß können in dem Prozeßreaktor zwei oder mehr Prozeßkammern vorgesehen sein.According to the invention, two or more can be in the process reactor Process chambers can be provided.
In bevorzugter Ausgestaltung kann die Restgas-Analyse- Einrichtung als Massenspektrometer, vorzugsweise als OIS-Massenspektrometer, ausgebildet sein. Derartige Massenspektrometer haben eine hohe Meßauflösung und Empfindlichkeit. Sie verfügen über einen kompakten, wartungsfreundlichen Aufbau und sind sehr wenig störungsanfällig. Sie sind daher bei Erzeugung optimaler Meßergebnisse im Vergleich zu den bisher verwendeten Geräten sehr billig. Der eingangs geschilderte Nachteil, nämlich daß die OIS-Massenspektrometer zur Messung bei Prozeßdruck nicht verwendbar sind, ist im vorliegenden Fall ohne Bedeutung, da die Messung nach Beendigung des Behandlungsschritts und damit nicht bei Prozeßdruck erfolgt.In a preferred embodiment, the residual gas analysis Device as a mass spectrometer, preferably as OIS mass spectrometer. Such Mass spectrometers have a high measurement resolution and Sensitivity. They have a compact, maintenance-friendly construction and are very little prone to failure. They are therefore more optimal when generated Measurement results compared to the devices previously used very cheap. The disadvantage described at the outset, namely that the OIS mass spectrometers for measuring at process pressure are not can be used is irrelevant in the present case because the measurement after the end of the treatment step and thus not done at process pressure.
Erfindungsgemäß kann die in-situ-Messung der chemischen Bestandteile durch die Restgas-Analyse-Einrichtung über die Messung der Partialdrücke der gasförmigen chemischen Bestandteile erfolgen.According to the in-situ measurement of the chemical Components through the residual gas analysis facility through the Measurement of the partial pressures of the gaseous chemical Components are made.
Wie oben bereits erwähnt, wird die in-situ-Messung der chemischen Bestandteile in der Prozeßkammer bei Basisdruck, vorzugsweise bei einem Druck kleiner 10-4 Torr, durchgeführt. Da die chemischen Bestandteile und insbesondere eventuelle Kontaminationen bei diesem geringen Druck gut detektiert werden können, lassen sich die Behandlungsprozesse sehr genau charakterisieren.As already mentioned above, the in-situ measurement of the chemical components in the process chamber is carried out at base pressure, preferably at a pressure less than 10 -4 Torr. The treatment processes can be characterized very precisely since the chemical components and in particular possible contaminations can be easily detected at this low pressure.
In weiterer Ausgestaltung kann der Prozeßreaktor und/oder die wenigstens eine Restgas-Analyse-Einrichtung mit einer Auswerteeinheit verbunden sein.In a further embodiment, the process reactor and / or the at least one residual gas analysis device with one Evaluation unit to be connected.
In der Auswerteeinheit werden die gemessenen Werte der gasförmigen chemischen Bestandteile weiterverarbeitet. Dazu können beispielsweise über die Meßwerte besondere Datensätze definiert werden, die anschließend in sogenannten Trendfiles abgelegt werden. Über die Meßwerte sowie die Trendfiles lassen sich Aussagen zu den momentanen Prozeßbedingungen, sowie Aussagen zur Prozeßentwicklung über einen längeren Zeitraum machen. The measured values of the gaseous chemical components processed. To can, for example, use the measured values for special data records be defined, which are then in so-called trend files be filed. About the measured values and the trend files statements about the current process conditions, as well as statements about process development over a longer period Make period.
Erfindungsgemäß können in der Auswerteeinheit spezifische Daten des Prozeßreaktors weiterverarbeitet werden. Solche Daten sind beispielsweise Daten über die Öffnung von bestimmten Ventilen, Angaben über den allgemeinen Reaktorzustand oder dergleichen.According to the invention, specific ones can be found in the evaluation unit Process reactor data are processed further. Such For example, data is data about the opening of certain valves, general information Reactor condition or the like.
Vorteilhaft kann die Auswerteinheit einen Lesespeicher oder Lese-/Schreibspeicher aufweisen. Bevorzugt ist die Auswerteeinheit als Rechner ausgebildet. Insbesondere bei Verwendung eines Rechners kann in der Auswerteeinheit die meßtechnische Steuerung aller Restgas-Analyse-Einrichtungen sowie die Verarbeitung der Meßwerte erfolgen.The evaluation unit can advantageously have a read memory or Have read / write memory. The is preferred Evaluation unit designed as a computer. Especially at A computer can be used in the evaluation unit Metrological control of all residual gas analysis devices as well as the processing of the measured values.
Die Kommunikation zwischen der Auswerteeinheit und dem Prozeßreaktor erfolgt vorzugsweise in Form von digitalen Signalen über eine Schnittstelle. Mit Hilfe dieser Signale kann, abhängig vom Zustand des Prozeßreaktors und jeweils zwischen zwei Behandlungsschritten - das heißt bei der Behandlung von Wafern zwischen zwei Wafern - der Meßprozeß der Restgas-Analyse-Einrichtungen gestartet beziehungsweise gestoppt werden.Communication between the evaluation unit and the Process reactor is preferably in the form of digital Signals via an interface. With the help of these signals can, depending on the state of the process reactor and each between two treatment steps - that is in the Treatment of wafers between two wafers - the measuring process of Residual gas analysis facilities started respectively being stopped.
Zur optimalen Vergleichbarkeit der gemessenen Werte mit entsprechenden Referenzdaten, zur vereinfachten Weiterleitung der gemessenen und berechneten Daten oder dergleichen ist die Auswerteeinheit bevorzugt mit einem Rechnernetzwerk verbunden.For optimal comparability of the measured values with corresponding reference data, for simplified forwarding the measured and calculated data or the like is Evaluation unit preferably with a computer network connected.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird über die in-situ- Messung der chemischen Bestandteile auf einfache und kostengünstige Weise eine planmäßige Wartung des Prozeßreaktors sowie eine Stabilisierung des Behandlungsprozesses möglich. Insbesondere kann der Prozeßreaktor wirksam vor Kontamination durch vorhergehende Behandlungsschritte geschützt werden. Die Regenerationszyklen einzelner Baugruppen des Prozeßreaktors können ereignisbezogen je nach Bedarf durchgeführt werden. Vakuumprobleme oder Probleme mir eventuellen Lecks können durch zyklische Basisdruckmessung ebenfalls frühzeitig erkannt werden. Durch das erfindungsgemäße Meßverfahren lassen sich auch neue Prozeßabhängigkeiten finden sowie die auf die elektrischen Bauelemente bezogenen spezifischen Meßdaten zum Zwecke der Qualitätssicherung auf bequeme Weise archivieren. Bei Spezifikationsverletzungen kann über die Restgas-Analyse-Einrichtungen, die Auswerteeinheit sowie die Schnittstelle eine entsprechende Rückmeldung an den Prozeßreaktor erfolgen, wodurch die Ausschußrate der elektrischen Bauelemente sowie Stillstandszeiten weiter reduziert werden. Schließlich ist über die Auswerteeinheit auch eine intelligente Datenerfassung zur langfristigen Trendanalyse der Ergebnisse möglich.The method according to the invention provides information about the in-situ Measurement of chemical components on simple and Inexpensive way of scheduled maintenance of the Process reactor and a stabilization of the Treatment process possible. In particular, the Process reactor effective against contamination from previous ones Treatment steps are protected. The regeneration cycles individual assemblies of the process reactor can event-related as required. Vacuum problems or problems with possible leaks by cyclical basic pressure measurement also early be recognized. By the measuring method according to the invention new process dependencies can be found as well as the specific to the electrical components Measurement data for the purpose of quality assurance in a convenient way archive. In the event of specification violations, the Residual gas analysis devices, the evaluation unit and the Appropriate feedback to the interface Process reactor take place, whereby the reject rate of electrical components and downtimes be reduced. Finally is about the evaluation unit also intelligent data acquisition for long-term Trend analysis of the results possible.
Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren in einem Prozeßreaktor zum Beschichten von elektrischen Bauelementen, insbesondere Wafern, verwendet. Ein solcher Prozeßreaktor ist beispielsweise ein Sputter-Prozeßreaktor. Allerdings ist das Verfahren auch auf andere elektrische Bauelemente sowie Prozeßreaktoren anwendbar.The method according to the invention is particularly preferred in a process reactor for coating electrical Components, especially wafers, are used. Such a The process reactor is, for example, a sputtering process reactor. However, the process is also electrical on other Components and process reactors applicable.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.The invention is now based on an embodiment with reference to the accompanying drawing explained.
Es zeigt die einzige Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Prozeßreaktors zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The sole Fig. 1 shows the schematic structure of a process reactor for carrying out the inventive method.
In der Fig. 1 ist ein zur Durchführung eines Sputterverfahrens ausgebildeter Prozeßreaktor 10 dargestellt, bei dem in einer Beschichtungsvorrichtung 11 Wafer beschichtet werden sollen. Die Beschichtung der Wafer erfolgt durch Abscheidung in jeweils vier Prozeßkammern 12. Jeder der Prozeßkammern 11 ist über ein Ventil 14 mit jeweils einer als OIS-Massenspektrometer ausgebildeten Restgas-Analyse- Einrichtung 13 verbunden.In Fig. 1 a trained to carry out a sputtering process reactor 10 is shown in which in a coating apparatus 11 wafers are to be coated. The wafers are coated by deposition in four process chambers 12 each. Each of the process chambers 11 is connected via a valve 14 to a residual gas analysis device 13 designed as an OIS mass spectrometer.
Die Beschichtungsvorrichtung 11 des Prozeßreaktors 10 ist über Leitungen 17 mit einer Schnittstelle 16 und über die Schnittstelle 16 mit einer als Rechner ausgebildeten Auswerteeinheit 15 verbunden. Die Schnittstelle 16 hat die Funktion, die vom Prozeßreaktor 10 abgegriffenen spezifischen Daten an die Auswerteeinheit 15 weiterzuleiten. Zusätzlich können über die Schnittstelle auch Daten von der Auswerteeinheit 15, beispielsweise Alarmsignale oder Signale zum Stoppen des Behandlungsprozesses bei Überschreitung von Grenzdaten, zum Prozeßreaktor 10 übertragen werden.The coating device 11 of the process reactor 10 is connected via lines 17 to an interface 16 and via the interface 16 to an evaluation unit 15 designed as a computer. The interface 16 has the function of forwarding the specific data tapped from the process reactor 10 to the evaluation unit 15 . In addition, data can also be transmitted from the evaluation unit 15 , for example alarm signals or signals for stopping the treatment process when limit data are exceeded, to the process reactor 10 via the interface.
Ebenso sind die OIS-Massenspektrometer 13 über Leitungen 19 mit einer Steuervorrichtung 18 und über die Steuervorrichtung 18 mit dem Rechner 15 verbunden. Über die Steuervorrichtung 18 kann beispielsweise die Emission oder der Elektronen- Verstärker ein- und ausgeschaltet werden.Likewise, the OIS mass spectrometers 13 are connected to a control device 18 via lines 19 and to the computer 15 via the control device 18 . For example, the emission or the electron amplifier can be switched on and off via the control device 18 .
Weiterhin sind die OIS-Massenspektrometer 13 über Leitungen 21 mit einer Datenerfassungsvorrichtung 20 und über diese mit dem Rechner 15 verbunden.Furthermore, the OIS mass spectrometer 13 are connected via lines 21 to a data acquisition device 20 and via this to the computer 15 .
Die Steuervorrichtung 18 und die Datenerfassungsvorrichtung 20 können auch Bestandteil des Rechners 15 sein. Die Leitungen 17, 19, 21 können als elektrische Leitungen, optische Leitungen oder dergleichen ausgebildet sein.The control device 18 and the data acquisition device 20 can also be part of the computer 15 . The lines 17 , 19 , 21 can be designed as electrical lines, optical lines or the like.
Um eine in-situ-Langzeitüberwachung der chemischen Gaszusammensetzung des Sputterprozesses mittels der OIS- Massenspektrometer 13 durchführen zu können, wird nun das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt angewandt.In order to be able to carry out in-situ long-term monitoring of the chemical gas composition of the sputtering process using the OIS mass spectrometer 13 , the method according to the invention is now used as follows.
Nach Beendigung eines Abscheidungsschritts innerhalb der Prozeßkammern 12 und vor Beginn des nächsten Abscheidungsschritts wird mit Hilfe der OIS-Massenspektrometer 13 die chemische Gaszusammensetzung in den Prozeßkammern 12 bei einem Basisdruck von kleiner 10-4 Torr bestimmt. Durch die Verlagerung der Messung auf den Zeitraum unmittelbar nach dem Prozeßschritt, jeweils zwischen zwei Abscheidungen, können die OIS-Massenspektrometer 13, die bei Prozeßdruck ansonsten nicht eingesetzt werden könnten, verwendet und die Kontaminationen aufgrund des niedrigen Drucks gut detektiert werden. Dadurch läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Meßverfahren der Sputterprozeß sehr genau charakterisieren.After completion of a deposition step within the process chambers 12 and before the start of the next deposition step, the chemical gas composition in the process chambers 12 is determined with the aid of the OIS mass spectrometer 13 at a base pressure of less than 10 -4 Torr. By shifting the measurement to the period immediately after the process step, in each case between two depositions, the OIS mass spectrometer 13 , which otherwise could not be used at process pressure, can be used and the contamination due to the low pressure can be detected well. As a result, the sputtering process can be characterized very precisely with the measuring method according to the invention.
Die meßtechnische Steuerung aller OIS-Massenspektrometer sowie die Verarbeitung der Meßwerte erfolgt in dem Rechner 15, auf dem eine spezifische Meß- und Steuersoftware installiert ist. Die Kommunikation zwischen dem Rechner 15 und dem Prozeßreaktor 10 erfolgt in Form von digitalen Signalen über die Schnittstelle 16. Mit Hilfe dieser Signale wird, abhängig vom Zustand des Prozeßreaktors 10 und jeweils zwischen zwei Wafern, der Meßprozeß der einzelnen OIS-Massenspektrometer 13 gestartet beziehungsweise gestoppt. Die im Rechner 15 installierte Software berechnet aus den ermittelten Rohdaten innerhalb eines definierten Zeitfensters während der nächsten Abscheidung, Mittelwert, Maximum, Minimum und Standardabweichung der Partikeldrücke je Wafer und erstellt daraus einen Trendfile. Jeder Datenpunkt im Trendfile entspricht genau einem Wafer, das heißt die Datenerfassung erfolgt waferzyklisch. Aus dem Trendfile kann die Entwicklung verschiedener Partialdrücke über einen längeren Zeitraum abgelesen und der Sputterprozeß auf diese Weise charakterisiert werden.The measurement-related control of all OIS mass spectrometers and the processing of the measurement values takes place in the computer 15 , on which a specific measurement and control software is installed. Communication between the computer 15 and the process reactor 10 takes place in the form of digital signals via the interface 16 . With the aid of these signals, the measuring process of the individual OIS mass spectrometers 13 is started or stopped, depending on the state of the process reactor 10 and between two wafers in each case. The software installed in the computer 15 calculates from the determined raw data within a defined time window during the next deposition, mean value, maximum, minimum and standard deviation of the particle pressures per wafer and creates a trend file therefrom. Each data point in the trend file corresponds to exactly one wafer, which means that data is recorded wafer-cyclically. The development of various partial pressures over a longer period of time can be read from the trend file and the sputtering process can be characterized in this way.
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