[发明专利]宽带光谱光学测量装置及等离子体处理装置

说明书

本发明公开了一种宽带光谱光学测量装置，包含：宽带光源，用于发射具有不同波长的入射光；抛物面反射镜，用于对入射光进行准直，形成若干束平行光，通过光学窗口入射到晶圆的表面；反射光接收组件，用于接收晶圆表面反射的光；半透半反镜，位于抛物面反射镜之后、反射光接收组件之前，若干束平行光经过半透半反镜的透射后再经光学窗口入射到晶圆的表面，晶圆表面反射的光经光学窗口后再经半透半反镜的反射后被反射光接收组件接收；控制组件，与反射光接收组件电连接，用于根据晶圆表面反射的光，确定晶圆刻蚀的终点。本发明还公开了一种等离子体处理装置。本发明能够对宽带光谱进行准直，有效提高IEP检测法中对宽带光源的准直和光通量的利用率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种宽带光谱光学测量装置及采用该宽带光谱光学测量装置的等离子体处理装置。

背景技术

干涉光终点(interferometric end point，IEP)检测法确定刻蚀终点，需要准直的高亮度的光源来实现对所测量薄膜的厚度进行监测。由于不同的薄膜的特性，不同的光谱波长需要被应用到IEP检测法中。现有技术的光路设计多是使用透镜作为准直器将光源准直成平行光，其在对应较宽频谱的光线时会产生色差，并且在不同频段的准直效果不一致。

如图1可知，UV光光源101的焦距比VIS光光源102的焦距近。因此，现有技术中的光路使用的准直透镜都是针对单一波长的光源进行准直，如果是宽带光谱来说也只能针对某一波段来实现准直。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽带光谱光学测量装置及等离子体处理装置，能够对宽带光谱进行准直，有效提高IEP检测法中对宽带光源的准直和光通量的利用率。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种宽带光谱光学测量装置，其特点是，设置在等离子体反应腔外部，该宽带光谱光学测量装置包含：

宽带光源，用于发射具有不同波长的入射光；

抛物面反射镜，用于对入射光进行准直，形成若干束平行光，通过等离子体反应腔顶部的光学窗口入射到晶圆的表面；

反射光接收组件，用于接收晶圆表面反射的光；

半透半反镜，位于所述的抛物面反射镜之后、反射光接收组件之前，若干束平行光经过半透半反镜的透射后再经光学窗口入射到晶圆的表面，晶圆表面反射的光经光学窗口后再经半透半反镜的反射后被反射光接收组件接收；

控制组件，与所述的反射光接收组件电连接，用于根据反射光接收组件接收的晶圆表面反射的光，确定晶圆刻蚀的终点。

所述的抛物面反射镜为90°离轴抛物面反射镜。

所述的抛物面反射镜表面镀有金属。

所述的宽带光谱光学测量装置还包含一滤光模块，所述的滤光模块位于所述的抛物面反射镜之后、反射光接收组件之前。

所述的滤光模块位于抛物面反射镜与半透半反镜之间。

所述的滤光模块位于半透半反镜与反射光接收组件之间。

所述的滤光模块为滤光片。

所述的滤光模块为耦合在半透半反镜上的薄膜。

一种等离子体处理装置，其特点是，包含：

由多个壁围成的反应腔，所述的反应腔的顶部设有一光学窗口；

设置在反应腔内的基座，用于固定晶圆；

设置在反应腔外部的宽带光谱光学测量装置，通过光学窗口入射若干束平行光至晶圆的表面，并通过光学窗口接收晶圆表面反射的光；