[发明专利]一种用于等离子体侦测的装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路及其制造领域，尤其涉及一种用于等离子体侦测的装置。

背景技术

随着集成电路的集成度不断提高，半导体技术也持续的飞速发展。目前等离子体作为表面改性和微纳加工技术已经被广泛应用于半导体制造工艺中，比如刻蚀、溅射或沉积等；因此，如何侦测等离子体内部的特征参数极其分布函数是很有意义并且有着工程应用前景的。

现有技术对于等离子体的侦测手段主要有光谱分析和朗缪尔（Langmuir）静电探针及其改型，如中国专利（申请号：02109519.1）一种用于等离子体诊断的复合探针，以单探针与差分发射探针集成安装在同一探针管内构成复合探针，配合复合探针电路，复合探针电路包括单探针扫描电路、差分发射探针空间电位跟踪电路、矩形波脉冲发生电路及计算机接口电路与计算机软件实时地测定等离子体的各种参数。

光谱分析的原理是分析元素原子光谱的特征频谱，从而间接的侦测等离子体的特征参数，具有非接触无干扰的优点，但由于等离子体内部分布不均匀，无法精确侦测特定点的等离子体特征参数，同时若要侦测三维数据，需要对等离子体进行空间的或者局部的扫描分析，才能获取特征参数的空间分布函数，无法避免装置复杂，且数据测量周期较长；而使用Langmuir静电探针及其改型，如单探针，双探针，发射探针等，虽然可以实时直接侦测特定位置的等离子体特征参数，且结果准确、精度高，但需要将探针探入等离子体内部，其非对称设计会对等离子体的流动产生干扰，另外常用的Langmuir探针外壳为绝缘管或者金属管，其与等离子体作用会引入杂质，影响等离子体的成分的稳定性。

发明内容

本发明公开了一种用于等离子体侦测的装置，包括设置有等离子体的等离子体发生腔体，其中，还包括：

一设置于该等离子体发生腔体内的探测传感器，以用于侦测等离子体的特征参数；

其中，该探测传感器的外壳外部设置有与所述等离子材质相同的抗干扰层。

上述的用于等离子体侦测的装置，其中，还包括一高度调节装置，探测传感器设置在该高度调节装置上。

上述的用于等离子体侦测的装置，其中，探测传感器为朗缪尔静电探针。

上述的用于等离子体侦测的装置，其中，朗缪尔静电探针为单针型、双针型或发射型等。

上述的用于等离子体侦测的装置，其中，所述探测传感器的外壳为绝缘外层或内绝缘的金属外层。

上述的用于等离子体侦测的装置，其中，采用CVD或PVD等工艺淀积抗干扰层。 

上述的用于等离子体侦测的装置，其中，抗干扰层的材质为SiO₂、Si₃N₄或Si等。

上述的用于等离子体侦测的装置，其中，所述特征参数包括电子温度、电子密度、空间电位、悬浮电位与电子能量分布函数等。

上述的用于等离子体侦测的装置，其中，探测传感器为平面结构的星形、环形或星形与环形相结合形状等。

上述的用于等离子体侦测的装置，其中，探测传感器的探测点根据测量需求设置在不同位置。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明提出一种用于等离子体侦测的装置，通过采用朗缪尔（langmuir）静电探针为探测器传感器，并在其外壳外部设置抗干扰层，能够实时准确的获取等离子体内部的特征参数的分布函数，且具有多点侦测、精度高但无杂质引入、非对称流动干扰低等优点。

附图说明

图1是本发明用于等离子体侦测的装置结构示意图；

图2本发明用于等离子体侦测的装置中朗缪尔静电探针截面图；

图3本发明用于等离子体侦测的装置中星形探测器传感器的结构示意图；

图4本发明用于等离子体侦测的装置中环形探测器传感器的结构示意图；

图5本发明用于等离子体侦测的装置中星形与环形相结合形状探测器传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

图1是本发明用于等离子体侦测的装置结构示意图；图2本发明用于等离子体侦测的装置中朗缪尔静电探针截面图。