一种具有终点检测功能的离子束刻蚀系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有终点检测功能的离子束刻蚀系统，离子束刻蚀系统包括载台和聚焦环；载台包括晶圆承载面、厂务连接板和载台座，聚焦环包括固定部、环体和台阶部，环体通过固定部固定于载台上，台阶部下表面与环体外径相连，台阶部上表面高于晶圆上表面；终点检测装置包括信号收集探头、信号传输线和信号处理器；信号收集探头的采集端放置在台阶部的孔内，信号收集探头的数据输出端与信号传输线连接，信号收集探头对临近晶圆处的实时光谱信号进行实时采集，并将采集结果经由信号传输线发送至信号处理器，信号处理器根据实时光谱信号计算得到相应的产物基团浓度。本发明专利技术能够提高终点检测信号强度、稳定性和重复性，并且不会影响腔室内真空。影响腔室内真空。影响腔室内真空。

【技术实现步骤摘要】
一种具有终点检测功能的离子束刻蚀系统


[0001]本专利技术涉及离子束刻蚀系统
，具体而言涉及一种具有终点检测功能的离子束刻蚀系统。

技术介绍

[0002]随着集成电路中器件的集成密度和复杂度不断增加，对半导体工艺过程的严格控制愈发重要。在工艺过程中，基板表面上的沉积层或生长层可包括各种形式的硅、氧化硅、氮化硅、金属等，会涉及多个刻蚀步骤。如果工艺控制不合理，或机台状态(如气体流量、压力、温度)发生细微变化，或晶片批次之间存在差异，而不及时调整刻蚀参数的话，会出现过度刻蚀而造成下一层材料的损伤或刻蚀不足而影响下一步工艺，进而造成器件失效。因此在刻蚀工艺中，为了将预定区域的材料选择性地精准移除，需要采用实时监控手段对刻蚀过程以及刻蚀量进行控制。
[0003]终点检测是刻蚀中常用的工艺控制手段，方法包括光学发射光谱法(OES)、激光干涉法、质谱法等。其中OES是目前使用最广泛的，其原理是利用检测等离子体中某种反应性化学基团或挥发性基团所发射波长的光强的变化，来实现终点检测。在刻蚀终点时，特定产物基团的光强急剧下降；下层的薄膜即将暴露在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有终点检测功能的离子束刻蚀系统，其特征在于，所述离子束刻蚀系统包括载台和聚焦环(20)；载台包括暴露于反应腔真空中的晶圆承载面(10)、隔绝反应腔内真空与大气的厂务连接板(30)和与大气相通的载台座(40)，聚焦环(20)围绕晶圆承载面(10)设置；聚焦环(20)包括固定部、环体和台阶部，环体通过固定部固定于载台上，晶圆(90)置于环体上，台阶部下表面与环体外径相连，台阶部上表面高于晶圆(90)上表面；所述终点检测装置包括信号收集探头(100)、信号传输线(102)和信号处理器；所述台阶部内设置有孔(50)，所述信号收集探头(100)的采集端放置在孔(50)内，信号收集探头(100)的数据输出端与信号传输线(102)连接，所述信号收集探头(100)对临近晶圆(90)处的实时光谱信号进行实时采集，并将采集结果经由信号传输线(102)发送至信号处理器，所述信号处理器根据实时光谱信号计算得到相应的产物基团浓度。2.根据权利要求1所述的具有终点检测功能的离子束刻蚀系统，其特征在于，所述孔(50)为盲孔，所述聚焦环(20)采用透明材料制成；所述信号采集探头安装在临近盲孔的封闭端处，对穿过盲孔封闭端的实时光谱信号进行采集。3.根据权利要求2所述的具有终点检测功能的离子束刻蚀系统，其特征在于，所述聚焦环(20)采用蓝宝石玻璃、透明陶瓷或者石英玻璃制成。4.根据权利要求1所述的具有终点检测功能的离子束刻蚀系统，其特征在于，所述孔(50)为通孔(50)；所述信号收集探头(100)的数据输出端从聚焦环(20)中伸出，且通过安装在厂务连接板(30)上的密封转接单元与信号传输线(102)密封连接。5.根据权利要求4所述的具有终点检测功能的离子束刻蚀系统，其特征在于，所述密封转接单元包括设置在厂务连接板(30)上的信号传输线接头(101)和接口机构；所述信号传输线(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪冬，刘海洋，刘小波，朱小庆，许开东，陈璐，
申请(专利权)人：江苏鲁汶仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：