[发明专利]可分离式侦测视窗以及侦测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体工艺的侦测装置，且特别涉及一种可分离式侦测视窗以及侦测系统。

背景技术

目前，在集成电路制造方面已广泛地运用等离子体(plasma)于薄膜的沉积、蚀刻或去光刻胶等工艺。例如，利用等离子体进行薄膜的沉积工艺，可降低工艺的热预算，以节省工艺成本。另外，利用等离子体进行薄膜的蚀刻工艺，则可提供各向异性的蚀刻。

通常，使用设置有等离子体反应室的半导体设备进行晶片的制作时会产生的问题之一，是难以辨认等离子体是否已被启动，或者是难以确定等离子体反应室内部的晶片的制作情形。因此，等离子体反应室上会配置侦测系统，并通过侦测系统中的侦测视窗(detection window)得知等离子体反应室的内部情况。

请参照图1，其绘示为已知的等离子体机台所使用的侦测视窗。图1的侦测视窗100为使用一段时间后的情况。侦测视窗100的材质是石英，其外观为筒形的容器且底部有底座。由于侦测视窗100是利用烧结方式而形成一体成型的结构，因此在其底部(箭头102所示的处)会存在有凹凸不平的表面，而造成光穿透度不佳的问题。另外，侦测视窗100亦会存在有不易清洗，且清洗不干净的问题。为了解决此问题，往往需要额外使用化学溶液来进行清洗，如此不仅会增加工艺的成本，且会造成侦测视窗被腐蚀以及化学品残留的问题。在每一次定期进行机台预防保养(preventive maintenance，PM)时，都会发现侦测视窗会被等离子体气体腐蚀，而产生损伤或雾化等问题。因此，在经一段操作时间后，即需更换新的侦测视窗，而导致工艺成本的大幅增加。

此外，上述的传统侦测视窗的底部表面不平坦、化学品残留、被腐蚀以及雾化等问题，除了会增加工艺成本之外，亦会造成晶片的蚀刻工艺的终点侦测(end point detection)产生误判，进而严重影响工艺的可靠度。

发明内容

本发明提供一种可分离式侦测视窗，能够解决已知的侦测视窗的底部表面不平坦、不易清洗以及更换成本较高等问题。

本发明另提供一种侦测系统，能够避免影响半导体工艺的终点侦测的判断以及可提高工艺的可靠度。

本发明提出一种可分离式侦测视窗，适于装设在等离子体反应室的侧壁上。可分离式侦测视窗包括底座以及中空管件。其中，底座具有第一结合部，而中空管件的一端具有第二结合部。底座与中空管件通过第一结合部与第二结合部的连接而组合成可分离式侦测视窗。

在本发明的一实施例中，上述的第一结合部为凹陷部，而第二结合部为对应的凸起部。其中，第一结合部与第二结合部的形状例如是圆形、椭圆形、矩形、锯齿形、齿轮状或多边形。

在本发明的一实施例中，上述的第一结合部与第二结合部分别设有螺纹槽。

在本发明的一实施例中，上述的第一结合部是由部分底座向内弯折所形成的凹陷部，而第二结合部置入第一结合部且旋转一角度，会使第一结合部与第二结合部卡合。

在本发明的一实施例中，上述的中空管件与底座的材质可相同或不同。承上述，底座的材质为透明材料，中空管件的材质为透明材料。

在本发明的一实施例中，可分离式侦测视窗还包括垫圈，其设置于中空管件与底座之间。

本发明另提出一种侦测系统，适于应用在设置有等离子体反应室的机台中。侦测系统至少包括可分离式侦测视窗、侦测元件以及光纤管。可分离式侦测视窗设置在等离子体反应室的侧壁上。可分离式侦测视窗包括可分离式侦测视窗包括底座以及中空管件。其中，底座具有第一结合部，而中空管件的一端具有第二结合部。底座与中空管件通过第一结合部与第二结合部的连接而组合成可分离式侦测视窗。另外，侦测元件配置于等离子体反应室外部。光纤管的一端连接可分离式侦测视窗，其另一端耦接侦测元件。

在本发明的一实施例中，上述的第一结合部为凹陷部，而第二结合部为对应的凸起部。其中，第一结合部与第二结合部的形状例如是圆形、椭圆形、矩形、锯齿形、齿轮状或多边形。

在本发明的一实施例中，上述的第一结合部与第二结合部分别设有螺纹槽。

在本发明的一实施例中，上述的第一结合部是由部分底座向内弯折所形成的凹陷部，而第二结合部置入第一结合部且旋转一角度，会使第一结合部与第二结合部卡合。

在本发明的一实施例中，上述的中空管件与底座的材质可相同或不同。承上述，底座的材质为透明材料，中空管件的材质为透明材料。

在本发明的一实施例中，侦测系统还包括垫圈，其设置于中空管件与底座之间。在另一实施例中，侦测系统还包括护板，其设置于等离子体反应室侧壁，且覆盖可分离式侦测视窗。