[发明专利]等离子体刻蚀装置及等离子体刻蚀方法

权利要求书

1.一种等离子体刻蚀装置，包括：刻蚀腔、位于刻蚀腔体上的进气管道和排气管道、位于刻蚀腔室内的上电极、与上电极相对的下电极、以及位于下电极上的晶圆承载台，其特征在于，位于所述刻蚀腔室外部的所述排气管道部分具有：

样品采集通道，具有进口和出口，所述进口和所述出口均与所述排气管道相连通；

样品离子化腔，与所述样品采集通道的进口相连通，用于将通过进口进入到所述样品离子化腔的气体中的物质进行质量分离，得到待检测物质；

加速腔，与所述样品离子化腔相连通，用于对所述待检测物质加速，使所述待检测物质进入到样品检测设备；

样品检测设备，与所述加速腔相连通，并与所述样品采集通道的出口相连通，对经加速进入的所述待检测物质进行元素种类或元素含量检测，以判断刻蚀过程是否达到终点；所述样品检测设备检测完毕后，所述待检测物质通过所述样品采集通道的出口进入到所述排气管道中，从而被排出所述排气管道。

2.根据权利要求1所述的等离子体刻蚀装置，其特征在于，还包括控制模块和刻蚀系统通讯模块；所述控制模块与所述样品检测设备相连，所述样品检测设备将刻蚀过程达到终点的指令发送给所述控制模块，所述控制模块控制所述刻蚀系统通讯模块来向刻蚀系统发送停止刻蚀指令，所述刻蚀系统接收到停止刻蚀指令后，关闭所述进气管道。

3.根据权利要求1所述的等离子体刻蚀装置，其特征在于，所述样品离子化腔具有磁场，所述进入到所述样品离子化腔的气体发生解离产生带电粒子，在所述磁场中解离后的不同质量的带电粒子具有不同的运动轨迹，从而不同质量的带电粒子被分离，以得到待检测的带电粒子。

4.根据权利要求1所述的等离子体刻蚀装置，其特征在于，所述样品离子化腔具有加速区，所述进入到所述样品离子化腔的气体中的不同质量的物质被加速后飞行的距离不同，从而不同质量的物质被分离，以得到待检测的物质。

5.根据权利要求4所述的等离子体刻蚀装置，其特征在于，所述样品离子化腔占所述样品采集通道的水平方向上长度的百分比大于50％。

6.根据权利要求1所述的等离子体刻蚀装置，其特征在于，所述样品采集通道具有竖直的出口和进口、以及与所述进口和所述出口相连通的水平输送管道，所述样品离子化腔、所述加速腔和所述样品检测设备依次排列设置于所述水平输送管道上。

7.一种根据权利要求1所述的等离子体刻蚀装置进行等离子体刻蚀的方法，其特征在于，包括：

步骤01：将晶圆置于所述晶圆承载台上，开启所述进气管道、所述上电极和所述下电极，对所述晶圆进行等离子体刻蚀；

步骤02：等离子刻蚀过程中产生的排放气体进入到所述排气管道内，一部分所述排放气体通过样品采集通道的进口进入到样品采集通道，另一部分所述排放气体排出所述排气管道外；

步骤03：进入到所述样品采集通道的一部分所述排放气体进入样品离子化腔，所述样品离子化腔将所述一部分所述排放气体中的物质进行质量分离，得到待检测物质；

步骤04：所述待检测物质进入加速腔，被加速后进入到样品检测设备中；

步骤05：所述样品检测设备对所述待检测物质进行元素种类或元素含量检测，以判断刻蚀过程是否达到终点；

步骤06：所述样品检测设备检测完毕后，所述待检测物质通过所述样品采集通道的出口进入到所述排气管道中，从而被排出所述排气管道；

步骤07：若判断刻蚀过程未达到终点，则重复步骤02至步骤06，直至检判断所述刻蚀过程达到终点。

8.根据权利要求8所述的等离子体刻蚀的方法，其特征在于，所述等离子体刻蚀装置还包括控制模块和刻蚀系统通讯模块；所述控制模块与所述样品检测设备相连；所述步骤07之后还包括：所述样品检测设备将刻蚀过程达到终点的指令发送给所述控制模块，所述控制模块控制所述刻蚀系统通讯模块来向刻蚀系统发送停止刻蚀指令，所述刻蚀系统接收到停止刻蚀指令后，关闭所述进气管道。

9.根据权利要求8所述的等离子体刻蚀的方法，其特征在于，所述步骤03中，所述样品离子化腔具有磁场，所述进入到所述样品离子化腔的气体发生解离产生带电粒子，在所述磁场中解离后的不同质量的带电粒子具有不同的运动轨迹，从而不同质量的带电粒子被分离，以得到待检测的带电粒子。

10.根据权利要求8所述的等离子体刻蚀的方法，其特征在于，所述步骤03中，所述样品离子化腔具有加速区，所述进入到所述样品离子化腔的气体中的不同质量的物质被加速后飞行的距离不同，从而不同质量的物质被分离，以得到待检测的物质。