【技術領域】

本發(fā)明提供一種應用光譜儀來量測氣體解離狀態(tài)的量測方法及其裝置。目前一般業(yè)界在應用到各種氣體時，若遇到有些特殊氣體解離的問題，各方均利用除光學方法以外之物理方法或化學方法來偵測及掌控氣體的解離狀態(tài)，進而采用包含但不限于調整氣體的流量、配比或處置等解決方案。但截至目前為止，仍然無法得到確切有效的解決方案，是目前業(yè)界亟欲努力克服的棘手問題。本發(fā)明主要是跳脫上述已知技術而改以利用光譜原理來了解氣體的解離狀態(tài)。本案的特點在于提供一種量測氣體解離狀態(tài)的量測方法及其裝置，利用本裝置偵測管體之氣體解離狀態(tài)并計算出解離相對量值后，作為采用各種對應處置方式時的參考，例如可適量釋出被解離的反應氣體，以排除氣體主路徑之污染物，從而使清潔該主路徑的作業(yè)更為快捷、確實。其原理主要藉由偵測管體內之氣體解離狀態(tài)，并藉由本裝置計算出解離相對量值，俾于氣體的主路徑污染值過高時，由一第二路徑適量釋出被解離之反應氣體，以排除該主路徑之污染物，從而使清潔該主路徑的作業(yè)更為快捷、確實。其中之主路徑及結合于該主路徑之第二路徑供容置反應氣體，而該主路徑供業(yè)界進行電漿輔助沉積、薄膜蝕刻及改變材料表面等作業(yè)，以達到特殊的功能及效果。由于量測氣體解離的位置有多樣態(tài)，本發(fā)明之量測方法及其裝置可應用于各種量測氣體解離的位置，并不限于后述舉例所稱之腔室，所有設置量測氣體解離裝置之位置，均屬本案之包含范疇（參閱圖1）。本案發(fā)明的實施案例僅以其中之一案例作為說明，以半導體的物理氣相沉積設備、化學氣相沉積設備或蝕刻設備等相關設備為例來說明以上發(fā)明技術內容。

背景技術：

按；電漿（plasma）是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質形態(tài)，其廣泛存在于宇宙中，常被視為是物質的第四態(tài)，被稱為電漿態(tài)，或者「超氣態(tài)」，也稱「電漿體」。電漿是具有等量正電荷和負電荷的離子氣體，更精確的定義，電漿是有著帶電與中性粒子之準中性氣體，電漿是這些粒子的集體行為。電漿源平臺提供自穩(wěn)定輸送的原料氣體中生成的中性活性種，用于表面改性、反應室清潔、薄膜蝕刻以及電漿輔助沉積等。

如圖2所示，已知的電漿清潔制程包含主腔室１及連接該主腔室１之節(jié)流閥２、真空幫浦３及凈氣器４，在送入反應氣體a后，于第二腔室６解離適量反應氣體a，使其經(jīng)由管體７進入主腔室１，以完成主腔室１的清潔作業(yè)，再配合真空幫浦３及凈氣器４構成真空排氣５。在前述之清潔制程進行一段時間后，由于電漿沉積物亦會殘留在主腔室１的壁面，使得該主腔室１會產(chǎn)生污染之狀況，因此已知方式進行人工清潔保養(yǎng)，再放入積體電路晶圓測試體作測試，若測試效果不佳，則需再進一步清潔主腔室１，如此不但耗時費工，且重復放入積體電路晶圓測試體進行測試亦會增加人力及材料成本。

是以，已知作法于主腔室１以管體７連結一第二腔室６，以供容置電漿態(tài)氣體，俾于主腔室１產(chǎn)生污染狀況時，由第二腔室６解離適量反應氣體a，使其經(jīng)由管體７進入主腔室１，以構成對主腔室１之清潔。惟因無法得知第二腔室６需釋出多少量的反應氣體a方可確實完成主腔室１的清潔，因此需如前述，在第二腔室６解離適量反應氣體a，使其經(jīng)由管體７進入主腔室１，以完成主腔室１的清潔，再輔以人工清潔作業(yè)后，放入積體電路晶圓測試體作測試，依測試效果反應來判斷是否需再進一步的清潔。此一已知方法雖利用反應氣體a免除需要人工清潔保養(yǎng)的麻煩，卻同樣存在需重復放入積體電路晶圓測試體，反覆測試而增加人力及材料成本的問題。申請人有監(jiān)于此，經(jīng)不斷研究、實驗，遂萌生設計一種應用光譜儀來量測氣體解離狀態(tài)（包括但不限于電漿氣體解離狀態(tài)）的量測方法及其裝置，從而使清潔該主腔室１的作業(yè)更為快捷、確實，且節(jié)省人力及材料成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明之主要目的，即在提供一種應用光譜儀來量測氣體解離狀態(tài)的量測方法及其裝置，以偵測件８偵測管體７內電漿氣體之解離狀態(tài)，并計算出解離相對量值，由第二腔室６適量釋出被解離之反應氣體a，以排除主腔室１之污染物，從而使清潔該主腔室１的作業(yè)更為快捷、確實，且節(jié)省人力及材料成本。

前述之應用光譜儀來量測氣體解離狀態(tài)的量測方法及其裝置，藉由偵測管體７內電漿氣體之解離狀態(tài)，并藉由光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置９計算出解離相對量值，俾于主腔室１污染值過高時，由第二腔室６適量釋出被解離之反應氣體a，以排除主腔室１之污染物，從而使清潔該主腔室１的作業(yè)更為快捷、確實。其中之主腔室１及結合于該主腔室１之第二腔室６供容置反應氣體a，該主腔室１供半導體積體電路制造時進行電漿輔助沉積、薄膜蝕刻及改變材料表面等作業(yè)，以達到特殊的功能及效果，該偵測件８及光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置９設于主腔室１與第二腔室６之間。

前述之應用光譜儀來量測氣體解離狀態(tài)的量測方法及其裝置，其中主腔室１以管體７連結第二腔室６，該偵測件８設于該管體７之適當位置。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明實施及應用之相關領域圖；

圖2為已知電漿氣體裝置方塊圖；

圖3為本發(fā)明之結構圖；

圖4為本發(fā)明之一安裝點實施之方塊圖；

圖5為本發(fā)明之另一安裝點實施之方塊圖；

圖6為本發(fā)明之另一安裝點實施之方塊圖；

圖7為本發(fā)明之另一安裝點實施之方塊圖；

圖8為本發(fā)明之使用狀態(tài)圖；

圖9為本發(fā)明之清潔動作狀態(tài)圖。

主要符號說明：

１、主腔室

２、節(jié)流閥

３、真空幫浦

４、凈氣器

５、真空排氣

６、第二腔室

７、管體

８、偵測件

９、光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置

a、反應氣體。

【具體實施方式】

請同時參閱圖3及圖4，為本發(fā)明之結構圖及方塊圖。如圖所示，本發(fā)明包含供容置電漿態(tài)氣體之主腔室１，以及結合于該主腔室１的第二腔室６。其中，主腔室１供半導體積體電路制造時進行電漿輔助沉積、薄膜蝕刻及改變材料表面等作業(yè)，以達到特殊的功能及效果，其連結有節(jié)流閥２、真空幫浦３及凈氣器４，依據(jù)解離量值于第二腔室６適量釋出反應氣體a后，使其經(jīng)由管體７進入主腔室１，以完成主腔室１的清潔作業(yè)，再配合真空幫浦３與凈氣器４構成真空排氣５。

藉由前述構件的組合，構成應用光譜儀來量測氣體解離狀態(tài)的量測方法及其裝置。俾于制程中藉由偵測件８偵測第二腔室６之解離狀態(tài)，并藉由光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置９計算出解離相對量值，俾于主腔室１污染值過高時，依據(jù)解離量值于第二腔室６適量釋出反應氣體a解離，再經(jīng)由管體７進入主腔室１，以排除主腔室１之污染物，從而使主腔室１的清潔更為快捷、確實，且節(jié)省人力及材料成本。

請參閱圖4及圖8，為本發(fā)明之方塊圖及使用狀態(tài)圖。如圖所示，本發(fā)明于使用時，如已知電漿氣體裝置，依據(jù)解離量值于第二腔室６適量釋出反應氣體a，使其經(jīng)由管體７進入主腔室１，以完成主腔室１的清潔作業(yè)，再配合真空幫浦３與凈氣器４構成真空排氣５。

請參閱圖4及圖9，為本發(fā)明之方塊圖及清潔動作狀態(tài)圖。如圖所示，本發(fā)明當使用一段時間后，該偵測件８不斷偵測第二腔室６之氣體解離狀態(tài)（氣體波長），并藉由光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置９計算出解離相對量值，顯示提供予使用者，當主腔室１的污染值過高時，使用者即可開啟第二腔室６，由第二腔室６依據(jù)光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置９所計算出之解離相對量值，釋出適量之反應氣體a，使其經(jīng)由管體７進入主腔室１，以構成對主腔室１之清潔，并可由光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置９得知第二腔室６之電漿氣體解離狀態(tài)是否足以對主腔室１達到確實的清潔效果，而不需如已知電漿氣體裝置，必須重復放入積體電路晶圓測試體作測試后，才可得知是否需再進一步的清潔，從而使主腔室１的清潔作業(yè)更為快捷、確實，且可節(jié)省人力及材料成本。

實施例一：一種應用光譜儀來量測電漿氣體解離狀態(tài)的量測方法及其裝置，其中，如圖5所示，該偵測件８及光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置９設于該第二腔室６內的適當位置，以供偵測第二腔室６中電漿氣體之解離狀態(tài)。

實施例二：一種應用光譜儀來量測電漿氣體解離狀態(tài)的量測方法及其裝置，其中，如圖6所示，該偵測件８及光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置９設于該第一腔室１內的適當位置，以供偵測主腔室１中電漿氣體之解離狀態(tài)。

實施例三：一種應用光譜儀來量測電漿氣體解離狀態(tài)的量測方法及其裝置，其中，該偵測件８及光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置９設于該流體路徑的適當位置，也可應用在如圖3所示任一流體路徑上以供偵測電漿氣體之解離狀態(tài)。

綜上所述，本發(fā)明于主腔室１連結第二腔室６，并于主腔室１與第二腔室６之間，設有偵測件８及光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置９，構成應用光譜儀來量測電漿氣體解離狀態(tài)的量測方法及其裝置，以偵測件８偵測管體７內電漿氣體之解離狀態(tài)，并計算出解離相對量值，依據(jù)解離量值由第二腔室６適量釋出被解離之反應氣體a，使其經(jīng)由管體７進入主腔室１，以排除主腔室１之污染物，從而使主腔室１的清潔更為快捷、確實，且節(jié)省人力成本。

本發(fā)明之實施應用之相關領域參閱圖1之說明。本案的特點在于提供一種量測氣體解離狀態(tài)的方法及其裝置，利用本裝置偵測管體中之氣體解離狀態(tài)并計算出解離相對量值，以作為采用各種對應處置方式的參考，例如可適量釋出被解離的反應氣體，以排除氣體主路徑之污染物，從而使該主路徑的清潔作業(yè)更為快捷、確實。其設置范圍可應用于所有需量測氣體解離狀態(tài)之設備及/或裝置，包括但不限于半導體、光電或面板等產(chǎn)業(yè)中的物理氣相沉積設備、化學氣相沉積設備或蝕刻設備等相關設備，也可直接設置于remoteplasmasource（遠端電漿源）設備內。另外，本發(fā)明也可應用在生技業(yè)、化學業(yè)及應用物理之相關行業(yè)的檢驗測試設備，更可進一步應用在以上相關行業(yè)之設備維修業(yè)的檢驗設備或測試平臺（參閱圖1）。

且上述實施例僅為說明其中之一種氣體解離狀態(tài)量測方式與裝置，本發(fā)明不僅可應用于半導體、光電或面板等產(chǎn)業(yè)中的物理氣相沉積設備、化學氣相沉積設備或蝕刻設備等相關設備，也可直接設置于remoteplasmasource(遠端電漿源)設備內，只要涉及利用光譜原理量測氣體解離狀態(tài)之裝置，其任意設置于可量測氣體解離狀態(tài)之位置，不限于腔室，均屬本案之包含范疇。且上述實施例并非限制本發(fā)明之范圍，凡依此發(fā)明技術作些微修飾、變更，仍不失本發(fā)明之要義所在，亦不脫離本發(fā)明精神范。本發(fā)明為一實用之設計，本案誠屬一具新穎性之創(chuàng)作，爰依法提出專利之申請，祈鈞局予以審查，早日賜準專利，至感德便。