刻蚀终点检测设备制造技术

本申请提供一种刻蚀终点检测设备，该设备包括：透光介质窗；挡板，设置于刻蚀腔体的内侧壁上，用于实现对透光介质窗在不同情况下进行遮挡或非遮挡；驱动装置；光源检测模块；信号处理模块，至少包括控制驱动装置驱动挡板对透光介质窗进行遮挡或非遮挡。通过在刻蚀终点检测设备中增加由驱动装置驱动的挡板，可使透光介质窗仅在终点检测步骤时与刻蚀腔体中的plasma直接接触，而不需要整个刻蚀工艺过程中使透光介质窗一直处于暴露的状态，从而有效减少副产物的堆积，提高终点判断准确度，保持刻蚀终点检测设备的稳定性；另外，还可延长透光介质窗的使用寿命，节约成本；再者还可延长MTBC，减少宕机，提高机台利用率。提高机台利用率。提高机台利用率。

【技术实现步骤摘要】
刻蚀终点检测设备


[0001]本申请涉及半导体制造干法刻蚀
，特别是涉及一种刻蚀终点检测设备。

技术介绍

[0002]随着集成电路中器件集成密度及复杂度的不断增加，半导体器件特征尺寸不断缩小及集成电路晶片制造过程中等离子处理工艺步骤的数量和复杂度也迅速增加，所以对半导体工艺过程的严格控制显得尤为重要。目前，半导体工艺中的等离子体刻蚀机常用的等离子体源有电感耦合等离子体、变压器耦合等离子体以及电子自旋共振等离子体等。这些等离子体源所产生的等离子体具有较高的刻蚀速率，如果工艺控制不当的话，出现的过度刻蚀很容易造成下一层材料的损伤，进而造成器件失效。这就需要采用实时监控的手段来控制等离子体刻蚀工艺过程的关键阶段。
[0003]现有技术中对等离子体刻蚀工艺终点检测通常利用气体辉光放电中被激发的原子或分子所发出的光，通过光谱仪分析，从而鉴别出元素成分。发射的光通过带过滤器的探测器，从而鉴别出被刻蚀的材料，根据此原理，终点检测装置即可检测出何时刻蚀材料已被刻完全(即到达刻蚀终点)并可进行下层材料的刻蚀。
[0004]刻蚀终点检测设备根据其原理需在刻蚀腔体中设置透光介质窗实现对刻蚀腔体中产生的光源进行探测和聚焦，而该透光介质窗长期使用后会有杂质(刻蚀副产物，一般为polymer之类)附着在其表面，导致接收到的光源强度变弱，影响终点判断准确度，甚至产生误判的风险；另外，由于接收到的光源强度变弱，致使MTBC(Mean Time Between Clean)变短，PM周期变短。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种刻蚀终点检测设备，用于解决现有技术的刻蚀终点检测设备中，由于透光介质窗上附着杂质，导致接收到的光源强度变弱，影响终点判断准确度，及使MTBC变短等的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种刻蚀终点检测设备，所述刻蚀终点检测设备包括：
[0007]透光介质窗，设置于贯通刻蚀腔体侧壁的孔洞中；
[0008]挡板，设置于刻蚀腔体的内侧壁上，用于实现对所述透光介质窗在不同情况下进行遮挡或非遮挡，当处于终点检测步骤时对所述透光介质窗进行非遮挡，刻蚀工艺过程的其余步骤时对所述透光介质窗进行遮挡；
[0009]驱动装置，设置于所述刻蚀腔体外部，且与所述挡板连接，用于控制所述挡板对所述透光介质窗进行遮挡或非遮挡；
[0010]光源检测模块，接收所述透光介质窗出射的光源并对所述光源进行检测分析；
[0011]信号处理模块，至少包括接收所述光源检测模块检测分析的结果，并根据该结果确定刻蚀工艺是否到达刻蚀终点，还包括控制所述驱动装置驱动所述挡板对所述透光介质
窗进行遮挡或非遮挡。
[0012]可选地，所述刻蚀腔体的内侧壁设置有凹槽，所述挡板设置于所述凹槽中，所述凹槽覆盖所述孔洞。
[0013]可选地，所述挡板对所述透光介质窗进行遮挡或非遮挡两种状态切换的运动方式为，在所述刻蚀腔体的内侧壁表面沿单一方向移动；或在所述刻蚀腔体的内侧壁表面旋转式移动；或沿所述刻蚀腔体的内侧壁表面向外旋转式移动。
[0014]可选地，所述驱动装置为驱动马达或气缸。
[0015]可选地，所述挡板的形状为长方形、正方形、圆形或椭圆形。
[0016]可选地，所述挡板的材质为不锈钢、铝合金、钛合金中的一种。
[0017]可选地，所述挡板朝向所述刻蚀腔体内部的一面设置有防腐镀层。
[0018]进一步地，所述防腐镀层的材料为氧化钇或阳极镀膜。
[0019]可选地，所述透光介质窗与所述光源检测模块之间通过光纤传输所述光源。
[0020]如上所述，本申请的刻蚀终点检测设备，通过在刻蚀终点检测设备中增加由驱动装置驱动的挡板，可使透光介质窗仅在终点检测步骤时与刻蚀腔体中的plasma直接接触，而不需要整个刻蚀工艺过程中使透光介质窗一直处于暴露的状态，从而有效减少副产物的堆积，提高终点判断准确度，保持刻蚀终点检测设备的稳定性；另外，还可延长透光介质窗的使用寿命，节约成本；再者还可延长MTBC，减少宕机，提高机台利用率。
附图说明
[0021]图1显示为本申请的刻蚀终点检测设备的结构示意图。
[0022]图2显示为本申请一示例的刻蚀终点检测设备中刻蚀腔体与挡板的位置关系结构示意图，其中挡板处于对透光介质窗的遮挡状态。
[0023]图3显示为图2的刻蚀终点检测设备中刻蚀腔体与挡板的位置关系结构示意图，其中挡板处于对透光介质窗的非遮挡状态。
[0024]图4显示为本申请另一示例的刻蚀终点检测设备中刻蚀腔体与挡板的位置关系结构示意图，其中挡板处于对透光介质窗的非遮挡状态。
[0025]图5显示为图4的刻蚀终点检测设备中刻蚀腔体与挡板的位置关系结构示意图，其中挡板处于对透光介质窗的遮挡状态。
[0026]图6显示为图4的刻蚀终点检测设备中驱动装置位于刻蚀腔体外部的位置关系结构示意图。
[0027]图7为图6的主视图。
[0028]图8为图6的侧视图。
[0029]元件标号说明
[0030]10
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透光介质窗
[0031]11
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挡板
[0032]12
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驱动装置
[0033]121
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驱动轴
[0034]13
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光源检测模块
[0035]14
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信号处理模块
[0036]15
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刻蚀腔体
[0037]150
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孔洞
[0038]151
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凹槽
[0039]152
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刻蚀腔体侧壁
[0040]16
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光纤
[0041]17
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信号线
具体实施方式
[0042]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。
[0043]请参阅图1至图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刻蚀终点检测设备，其特征在于，所述刻蚀终点检测设备包括：透光介质窗(10)，设置于贯通刻蚀腔体(15)侧壁的孔洞(150)中；挡板(11)，设置于刻蚀腔体(15)的内侧壁上，用于实现对所述透光介质窗(10)在不同情况下进行遮挡或非遮挡，当处于终点检测步骤时对所述透光介质窗(10)进行非遮挡，刻蚀工艺过程的其余步骤时对所述透光介质窗(10)进行遮挡；驱动装置(12)，设置于所述刻蚀腔体(15)外部，且与所述挡板(11)连接，用于控制所述挡板(11)对所述透光介质窗(10)进行遮挡或非遮挡；光源检测模块(13)，接收所述透光介质窗(10)出射的光源并对所述光源进行检测分析；信号处理模块(14)，至少包括接收所述光源检测模块(13)检测分析的结果，并根据该结果确定刻蚀工艺是否到达刻蚀终点，还包括控制所述驱动装置(12)驱动所述挡板(11)对所述透光介质窗(10)进行遮挡或非遮挡。2.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测设备，其特征在于：所述刻蚀腔体(15)的内侧壁设置有凹槽(151)，所述挡板(11)设置于所述凹槽(151)中，所述凹槽(151)覆盖所述孔洞...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立志，张学权，
申请(专利权)人：杭州富芯半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：