本發(fā)明屬于微電子加工技術領域，具體涉及一種助于光譜信號收集的裝置、光譜信號系統(tǒng)及半導體設備。

背景技術：

工藝的終點控制技術是半導體工藝生產(chǎn)中比較關鍵的技術。隨著刻蝕關鍵尺寸的逐漸減小和基片膜層結構的逐漸復雜，對終點控制的要求也就越來越高。

現(xiàn)有的實現(xiàn)工藝終點控制的主要原理是：獲取工藝刻蝕過程中產(chǎn)生的聚合物發(fā)射出的光譜，根據(jù)該光譜采用閾值控制方法或斜率控制方法來準確抓取工藝的終點?；谏鲜鲈恚绾潍@取高信噪比的光譜信號是關鍵，而目前采用光纖頭直接收集光譜信號，往往存在信噪比低的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一，提出了一種助于光譜信號收集的裝置、光譜信號系統(tǒng)及半導體設備。

為解決上述問題之一，本發(fā)明提供了一種助于光譜信號收集的裝置，所述裝置包括透鏡、筒體和可調(diào)通光件；所述筒體，不透明且長度可調(diào)；所述透鏡，安裝在所述筒體的一端；所述可調(diào)通光件，其上設置有開口且開口的大小可調(diào)，安裝在所述筒體的另一端。

具體地，所述可調(diào)通光件為可調(diào)光闌。

具體地，所述可調(diào)光闌包括：孔徑可調(diào)的孔狀器件和手柄，所述手柄與所述孔狀器件相連接，以使通過控制所述手柄調(diào)節(jié)所述孔狀器件的孔徑大小。

具體地，所述可調(diào)光闌包括：孔徑可調(diào)的孔狀器件和外圈器件， 所述外圈器件與所述孔狀器件螺紋連接，以使通過轉動所述外圈器件調(diào)節(jié)所述孔狀器件的孔徑大小。

具體地，所述開口為狹縫狀。

具體地，所述可調(diào)通光件和/或所述透鏡與所述筒體可拆卸安裝。

本發(fā)明還提供一種光譜信號系統(tǒng)，包括助于光譜信號收集的裝置，所述助于光譜信號收集的裝置采用本發(fā)明上述提供的助于光譜信號收集的裝置。

具體地，還包括：采集裝置，用于采集光譜信號并發(fā)送至控制裝置；執(zhí)行裝置，與所述可調(diào)通光件相連接；控制裝置，用于根據(jù)所述采集裝置發(fā)送的光譜信號和預設光譜信號參數(shù)控制所述執(zhí)行裝置調(diào)節(jié)所述可調(diào)通光件的開口大小。

具體地，所述采集裝置包括光譜儀。

本發(fā)明還提供一種半導體設備，包括光譜信號系統(tǒng)，所述光譜信號系統(tǒng)本發(fā)明上述提供的光譜信號系統(tǒng)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的助于光譜信號收集的裝置，借助調(diào)節(jié)筒體的長度來調(diào)節(jié)透鏡和被測腔室之間的距離來進行聚焦調(diào)節(jié)，并借助調(diào)節(jié)可調(diào)通光件的開口大小來進行通光量調(diào)節(jié)，通過上述聚焦調(diào)節(jié)和通光量調(diào)節(jié)的配合，可以有效地抑制本地噪聲且避免收集到的光譜信號強度過飽和，有助于收集到所需高信噪比的光譜信號，從而滿足實際需求。

本發(fā)明提供的光譜信號系統(tǒng)，采用本發(fā)明提供的助于光譜信號收集的裝置，有助于收集到高信噪比的光譜信號，因此，光譜信號系統(tǒng)能夠監(jiān)測工藝過程中的微小變化，從而能夠精確地控制工藝過程。

本發(fā)明提供的半導體設備，其采用本發(fā)明提供的光譜信號系統(tǒng)，能夠精確地控制工藝過程，從而可以提高半導體設備的控制精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的助于光譜信號收集的裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中第一種可調(diào)光闌的結構示意圖；

圖3為圖1中第二種可調(diào)光闌的結構示意圖；

圖4為三種光闌的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明第二實施例提供的助于光譜信號收集的裝置的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的光譜信號系統(tǒng)的原理框圖；

圖7為圖6中調(diào)節(jié)可調(diào)通光件的通光量的流程圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的半導體設備的結構示意圖。

具體實施方式

為使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，助于光譜信號收集的裝置、光譜信號系統(tǒng)及半導體設備。

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的助于光譜信號收集的裝置的結構示意圖；請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的助于光譜信號收集的裝置，包括透鏡10、筒體11和可調(diào)通光件12。其中，筒體11，不透明且長度可調(diào)；透鏡10安裝在筒體11的一端；可調(diào)通光件12，其上設置有開口121且開口121的大小可調(diào)，安裝在筒體11的另一端。本實施例提供的助光譜信號收集的裝置在應用時，可調(diào)通光件12靠近被測腔室設置，被測腔室內(nèi)發(fā)射的光譜信號依次經(jīng)由可調(diào)通光件12的開口121、筒體11的內(nèi)部通道和透鏡10發(fā)送至收集裝置的收集端進行收集。

本實施例提供的助于光譜信號收集的裝置，借助調(diào)節(jié)筒體11的長度來調(diào)節(jié)透鏡10和被測腔室之間的距離來進行聚焦調(diào)節(jié)，并借助調(diào)節(jié)可調(diào)通光件12的開口121大小來進行通光量調(diào)節(jié)，通過上述聚焦調(diào)節(jié)和通光量調(diào)節(jié)的配合，可以有效地抑制本地噪聲且避免收集到的光譜信號強度過飽和，有助于收集到所需高信噪比的光譜信號，從而滿足實際需求。

另外，借助筒體11的長度可調(diào)節(jié)，還可實現(xiàn)應用于不同的被測腔室，因此，該助于光譜信號收集的裝置適用范圍廣。

具體地，在本實施例中，可調(diào)通光件12為可調(diào)光闌，且開口121的形狀為孔狀，如圖1所示。

進一步具體地，如圖2所示，可調(diào)光闌包括：孔徑可調(diào)的孔狀器 件122和手柄123，其中，手柄123與孔狀器件122相連接，以使通過控制手柄123調(diào)節(jié)孔狀器件122的孔徑大小。

進一步具體地，如圖3所示，可調(diào)光闌還可以包括：孔徑可調(diào)的孔狀器件122和外圈器件124，其中，外圈器件124與孔狀器件122螺紋連接，以使通過轉動外圈器件124調(diào)節(jié)孔狀器件122的孔徑大小。

優(yōu)選地，可調(diào)通光件12和/或透鏡10與筒體11可拆卸安裝，在此情況下，可以通過更換不同通光量的可調(diào)通光件12來實現(xiàn)調(diào)節(jié)通光量，圖4為三種可調(diào)光闌的示意圖，三者通光量不同，具體實現(xiàn)方式是三者開口的最大尺寸一致，但開口形狀不同，分別為圓形、正方形和六邊形，通光量的排列方式為圓形＞六邊形＞正方形。

在此值得說明的是，可調(diào)光闌并不局限于上述圖2和圖3所示，只要能夠實現(xiàn)調(diào)節(jié)開口121的大小的其他任何實現(xiàn)方式均可滿足本發(fā)明提供的助于光譜信號收集的裝置的要求。

還需要說明的是，本發(fā)明并不局限開口121的形狀，不僅可以為孔狀，還可以為狹縫狀等任意形狀。如圖5所示，開口121的形狀為狹縫狀，在此情況下，通過調(diào)節(jié)狹縫的長度和寬度即可實現(xiàn)調(diào)節(jié)該狹縫的大小，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)通光量。

圖6為本發(fā)明實施例提供的光譜信號系統(tǒng)的原理框圖；請參閱圖6，本實施例提供的光譜信號系統(tǒng)包括助于光譜信號收集的裝置20、采集裝置21、執(zhí)行裝置22和控制裝置23，其中，助于光譜信號收集的裝置20采用上述實施例提供的助于光譜信號收集的裝置；采集裝置21用于采集光譜信號并發(fā)送至控制裝置23，具體地，采集裝置21包括光譜儀；執(zhí)行裝置22，與可調(diào)通光件12相連接，具體地，執(zhí)行裝置22包括諸如步進電機等電機設備；控制裝置23，用于根據(jù)采集裝置21發(fā)送的光譜信號和預設光譜信號參數(shù)控制執(zhí)行裝置22調(diào)節(jié)可調(diào)通光件12的開口121大小，具體地，控制裝置23包括計算機。

下面結合圖7詳細描述本實施例中如何調(diào)節(jié)可調(diào)通光件12的通光量。具體地，在控制裝置23內(nèi)預先設置系數(shù)a和最大信號強度值Imax，可調(diào)通光件12為可調(diào)光闌，該過程包括以下步驟：

步驟s1，采集裝置21采集當前獲取的光譜信號并發(fā)送至控制裝置 23。

步驟s2，控制裝置23判斷當前獲取的光譜信號的強度值I是否大于最大信號強度值Imax，若是，則減少可調(diào)光闌的孔徑，并返回至步驟s1；若否，則進入步驟s3。

步驟s3，控制裝置23判斷當前獲取的光譜信號的強度I是否大于a倍的Imax且小于Imax，若是，則結束；若否，則增加可調(diào)光闌的孔徑，并返回至步驟s1。

可以理解，采用上述采集裝置21、執(zhí)行裝置22和控制裝置23配合可實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)可調(diào)通光件12的通光量，從而有助于提高光譜信號系統(tǒng)的自動化。

本實施例提供的光譜信號系統(tǒng)，采用本發(fā)明上述實施例提供的助于光譜信號收集的裝置，有助于收集到高信噪比的光譜信號，因此，光譜信號系統(tǒng)能夠監(jiān)測工藝過程中的微小變化，從而能夠精確地控制工藝過程。

圖8為本發(fā)明實施例提供的半導體設備的結構示意圖，請參閱圖8，本實施例提供的半導體設備，包括光譜信號系統(tǒng)和反應腔室30，光譜信號系統(tǒng)采用上述實施例提供的光譜信號系統(tǒng)，由于在上述實施例中已有詳細描述，在此不再贅述。

具體地，反應腔室30包括用于完成刻蝕工藝的反應腔室，其具體結構與現(xiàn)有技術相類似，在此不再贅述。

本發(fā)明實施例提供的半導體設備，其采用本發(fā)明上述實施例提供的光譜信號系統(tǒng)，能夠精確地控制工藝過程，從而可以提高半導體設備的控制精度。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領域內(nèi)的普通技術人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。