[实用新型]终点检测装置和终点检测系统

说明书

公开了一种终点检测装置和终点检测系统，用于检测刻蚀腔内的全光谱信号，终点检测装置包括传输组件、信号收集器和光谱收集器，传输组件与刻蚀腔连接，所述传输组件具有传输通道，信号收集器设置于传输通道内，光谱收集器与信号收集器连接，所述传输通道的长度大于所述刻蚀腔的腔壁厚度，信号收集器将接收的全光谱信号传输给光谱收集器并转化为多个不同的单色光谱信号，可以有效减少在信号收集器上聚集过多的副产物，提高收集光谱波长的准确性和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及半导体刻蚀技术领域，具体涉及一种终点检测装置和终点检测系统。

背景技术

随着微电子技术的发展，半导体芯片加工技术日趋严格，刻蚀工艺作为半导体加工中最为复杂工序之一，刻蚀过程中等离子体的状态、各项工艺过程参数等直接与刻蚀结果相关。在刻蚀过程中，由于蚀刻机台的刻蚀速率不一致，而且半导体不同位置的膜厚也不一致，使得芯片表面的刻蚀不均匀，容易造成废片，因此实时监测刻蚀芯片是非常重要的。

终点检测装置用于监测刻蚀过程中刻蚀到不同层的物质时，反应物或生成物的发射谱线的强度值，以此来判断刻蚀终点。具体地，当蚀刻机台选择气体进行蚀刻时，是要把生成物都转变成气体。在刻蚀反应过程中，终点检测装置收集到的是一个波长范围内的光谱，当刻蚀完后，光谱消失，如图1所示。但实际反应过程中除了产生气体外，还会产生聚合物等副产物。终点检测装置在用控挡片进行暖机实验时，产生的气体会被机械泵等抽走排出，而刻蚀产生的聚合物则会粘连在刻蚀腔室中，随着控挡片片数的增加聚合物变得越来越多，从而影响收集的光谱信号强度，无法准确判断刻蚀情况。如图2所示，图2为多个控挡片依次进行暖机实验时终点检测装置收集的光谱强度，控挡片1、控挡片2……控挡片25进行暖机时，终点检测装置收集的碳的光谱信号强度随着控挡片片数的增加变得越来越弱。

实用新型内容

有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种终点检测装置和终点检测系统，可以有效减少信号收集器上聚集过多的副产物，提高收集光谱波长的准确性和稳定性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种终点检测装置，用于检测刻蚀腔内的全光谱信号，所述装置包括：

传输组件，与所述刻蚀腔连接；

信号收集器，设置于所述传输组件内，用于接收刻蚀腔内的全光谱信号；

光谱收集器，与所述信号收集器连接，用于将所述全光谱信号转化为多个不同的单色光谱信号；

其中，所述传输组件具有传输通道，所述传输通道的长度大于所述刻蚀腔的腔壁厚度。

可选地，所述传输通道的直径为5mm-10mm，所述传输通道的长度为20mm-30mm。

可选地，所述装置还包括：

转接法兰，与所述刻蚀腔连接，用于固定所述传输组件。

可选地，所述传输组件底部具有卡台；

所述转接法兰具有与所述卡台相适配的第一沉孔。

可选地，所述转接法兰包括凸台，所述凸台与所述刻蚀腔连接。

可选地，所述装置还包括：

透明挡片，设置于所述传输通道的顶部，用于遮挡刻蚀腔内的反应聚合物；

固定挡片，设置于所述传输组件和所述光谱收集器之间，用于固定所述信号收集器。

可选地，所述转接法兰底部设置有与所述固定挡片相适配的第二沉孔，所述第二沉孔大于所述第一沉孔。

可选地，所述传输组件为陶瓷套筒。

可选地，所述装置还包括：

防尘罩，设置于所述光谱收集器的外侧，与所述刻蚀腔固定连接。