Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren eines Plasmas und insbesondere einer Plasmazündung und/oder eines Erlöschens eines Plasmas in einer Prozesskammer zur Behandlung von Substraten, insbesondere Halbleitersubstraten.

Bei der Herstellung von elektronischen Bauelementen, wie beispielsweise Speicherchips, Mikroprozessoren, aber auch in der Photovoltaik oder im Be- reich von Flachbildschirmen sind unterschiedliche Produktionsschritte zur Herstellung eines Endprodukts notwendig. Dabei werden während der Herstellung der Produkte unterschiedliche Schichten zum Aufbau der elektronischen Bauelemente aufgebracht. Eine wichtige Klasse dieser Schichten sind dielektrische Schichten, welche unterschiedliche Schichten isolieren. Wie auch bei allen anderen Schichtaufbauten ist es notwendig, die dielektrischen Schichten fehlerfrei und zuverlässig aufzubauen, um die Funktionalität des Bauelements sicherzustellen.

Für die Ausbildung von dielektrischen oder anderen Schichten oder auch die Behandlung solcher Schichten auf einem Substrat sind unterschiedliche Verfahren bekannt. Insbesondere sind thermische Behandlungsverfahren vielfältig bekannt. Eine neuere Entwicklung zeigt, dass der Einsatz eines Plasmas bei der Schichtbildung auf Substraten oder auch der Behandlung von Substraten vorteilhaft sein kann.

In der WO 2010/015385 A ist eine stabförmige Mikrowellen-Plasmaelektrode beschrieben, bei der ein Innenleiter in einem ersten Teilbereich vollständig von einem Außenleiter umgeben ist. Benachbart zu diesem Teilbereich schließt sich ein Teilbereich an, in dem der Außenleiter eine sich zu einem freien Ende erweiternde Öffnung vorsieht. Im Bereich der sich erweiternden Öffnung wird Mikrowellenleistung zur Erzeugung eines Plasmas ausgekoppelt. Solche stabförmigen Plasmaelektroden können einem zu behandelnden Substrat gegenüberliegend angeordnet werden und das Substrat ist nicht zwi- sehen den das Plasma erzeugenden Elektroden angeordnet, wie es bei älteren Behandlungsvorrichtungen, wie zum Beispiel einer Vorrichtung gemäß der US 2005 01 64 523 A1 der Fall ist. Mit solchen Plasmaelektroden lassen sich verbesserte Bearbeitungsergebnisse erzielen.

Ein Beispiel einer Anwendung solcher Plasmaelektroden liegt in der Ausbildung von dielektrischen Schichten auf Halbleitersubstraten, wie es beispielsweise in der DE 20 201 1 100 024 A1 beschrieben ist. Hier wird ein Prozessgas in Kontakt mit dem Halbleitersubstrat geleitet und ein Plasma aus dem Prozessgas benachbart zu wenigstens einer Oberfläche des Halbleitersubstrats erzeugt.

Bei allen Behandlungsverfahren, welche Plasma einsetzen, ist es für den Pro- zess wichtig zu wissen, wann ein Plasma brennt (d.h. gezündet hat) und wann nicht (d.h. gegebenenfalls, erloschen ist). Dies gilt insbesondere bei Prozessen, bei denen nur eine geringe Mikrowellenleistung in die Mikrowellenelekt- rode(n) eingespeist wird und eine Plasmazündung nicht immer gegeben ist oder nur verzögert auftritt. Bisher ist hierzu kein verlässliches Messverfahren bekannt.

Zwar könnten optische Sensoren rasch eine plasmabedingte Lichterscheinung detektieren, aber nur, wenn nicht zusätzliche Lichtquellen vorhanden sind, welche die Lichterscheinung überlagern können, wie es beispielsweise bei Heizlampen innerhalb der Prozesskammer der Fall sein kann.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren eines Plasmas vorzusehen, das bzw. die eine sichere Detektierung eines Plasmas erlaubt. Erfindungsgemäß ist hierfür ein Verfahren zum Detektieren eines Plasmas nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 4 vorgesehen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Insbesondere wird bei dem Verfahren zum Detektieren eines Plasmas in einer Prozesskammer zur Behandlung von Substraten, der Drucks innerhalb der Prozesskammer mit einem Drucksensor über einen Zeitraum hinweg gemessen und eine sprunghaften Druckänderung detektiert und eine Zündung oder ein Erlöschens eines Plasmas anhand wenigstens der Druckänderung bestimmt. Das Verfahren ermöglicht somit auf einfache Weise eine verlässliche Detektierung eines Plasmas in der Prozesskammer, wobei auf einen Üblicherweise in der Kammer befindlichen Druckmesser zugegriffen werden kann. Vorzugsweise wird das Plasma durch eine Vielzahl von stabförmigen Mikrowellenelektroden mit Innen und Außenleiter erzeugt, wobei anhand der Amplitude der Druckänderung bestimmt wird, ob im Bereich aller oder nur einzelner der Mikrowellenelektroden ein Plasma gezündet hat oder erloschen ist. Über eine Amplitudenerkennung lässt sich somit eine genauere Aussage über ein Zündung und/oder ein Erlöschen eines Plasmas treffen. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für den Einsatz mit Mikrowellen bei ungefähr 2,45 GHz aufgrund der hohen Dissoziation der Gase, die gegenüber anderen Plasmaverfahren, wie beispielsweise RF-Plasmaerzeugung bei 13,56 MHz, um einen Faktor von ungefähr 10 ⁴ höher sein kann.

Bei einer Ausführungsform wird beim Ermitteln einer Zündung und/oder eines Erlöschens eines Plasmas wenigsten einer der weiteren Prozessparameter berücksichtigt: die Prozessgaszusammensetzung, Ansteuerparameter einer Vakuumeinheit und/oder einer Gaszuführung, die Temperatur in der Prozess- kammer, die in die wenigstens eine Mikrowellenelektrode eingespeiste und/oder hierdurch reflektierte Mikrowellenleistung und die Anzahl der Mikrowellenelektroden. Diese ermöglichen über die reine Detektierung einer Zündung und/oder eines Erlöschens eines Plasmas zusätzlich eine Analyse hinsichtlich der möglichen Gründe für die Zündung und/oder des Erlöschens und/oder einer nicht erfolgten (aber erwarteten) Zündung. Diese können gegebenenfalls in der aktuellen oder einer zukünftigen Prozessführung berücksichtigt werden. Auch können sie eine Plausibilitätsprüfung beim Ermitteln der Zündung und/oder des Erlöschens des Plasmas ermöglichen. Die Vorrichtung zum Detektieren eines Plasmas in einer Prozesskammer zur Behandlung von Substraten, weist eine Prozesskammer zur Aufnahme wenigstens eines Substrats mit wenigstens einem Plasmaerzeuger, wenigstens einen Drucksensor, der so angeordnet ist, dass er den Druck innerhalb der Prozesskammer detektieren und ein dem Druck entsprechendes Ausgangssignal ausgeben kann und wenigstens eine Auswerteeinheit auf. Die Auswerteeinheit ist in der Lage ein Ausgangssignal des Drucksensors über einen Zeitraum hinweg zu verfolgen und anhand wenigstens einer sprunghaften Veränderung des Ausgangssignals des Drucksensors eine Zündung oder ein Erlöschens eines Plasmas zu bestimmen. Eine solche Vorrichtung ermöglicht eine sichere und einfache Detektierung eines Plasmas in einer Prozesskammer mit üblicherweise in der Prozesskammer vorhandenen Mitteln. Bevorzugt weist der wenigstens eine Plasmaerzeuger, wenigstens eine Mikrowellenelektrode auf, die zur Abgabe von Mikrowellenstrahlung in die Prozesskammer angeordnet ist. Die Vorrichtung weist vorzugsweise Mittel auf zum Bestimmen von Werten wenigstens eines der folgenden Prozessparameter: die Prozessgaszusammensetzung, Ansteuerparameter einer Vakuumein- heit und/oder einer Gaszuführung, die Temperatur in der Prozesskammer, die in die wenigstens eine Mikrowellenelektrode eingespeiste und/oder hierdurch reflektierte Mikrowellenleistung und gegebenenfalls die Anzahl der Mikrowellenelektroden, wobei die wenigstens eine Auswerteeinheit ferner in der Lage ist ein Signal, das wenigstens einem der obigen Werte entspricht über einen Zeitraum zu verfolgen und bei der Ermittlung einer Zündung und/oder eines Erlöschens eines Plasmas zu berücksichtigen. Hierdurch wir eine genauere Detektierung eines Plasmas sowie gegebenenfalls eine Analyse einer fehlerhaften Zündung, Nicht-Zündung oder Erlöschens eines Plasmas ermöglicht. Bevorzugt weist die Vorrichtung wenigstens eine einseitig mit Mikrowellen beaufschlagte Mikrowellenelektrode mit Innen- und Außenleiter auf, wobei der Außenleiter eine sich zu einem freien Ende der Elektrode erweiternde Auskopplungsöffnung bildet. Für eine zuverlässige Detektierung und zum Schutz des Drucksensors ist der Drucksensor bevorzugt außerhalb eines zu erwartenden Plasmabereichs der wenigstens einen Mikrowellenelektrode angeordnet.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert; in den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung zum Behandeln von Substraten mithilfe eines Plasmas;

Fig. 2 eine Kurve, welche ein Beispiel eines Ausgangssignals des Drucksensors während einer ersten beispielhaften Plasmabehandlung zeigt;

Fig. 3 eine Kurve, welche ein Beispiel eines Ausgangssignals des Drucksensors während einer zweiten beispielhaften Plasmabehandlung zeigt.

Die in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten relativen Begriffe, wie zum Beispiel links, rechts, über und unter beziehen sich auf die Zeichnungen und sollen die Anmeldung in keiner Weise einschränken, auch wenn sie bevorzugte Anordnungen bezeichnen können.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung 1 zum Behandeln von Substraten 2 mit Hilfe eines Plasmas. Die Vorrichtung 1 besitzt ein Gehäuse 3, das als ein Vakuumgehäuse ausgeführt ist. Innerhalb des Gehäuses 3 ist eine Prozesskammer 4 definiert. Das Gehäuse 3 besitzt eine Be- und Entladeöffnung 5, die über einen Türmechanismus 6 in bekannter Art und Weise geöffnet und geschlossen werden kann. Die Prozesskammer 4 kann über eine nicht dargestellte Vakuumeinheit auf einen Unterdruck abgepumpt werden und über eine entsprechende ebenfalls nicht dargestellte Gaszuführung mit einem Prozessgas versorgt werden. Über die Gaszuführung können in üblicher Weise - je nach Bedarf - unterschiedliche Prozessgase mit gewünschten Zusammensetzungen und in kontrollierten Mengen in die Prozesskammer eingeleitet werden.

5 Die Vorrichtung 1 besitzt ferner eine Substrattrageinheit 7, eine Plasmaeinheit 8, eine Heizeinheit 10 sowie eine Detektoreinheit 12. Die Trageinheit 7 besitzt eine Substratauflage 18, die über eine Welle 20 drehbar innerhalb der Prozesskammer 4 getragen wird, wie durch den Pfeil A dargestellt ist. Die Welle 20 ist hierfür mit einer nicht näher dargestellten Dreheinheit verbunden. Dari o über hinaus ist die Welle 20 und somit die Auflage 18 auf und ab bewegbar, wie durch den Doppelpfeil B dargestellt ist. Hierdurch lässt sich die Auflageebene der Auflage 18 innerhalb der Prozesskammer 4 nach oben bzw. nach unten verstellen, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.

15 Die Plasmaeinheit 8 besteht aus einer Vielzahl von stabförmigen Plasmaelektroden 24, des Mikrowellen-Typs, wie er in der WO 2010/015385 A beschrieben ist, die hinsichtlich des Aufbaus der Mikrowellenelektrode durch Bezugnahme aufgenommen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Insbesondere sind die Plasmaelektroden 24 einseitig mit Mikrowellen beaufschlagte

20 Mikrowellenelektroden mit Innen- und Außenleiter. Der Außenleiter ist so geformt, dass er eine sich zu einem freien Ende der Mikrowellenelektrode erweiternde Auskopplungsöffnung bildet. Hierdurch kann über die Länge der Mikrowellenelektrode eine gleichmäßige Auskopplung von Mikrowellen und somit ein gleichmäßiges Plasma erreicht werden. Für die Einkopplung der Mikrowel-

25 len in die Mikrowellenelektrode ist ein nicht dargestellter Mikrowellengenerator vorgesehen. Ferner können Mittel vorgesehen sein, welche die eingekoppelte und/oder die reflektierte Mikrowellenleistung für jede Mikrowellenelektrode erfassen können.

30 Die Plasmaelektroden 24 sind in Hüllrohren 26 aus dielektrischem Material, wie beispielsweise aus Quarz aufgenommen und somit gegenüber der Prozessatmosphäre innerhalb der Prozesskammer 4 isoliert. Diese Hüllrohre 24 können sich durch die gesamte Prozesskammer 4 hindurch erstrecken und durch entsprechende Öffnungen im Gehäuse 3 in abgedichteter Weise nach Außen geführt sein, wie es beispielsweise in der DE 10 2010 050 258 A beschrieben ist, die insofern und auch hinsichtlich eines mehrteiligen Kammeraufbaus durch Bezugnahme aufgenommen wird, um Wiederholungen zu ver- meiden. Sie können aber auch in anderer Weise angeordnet sein, um die Plasmaelektroden 24 aufzunehmen oder die Plasmaelektroden 24 könnten auch gemeinsam durch ein einzelnes Plattenelement gegenüber der Prozesskammer 4 isoliert sein. Bei der dargestellten Anordnung kann sich um die jeweiligen Plasmaelektroden 24 ein Plasma 28 aus dem eingesetzten Prozess- gas ausbilden, sofern die in die Plasmaelektroden 24 eingekoppelte Mikrowellenleistung ausreicht, um das Plasma zu zünden. Dies hängt unter anderem auch von weiteren Prozessbedingungen, wie zum Beispiel dem Druck und der Gaszusammensetzung des Prozessgases ab, wie der Fachmann erkennen wird. Die einzelnen Plasmen 28 vereinigen sich während des Prozesses im Wesentlichen zu einem gemeinsamen Plasma.

Die Heizeinheit 10 besteht aus einer Vielzahl von Strahlungsquellen 30, die parallel oder auch senkrecht zu den Plasmaelektroden 24 angeordnet sein können. Die Strahlungsquellen weisen jeweils eine Lampe, wie beispielsweise eine Bogen- oder Halogenlampe auf, die von einem Hüllrohr 32, beispielsweise aus Quarz umgeben ist. Auch hier könnten die Strahlungsquellen 30 beispielsweise durch eine gemeinsame Quarzplatte gegenüber der Prozesskammer isoliert sein. Die Strahlung der Strahlungsquellen 30 ist in der Lage das Substrat 2 direkt zu erwärmen, wenn die Auflage 20 für die Strahlung der Strahlungsquelle 30 im Wesentlichen transparent ist. Hierzu könnte die Auflage 20 beispielsweise aus Quarz aufgebaut sein. Es ist aber auch möglich eine indirekte Heizung des Substrats 2 vorzusehen, wobei hierfür beispielsweise die Auflage 20 aus einem die Strahlung der Strahlungsquelle 30 im Wesentlichen absorbierenden Material aufgebaut ist. Die Strahlung würde dann die Auflage 20 erwärmen, die dann wiederum das Substrat 2 erwärmt.

Die Vorrichtung 1 weist vorzugsweise wenigstens eine Temperaturmesseinheit auf, um die Temperatur des Substrats 2 zu ermitteln. Die ermittelte Tem- peratur kann an eine nicht dargestellte Steuereinheit weitergeleitet werden, die dann anhand einer Temperaturvorgabe die Heizeinheit 10 entsprechend regeln kann, um eine vorbestimmte Temperatur des Substrats zu erhalten, wie es in der Technik bekannt ist.

Die Detektoreinheit 12 weist einen in der Halbleitertechnik üblicher Druckmesser auf, der in der Lage ist, den Druck in der Prozesskammer 4 zu messen und ein entsprechendes Signal auszugeben. Die Detektoreinheit 12 erstreckt sich durch den Boden des Gehäuses 3 und steht mit der Prozess- kammer 4 in Verbindung. Solche Drucksensoren werden üblicherweise für die Druckmessung in einer Prozesskammer eingesetzt, um eine Regelung des Drucks über eine entsprechende Ansteuerung der Vakuumeinheit und/oder der Gaszuführung zu ermöglichen. Zu diesem Zweck werden die Messergebnisse der Detektoreinheit an eine entsprechende Reglereinheit, die beispiels- weise eine Prozessoreinheit enthält, in der entsprechende Regelalgorithmen durchgeführt werden, geleitet. In der vorliegenden Anwendung hat die Detektoreinheit 12 den (zusätzlichen) Zweck die Gegenwart eines Plasmas 28 durch Detektieren einer Plasmazündung und/oder dem Erlöschen eines Plasmas 28 zu detektieren. Hierzu ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, die in der Lage ist ein dem Druck in der Prozesskammer 4 entsprechendes Ausgangssignal der Detektoreinheit 12 über einen Zeitraum hinweg zu verfolgen und anhand einer sprunghaften Veränderung des Ausgangssignals des Drucksensors eine Zündung oder ein Erlöschens eines Plasmas zu ermitteln. In diese Ermittlung können zusätzlich Parameter eingehen, die primär eine Plausibili- tätsprüfung ermöglichen, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.

Der Betrieb der Vorrichtung 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, wobei im nachfolgenden davon ausgegangen wird, dass das Substrat 2 ein Siliziumhalbleiterwafer ist, auf dem eine Silizi- umoxidschicht als dielektrische Schicht ausgebildet wird. Im Betrieb können aber auch andere Schichten ausgebildet werden, oder eine Schichtbehandlung ohne eine Schichtbildung oder auch ein Ätzvorgang durchgeführt werden. Hierzu wird in die Prozesskammer 4, in der ein Unterdruck herrscht ein geeignetes Prozessgas, beispielsweise aus reinem Sauerstoff oder auch einem Sauerstoff-Wasserstoffgemisch oder auch vermischt mit N ₂ oder NH ₃ eingelei- tet. Anschließend werden die Plasmaelektroden 24 mit Mikrowellen beaufschlagt, die diese (bis auf einen reflektierten Teil) in die Prozesskammer 4 leiten. Die Mikrowellen bewirken bei entsprechender Prozessführung, dass ein Plasma 28 des Prozessgases gezündet wird. Optional kann das Substrat auch noch über die Heizeinheit 10 auf eine gewünschte Prozesstemperatur ge- bracht werden.

Durch das Prozessgas kommt es zu einem Schichtwachstum auf der Oberfläche des Substrats, der durch das Plasma beeinflusst wird. Während das Plasma 28 brennt, kann der Abstand der Plasmaelektroden 24 (und somit des Plasmas 28) zur Oberfläche des Substrats 2 verändert werden. Hierdurch können unterschiedliche Wachstumsmechanismen für das Schichtwachstum eingestellt werden. Diese werden durch unterschiedliche Wechselwirkungen zwischen Plasma und Substrat bedingt. Insbesondere kann bei kleineren Abständen ein deutlicher Überschuss von Elektronen gegenüber Ionen und Ra- dikalen benachbart zur Oberfläche des Substrats eingestellt werden. Hierdurch ergibt sich eine prozessgasabhängige anodische Oxidation der Substratoberfläche. Eine solche anodische Oxidation ist selbstjustierend, da dort, wo geringere Schichtdicken gebildet werden ein größeres elektrisches Feld entsteht. Dieses beschleunigt wiederum lokal das Schichtwachstum. Der Beg- riff anodisch soll hierbei ausdrücken, dass die Reaktion Oxidation/Nitridierung etc. primär durch Elektronen/Ionen getrieben ist bzw. durch das entstehende elektrische Feld. Bei einem größeren Abstand zur Oberfläche des Substrats befinden sich im Wesentlichen nur noch Radikale benachbart zur Oberfläche des Substrats. Hierdurch ergibt sich eine Prozessgasabhängige radikalische Oxidation der Substratoberfläche. Als radikalisch wird eine Reaktion beschrieben, die primär über im Plasma erzeugte Radikale getrieben wird. Über entsprechende Gaseinleitung können im Bereich der jeweiligen Plasmen 28 unterhalb der Plasmaelektroden 24, die einander in der Regel überlappen und ein Gesamtplasma bilden, unterschiedliche Gaszusammensetzungen und/oder unterschiedliche Drücke eingestellt werden. Das Plasma kann wäh- rend des Prozesses auch gepulst betrieben werden.

Für die obigen Prozessabläufe ist es wichtig, dass das Plasma auch zuverlässig zündet, was insbesondere wenn die eingeleitete Mikrowellenenergie gering sein soll, problematisch sein kann. Daher soll erfindungsgemäß das Vor- handensein eines Plasmas sicher und zuverlässig detektiert werden. Dies geschieht über die Detektoreinheit 12, die den Druck in der Prozesskammer 4 detektiert und ein entsprechendes Signal beispielsweise in Form eine Spannung ausgibt in Kombination mit der oben beschriebenen Auswerteeinheit. Wie Nachfolgend anhand der Fig. 2 näher erläutert wird, entstehen sowohl bei der Zündung als auch dem Erlöschen eines Plasmas sprunghafte Druckänderungen in der Prozesskammer. So zeigt Fig. 2 eine beispielhafte Kurve einer an die Plasmaelektroden 24 angelegten Leistung (Kurve A), sowie eine beispielhafte Kurve des Drucks innerhalb der Prozesskammer (Kurve B) während einer Niedertemperatur-Oxidation eines Siliziumwafers in einer Anlage des oben beschriebenen Typs. Dabei zeigt die X-Achse die Zeit in Sekunden, die rechtsseitige Y-Achse die eingebrachte Mikrowellenleistung und die linksseitige Y-Achse den gemessenen Druck. Bei dem obigen Beispiel wurde reiner Sauerstoff als Prozessgas eingesetzt und als Prozessdruck wurde ein Druck von 240 mTorr gewählt. Dieser wurde zunächst über eine entsprechende Ansteuerung der Vakuumeinheit und/oder der Gaszuführung eingestellt, wie es üblich ist, wobei die Detektoreinheit 12 ein dem Druck entsprechendes Signal für die Regelung bereitstellt. Zum Zeit- punkt ti wurden die Plasmaelektroden 24 mit Mikrowellenleistung beaufschlagt, die bis zum Zeitpunkt t ₂ im Wesentlichen Konstant gehalten wurde und dann im Wesentlichen kontinuierlich bis zur vollständigen Abschaltung zum Zeitpunkt t ₃ verringert wurde. Wie zu erkennen ist, ist der Druck vor dem Zeitpunkt ti im Wesentlichen Konstant und zeigt zum Zeitpunkt ti beziehungsweise kurz danach ein sprunghafte Erhöhung, die über die obige Regelung schnell wieder auf den Prozess- druck eingeregelt wird. Diese sprunghafte Erhöhung des Drucks wird durch die Zündung eines Plasmas und die damit verbundene Dissoziation des Gases erzeugt. Über die oben genannte Regelung wird diese Druckerhöhung rasch wieder auf den Prozessdruck eingeregelt. Zum Zeitpunkt t ₃ fällt der Druck dann sprunghaft ab, was mit dem Erlöschen des Plasmas und der Re- kombination von Plasmateilchen zusammenhängt. Obwohl der Prozess hier mit der Abschaltung der Mikrowellenleistung - und dem Erlöschen des Plasmas - beendet ist, zieht die Regelung den Druck zunächst wieder auf den Prozessdruck hoch. Im Normalbetrieb ist dies jedoch nicht erforderlich. Bei einem Außerplanmäßigen Erlöschen des Plasmas, würde dies aber natürlich geschehen und es entsteht eine Spitze wie bei der Zündung, jedoch mit negativem Vorzeichen. Durch, die kontinuierliche Verringerung der Mikrowellenleistung und einer entsprechenden Reduktion der Plasmaausdehnung fällt die entsprechende Spitze beim Erlöschen des Plasmas kleiner aus als beim Zünden des Plasmas. Würde die Mikrowellenleistung abrupt beendet, wie es bei einer Fehlfunktion auftreten kann, würde die entsprechende Spitze auch eine entsprechend größere Amplitude aufweisen.

Jedenfalls kann die Änderung im Druck (Ausgangssignal der Detektoreinheit 12) zum Zeitpunkt der Zündung des Plasmas in einer nicht dargestellten Aus- werteeinheit erfasst werden. Diese wertet das Signal über einen Zeitraum hinweg aus und anhand der sprunghaften Änderung erkennt sie das Vorhandensein eines Plasmas (Zeitraum zwischen sprunghaftem Anstieg und sprunghafter Verringerung). Sollte das Plasma Außerplanmäßig (trotz Beaufschlagung der Plasmaelektroden 24 mit Mikrowellen) erlöschen, würde dies durch die entsprechende sprunghafte Verringerung angezeigt und detektiert.

Die Fig. 3 zeigt entsprechende Kurven für einen alternativen Prozessablauf. Hier zeigt die Kurve A eine an nur vier der Plasmaelektroden 24 angelegte Leistung (entsprechend einer Teilzündung des Plasmas), die Kurve B den Druck innerhalb der Prozesskammer und die Kurve C die an eine zusätzliche, fünfte Plasmaelektrode angelegte Leistung (entsprechend einer verspäteten Teilzündung des Plasmas im Bereich dieser Plasmaelektrode).

Es wurde wieder reiner Sauerstoff als Prozessgas eingesetzt und als Prozessdruck wurde ein Druck von 240 mTorr gewählt. Zum Zeitpunkt ti wurden die vier Plasmaelektroden 24 (im Beispiel die vier äußeren Elektroden) mit Mikrowellenleistung beaufschlagt, die bis zum Zeitpunkt t ₂ im Wesentlichen Konstant gehalten wurde und dann im Wesentlichen kontinuierlich bis zur vollständigen Abschaltung zum Zeitpunkt t ₃ verringert wurde. Zum Zeitpunkt t ₄ wurden die mittlere Plasmaelektroden 24 mit Mikrowellenleistung beaufschlagt, die bis zum Zeitpunkt im Wesentlichen Konstant gehalten wurde und dann im Wesentlichen kontinuierlich bis zur vollständigen Abschaltung zum Zeitpunkt t ₇ verringert wurde.

Wieder ist der Druck vor dem Zeitpunkt ti im Wesentlichen Konstant und zeigt zum Zeitpunkt ti beziehungsweise kurz danach ein sprunghafte Erhöhung, die über die obige Regelung schnell wieder auf den Prozessdruck eingeregelt wird. Zum Zeitpunkt t ₄ beziehungsweise kurz danach kommt es zu einer weiteren sprunghaften Erhöhung des Drucks, die auch schnell wieder auf den Prozessdruck eingeregelt wird. Die zweite sprunghafte Erhöhung des Drucks besitzt eine geringere Amplitude als die erste. Dies ist dadurch bedingt, dass im Vergleich zu den ersten (äußeren) Plasmen nur ein kleineres (mittleres) gezündet hat. Beide Druckspitzen werden durch die Zündung eines Plasmas und die damit verbundene Dissoziation des Gases erzeugt. Zum Zeitpunkt t ₆ entsteht ein plötzlicher Druckabfall in der Kammer, was mit dem Erlöschen des mittleren Plasmas und einer entsprechenden Rekombination von Plasmateilchen in diesem Bereich zusammenhängt. Zum Zeitpunkt t.3 fällt der Druck dann erneut sprunghaft ab, was mit dem Erlöschen der restlichen Plasmas zusammenhängt. Dieser zweite beispielhafte Prozessablauf, zeigt, dass anhand der Druckänderungen auch Teilzündungen und/oder teilweises erlöschen eines Plasmas detektiert werden kann. Wie der Fachmann erkennen wird, ist die Amplitude der Änderung von unterschiedlichen Parametern abhängig, wie beispielsweise dem Ausgangsdruck vor der Änderung (Prozessdruck), der Prozessgaszusammensetzung (Kom- plexere Gasmoleküle erzeugen bei der Dissoziation größere Amplituden) und gegebenenfalls der Temperatur. Die eingespeiste Mikrowellenleistung kann auch einen Einfluss auf die Amplitude der Druckänderung haben, da sie die Ausdehnung des Plasmas beeinflussen kann. Unter Berücksichtigung der Amplitude bei Kenntnis wenigstens eines dieser Parameter lässt sich Bestim- men, ob ein Plasma im Bereich aller Plasmaelektroden 24 gezündet hat oder erloschen ist. Denn auch die Anzahl der Plasmaelektroden 24, in deren Bereich ein Plasma gezündet hat/erloschen ist, besitzt einen Einfluss auf die Amplitude. Daher können neben den Druckdaten femer folgende Parameter, die Prozessgaszusammensetzung, die Temperatur in der Prozesskammer, die in die wenigstens eine Mikrowellenelektrode eingespeiste und/oder hierdurch reflektierte Mikrowellenleistung und die Anzahl der beaufschlagten Mikrowellenelektroden ermittelt, und bei der Detektierung des Plasmas eingesetzt werden. Obwohl alle Parameter gemeinsam eine verbesserte Aussage ermöglichen, ist es auch möglich nur einen dieser Parameter zu verwenden. Als zusätzliche Parameter können auch Ansteuerparameter der Vakuumeinheit und/oder der Gaszuführung in die Detektierung des Plasmas eingehen, da auch diese gegebenenfalls sprunghafte Änderungen verursachen können, die bevorzugt von den durch das Plasma beim Zünden oder Erlöschen entstehenden Änderungen zu unterscheiden sind. Anhand eines oder mehrerer der der obigen Parameter lässt sich auch eine Plausibilitätsprüfung durchführen. So kann zum Beispiel - ohne dass Mikrowellenleistung in die Plasmaelektroden 24 eingespeist wird - eine sprunghafte Druckerhöhung offensichtlich nicht einer Plas- mazündung zugerechnet werden. Auch kann davon ausgegangen werden, dass spätestens bei einer Abschaltung der Plasmaelektroden 24 das Plasma erlischt selbst wenn kein sprunghafter Druckabfall detektiert wird. Bei solchen „Fehldetektierungen" kann dann gegebenenfalls eine automatische oder auch manuelle Fehlersuche und/oder eine Benachrichtigung an einen Bediener initiiert werden. Gegebenenfalls wird der laufende Prozess abgebrochen oder auch die Durchführung nachfolgender Prozesse zunächst eingestellt. Die detektierten weiteren Parameter können Anhaltspunkte über die Gründe einer nicht planmäßigen Plasmazündung (oder Nichtzündung) und/oder dem nicht planmäßigen Erlöschen eines Plasmas geben, welche in der aktuellen Prozessführung oder einer Späteren berücksichtigt werden können. Der oben beschriebene Prozessablauf wurde anhand der Ausbildung einer Oxidschicht als dielektrische Schicht beschrieben, er kann aber, wie erwähnt, Prozessgasabhängig auch für andere Prozesse eingesetzt werden. Insbesondere können andere Schichten gebildet werden. Er kann auch zur Behandlung von Schichten und/oder zur Entfernung von Schichten und/oder Kontaminati- onen eingesetzt werden. Wichtig ist in jedem Fall eine Detektierung eines Plasmas während des Prozesses, da dieses wesentlich den Prozess beeinflussen kann.

Die Erfindung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungsformen der Erfin- dung beschrieben, ohne auf die konkreten Ausführungsformen begrenzt zu sein. Insbesondere kann auch ein anderer Aufbau der Detektoreinheit 12 vorgesehen werden, solange die Detektoreinheit den Druck in der Prozesskammer 4 detektieren und ein dem detektierten Druck entsprechendes Signal ausgeben kann. Auch wenn das Verfahren bevorzugt in Kombination mit einem Mikrowellenplasma eingesetzt wird, kann es auch in Kombination mit anderen Plasma-Erzeugungsmechanismen eingesetzt werden, wie beispielsweise in Kombination mit einem RF-Plasma.