一種刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及等離子刻蝕技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸的縮小W及集成電路晶片制造過程中等離子處理工藝 步驟的數(shù)量和復(fù)雜度的迅速增加，人們對等離子處理工藝控制的要求變得越來越嚴(yán)格，運(yùn) 就需要采用實(shí)時(shí)監(jiān)控的手段來控制等離子工藝過程的關(guān)鍵階段。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中等離子處理工藝終點(diǎn)檢測的方法有很多，如質(zhì)譜法、激光干設(shè)法和等 離子體阻抗變換法等，但運(yùn)些方法都有一些缺點(diǎn)。如，質(zhì)譜法主要通過分析殘余的氣體，但 在輝光放電區(qū)常常漏掉一些短壽命的活性物質(zhì)；激光干設(shè)法只能觀測到被刻蝕忍片上的某 一特殊區(qū)域，而且，會(huì)提高所觀測區(qū)的刻蝕速率；等離子體阻抗變換法依賴于刻蝕完成時(shí)等 離子體中的化學(xué)變化，但是運(yùn)種方法會(huì)直接因小訊號電平而損壞，且對膜的種類、壓力和其 他工藝參數(shù)很敏感。
[0004] 基于此，人們研究出了另一種終點(diǎn)檢測法，采用光學(xué)發(fā)射光譜法（OE巧進(jìn)行等離 子體刻蝕終點(diǎn)檢測，運(yùn)種方法主要基于在線光譜檢測設(shè)備對等離子體發(fā)射出的光譜進(jìn)行 實(shí)時(shí)檢測，當(dāng)刻蝕到不同的物質(zhì)層時(shí)，發(fā)射光譜會(huì)出現(xiàn)明顯的變化，尤其是當(dāng)達(dá)到刻蝕終點(diǎn) 時(shí)，因刻蝕材料發(fā)生轉(zhuǎn)變，其氣體的組成和刻蝕薄膜都會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，因此，通過檢測刻 蝕過程中刻蝕到不同層物質(zhì)時(shí)，反應(yīng)物和生成物發(fā)射譜線強(qiáng)度可W來判斷刻蝕終點(diǎn)。
[0005] 但是，現(xiàn)有技術(shù)中上述終點(diǎn)檢測方法的檢測系統(tǒng)無法及時(shí)識(shí)別自身系統(tǒng)的異常， 從而導(dǎo)致該檢測系統(tǒng)中任一部件出現(xiàn)異常時(shí)，無法及時(shí)預(yù)警而造成晶圓報(bào)廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)，W解決現(xiàn)有 終點(diǎn)檢測方法的檢測系統(tǒng)無法及時(shí)識(shí)別自身系統(tǒng)的異常，從而導(dǎo)致該檢測系統(tǒng)中任一部件 出現(xiàn)異常時(shí)，無法及時(shí)預(yù)警而造成晶圓報(bào)廢的問題。
[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：
[0008] 一種刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)，應(yīng)用于等離子刻蝕腔，該檢測系統(tǒng)包括：
[0009] 光源，所述光源用于發(fā)射光譜線；
[0010] 單色光譜儀，所述單色光譜儀具有狹縫入口，所述狹縫入口通過第一光纖與所述 光源相連，通過第二光纖與所述等離子刻蝕腔相連，所述單色光譜儀用于對所述狹縫入口 射入的光譜線進(jìn)行檢測，獲得當(dāng)前光譜線的強(qiáng)度；
[0011] 處理器，所述處理器用于判斷所述單色光譜儀檢測到的所述光源發(fā)射的光譜線的 強(qiáng)度是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，并在所述單色光譜儀檢測到的所述光源發(fā)射的光譜線的強(qiáng)度 不滿足第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，發(fā)出提示信息。
[0012] 優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)條件包括：
[0013] 所述單色光譜儀檢測到的所述光源發(fā)射的光譜線的波長與預(yù)設(shè)波長的誤差在預(yù) 設(shè)誤差范圍內(nèi)，且所述單色光譜儀檢測到的所述光源發(fā)射的光譜線的強(qiáng)度在預(yù)設(shè)強(qiáng)度范圍 內(nèi)。
[0014] 優(yōu)選的，所述檢測系統(tǒng)還包括：
[0015] 顯示屏，所述顯示屏與所述單色光譜儀相連，用于對所述單色光譜儀檢測到的光 譜線的預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行顯示。
[0016] 優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)參數(shù)包括：光譜線強(qiáng)度及其對應(yīng)的時(shí)間。
[0017] 優(yōu)選的，所述光譜線強(qiáng)度及其對應(yīng)的時(shí)間在所述顯示屏中W坐標(biāo)軸的形式顯示， 其中，橫坐標(biāo)為所述光譜線強(qiáng)度對應(yīng)的時(shí)間軸，縱坐標(biāo)為所述光譜線強(qiáng)度軸。
[0018] 優(yōu)選的，所述顯示屏中具有至少一個(gè)顯示窗口，所述顯示窗口包括：相對設(shè)置的上 邊框和下邊框，W及相對設(shè)置的左邊框和右邊框，所述顯示窗口的參數(shù)包括窗口寬度和窗 口高度，所述窗口寬度在所述顯示屏中平行于所述時(shí)間軸，用時(shí)間表征，所述窗口高度平行 于所述光譜線強(qiáng)度軸，用光譜線強(qiáng)度表征；
[0019] 其中，所述上邊框?qū)?yīng)的光譜線強(qiáng)度值大于所述下邊框?qū)?yīng)的光譜線強(qiáng)度值，所 述左邊框?qū)?yīng)的時(shí)間小于所述右邊框?qū)?yīng)的時(shí)間，且所述左邊框中點(diǎn)對應(yīng)的光譜線強(qiáng)度值 與其對應(yīng)時(shí)刻的光譜線強(qiáng)度值相同。
[0020] 優(yōu)選的，所述處理器還用于判斷所述顯示屏當(dāng)前顯示的顯示窗口是否滿足第二預(yù) 設(shè)條件，當(dāng)所述顯示屏當(dāng)前顯示的顯示窗口滿足第二預(yù)設(shè)條件時(shí)，生成控制信號，控制所述 等離子刻蝕腔停止刻蝕。
[0021] 優(yōu)選的，所述第二預(yù)設(shè)條件包括：
[0022] 所述顯示屏當(dāng)前顯示的顯示窗口中包括第一預(yù)設(shè)數(shù)量連續(xù)的第一顯示窗口和/ 或第二數(shù)量連續(xù)的第二顯示窗口；
[0023] 其中，在所述第一顯示窗口中，所述顯示屏中的光譜線從所述第一顯示窗口的左 邊框中點(diǎn)射入，從所述第一顯示窗口的上邊框射出；在所述第二顯示窗口中，所述顯示屏中 的光譜線從所述第二顯示窗口的左邊框中點(diǎn)射入，從所述第二顯示窗口的下邊框射出。
[0024] 優(yōu)選的，所述第二預(yù)設(shè)條件還包括：
[00巧]所述顯示屏當(dāng)前顯示的顯示窗口中包括多組顯示窗口；其中，每組顯示窗口包括： 第一預(yù)設(shè)數(shù)量連續(xù)的第一顯示窗口和/或第二數(shù)量連續(xù)的第二顯示窗口。
[00%] 優(yōu)選的，不同組顯示窗口對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)數(shù)量和/或第二預(yù)設(shè)數(shù)量不同；不同組 顯示窗口中第一顯示窗口和/或第二顯示窗口的窗口寬度和/或窗口高度不同。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0028] 本發(fā)明實(shí)施例所提供的刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)，應(yīng)用于等離子刻蝕腔，該檢測系統(tǒng)包 括：光源、單色光譜儀和處理器，所述單色光譜儀具有狹縫入口，所述狹縫入口通過第一光 纖與所述光源相連，通過第二光纖與所述等離子刻蝕腔相連，其中，所述光源用于發(fā)射光譜 線，所述單色光譜儀用于對所述狹縫入口射入的光譜線進(jìn)行檢測，獲得當(dāng)前光譜線的強(qiáng)度， 所述處理器用于判斷所述單色光譜儀檢測到的所述光源發(fā)射的光譜線的強(qiáng)度是否滿足第 一預(yù)設(shè)條件，并在所述單色光譜儀檢測到的所述光源發(fā)射的光譜線的強(qiáng)度不滿足第一預(yù)設(shè) 條件時(shí)，發(fā)出提示信息，提示工作人員對該檢測系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)或維修，解決了現(xiàn)有技術(shù)中終 點(diǎn)檢測方法的檢測系統(tǒng)無法及時(shí)識(shí)別自身系統(tǒng)的異常，從而導(dǎo)致該檢測系統(tǒng)中任一部件出 現(xiàn)異常時(shí)，無法及時(shí)預(yù)警而造成晶圓報(bào)廢的問題。
【附圖說明】
[0029] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明 的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù) 運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0030] 圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 陽03U 圖2為圖1中A區(qū)域的放大圖；
[0032] 圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)中，單色光譜儀的正面結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0033] 圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)中，單色光譜儀的反面結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0034] 圖5為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例所提供的刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖6為一個(gè)實(shí)施例所提供的刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)中，顯示屏顯示畫面示意圖；
[0036] 圖7-圖16為本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所提供的蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)中，所述單色光譜儀檢 測到的光譜線強(qiáng)度隨著刻蝕時(shí)間的變化曲線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 正如【背景技術(shù)】部分所述，現(xiàn)有技術(shù)中上述終點(diǎn)檢測方法的檢測系統(tǒng)無法及時(shí)識(shí)別 自身系統(tǒng)的異常，從而導(dǎo)致該檢測系統(tǒng)中任一部件出現(xiàn)異常時(shí)，無法及時(shí)預(yù)警而造成晶圓 報(bào)廢。
[003引有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)，包括：
[0039] 光源，所述光源用于發(fā)射光譜線；
[0040] 單色光譜儀，所述單色光譜儀具有狹縫入口，所述狹縫入口通過第一光纖與所述 光源相連，通過第二光纖與所述等離子刻蝕腔相連，所述單色光譜儀用于對所述狹縫入口 射入的光譜線進(jìn)行檢測，獲得當(dāng)前光譜線的強(qiáng)度；
[0041] 處理器，所述處理器用于判斷所述單色光譜儀檢測到的所述光源發(fā)射的光譜線的 強(qiáng)度是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，并在所述單色光譜儀檢測到的所述光源發(fā)射的光譜線的強(qiáng)度 不滿足第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，發(fā)出提示信息。
[0042] 本發(fā)明實(shí)施例所提供的刻蝕終點(diǎn)檢測系統(tǒng)，應(yīng)用于等離子刻蝕腔，該檢測系統(tǒng)包 括：光源、單色光譜儀和處理器，所述單色光譜儀具有狹縫入口，所述狹縫入口通過第一光 纖與所述光源相連，通過第二光纖與所述等離子刻蝕腔相連，其中，所述光源用于發(fā)射光譜 線，所述單色光譜儀用于對所述狹縫入口射入的光譜線進(jìn)行檢測，獲得當(dāng)前光譜線的強(qiáng)度， 所述處理器用于判斷所述單色光譜儀檢測到的所述光源發(fā)射的光譜線的強(qiáng)度是否滿足第 一預(yù)設(shè)條件，并在所述單色光譜儀檢測到的所述光源發(fā)射的光譜線的強(qiáng)度不滿足第一預(yù)設(shè) 條件時(shí)，發(fā)出提示信息，提示工作人員對該檢測系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)或維修，解決了現(xiàn)有技術(shù)中終 點(diǎn)檢測方法的檢測系統(tǒng)無法及時(shí)識(shí)別自身系統(tǒng)的異常，從而導(dǎo)致該檢測系統(tǒng)中任一部件出 現(xiàn)異常時(shí)，無法及時(shí)預(yù)警而造成晶圓報(bào)廢的問題。
[0043] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0044] 在W下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)W便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠W多種不 同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類 似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0045] 等離子體中的原子或分子被電子激發(fā)到激發(fā)態(tài)后，在返回到另一能態(tài)的過程中會(huì) 發(fā)射出特定波長的光線，其波長的計(jì)算公式為：A+el-A*+e2，A* -A+hv;其中，A表示另一 能態(tài)，A*表