[发明专利]一种离化率检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种离化率检测装置及方法，涉及微电子加工技术领域，能够准确检测溅射粒子的离化率。该离化率检测装置包括检测晶片和第一直流电源，所述检测晶片上设置有测试孔，所述测试孔底部设置有导电箔，所述导电箔连接所述第一直流电源的负极，所述第一直流电源的正极接地，在连接所述导电箔和所述第一直流电源之间的线路上设有电流检测单元，所述测试孔顶部叠加设置有至少一层第一栅网和至少一层第二栅网，所述第一栅网用于阻挡电子到达所述导电箔，所述第二栅网用于阻挡工作气体离子到达所述导电箔。本发明用于检测溅射粒子的离化率。

技术领域

本发明涉及微电子加工技术领域，尤其涉及一种离化率检测装置及方法。

背景技术

薄膜工艺包括深孔(槽)填充工艺，具体地，深孔(槽)填充工艺用于实现深宽比比较高的孔(槽)的侧壁和基底部的薄膜覆盖，深孔(槽)填充工艺的难度较高，已经成为业内重点研究的对象。通常通过提高溅射粒子的离化率，然后通过负偏压加速溅射过程中产生的金属离子的方式，提高金属离子的方向性，进而较好地实现深孔(槽)的填充。由以上所述可知，溅射粒子的离化率越高，通过深孔(槽)填充工艺可以填充的孔槽就越深。因此，对溅射粒子的离化率进行准确检测非常重要。

现有技术中提供的离化率检测装置如图1所示，在该离化率检测装置中，检测晶片1’上需要检测溅射粒子的离化率的位置处设有测试孔，测试孔下设置有铜箔2’，铜箔2’连接电阻R的一端，电阻R的另一端连接直流电源的负极，直流电源的正极接地，通过与电阻R并联的电压表检测电阻R两端的电压，即可计算得到流经电阻R的电流，从而计算出到达铜箔2’的溅射过程中产生的金属离子数量，进而能够计算出溅射粒子的离化率。

但是，本申请的发明人发现，到达每一个测试孔下的铜箔2’上的粒子并不全是金属离子，还包含了电子、金属原子、工作气体离子和工作气体原子等。其中，金属原子和工作气体原子呈电中性，对于检测结果无影响。但是，电子和工作气体离子均带有电荷，将严重影响到检测所得的溅射粒子的离化率的精确度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离化率检测装置及方法，用于准确检测溅射粒子的离化率。

为达到上述目的，本发明提供一种离化率检测装置，采用如下技术方案：

一种离化率检测装置包括：检测晶片和第一直流电源，所述检测晶片上设置有测试孔，所述测试孔底部设置有导电箔，所述导电箔连接所述第一直流电源的负极，所述第一直流电源的正极接地，在连接所述导电箔和所述第一直流电源之间的线路上设有电流检测单元，所述测试孔顶部叠加设置有至少一层第一栅网和至少一层第二栅网，所述第一栅网用于阻挡电子到达所述导电箔，所述第二栅网用于阻挡工作气体离子到达所述导电箔。

由于本发明中提供的离化率检测装置包括叠加设置于测试孔顶部的至少一层第一栅网和至少一层第二栅网，其中，第一栅网用于阻挡电子到达导电箔，第二栅网用于阻挡工作气体离子到达导电箔，从而使得只有溅射过程中产生的金属离子和原子能够到达导电箔，由于不带电的原子对电流检测单元检测出的电流的大小无影响，因此，通过电流检测单元检测出的电流的大小能够准确反映到达导电箔的金属离子的数量，从而使得根据该电流计算得出的溅射粒子的离化率更准确，进而实现了对溅射粒子的离化率的准确检测。

此外，本发明还提供一种离化率检测方法，该离化率检测方法包括使用以上所述的离化率检测装置检测溅射粒子的离化率，所述离化率检测方法具体包括：

在所述第一栅网上施加负电压，在所述第二栅网上施加正电压；

通过所述电流检测单元检测所述导电箔和所述第一直流电源之间的电流；

根据所述电流计算溅射粒子的离化率。