[發明專利]監測和控制等離子體制造工藝的技術

有效

• 申請號: 200780008205.2
• 申請日: 2007-03-09
• 公開（公告）號: CN101401187A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 具本雄;盧多維克·葛特;瓦斯里斯·朋內提斯·凡勞米斯;維克拉姆·辛區;方子韋;伯納德·琳賽
• 申請（專利權）人: 瓦里安半導體設備公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01J49/40
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽 寧

1.一種監測包含在等離子體腔室中的等離子體中的離子種類用的飛 行時間離子感測器，其特征在于所述飛行時間離子感測器包含：

外殼；

漂移管，其定位于所述外殼中；

提取器電極，其在所述外殼中定位于所述漂移管的第一末端處，所述 提取器電極經配置以執行對來自等離子體的離子的吸引與排斥中的至少一 種；

多個電極，其定位于所述漂移管的第一末端處并接近所述提取器電極，所 述多個電極經偏壓，以便使被吸引的離子的至少一部分進入所述漂移管中， 且向所述漂移管的第二末端漂移；以及

離子偵測器，其接近所述漂移管的所述第二末端而定位，所述離子偵 測器偵測與所述被吸引的離子的至少一部分相關聯的到達時間，

其中所述離子感測器是配置在所述等離子體腔室的側壁上，且所述 提取器電極接近所述等離子體的邊緣而定位。

2.根據權利要求1所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于所述的提取器電極為電 隔離的或被偏壓于一電位，且所述電位用來執行對來自等離子體的離子的 吸引與排斥中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于所述的多個電極中的至 少一電極包含聚焦所述離子的靜電透鏡。

4.根據權利要求1所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于所述的多個電極中的至 少一電極包含使所述離子偏向的網格。

5.根據權利要求1所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于其更包含具有電性連接 至所述提取器電極的輸出端的DC電源，所述DC電源在所述提取器電極上 產生DC電壓，所述DC電壓執行對等離子體中的離子的吸引與排斥中的至 少一種。

6.根據權利要求1所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于其更包含具有電性連接 至所述提取器電極的輸出端的脈沖電源，所述脈沖電源在所述提取器電極 上產生脈沖電壓信號，所述脈沖電壓信號執行對等離子體中的離子的吸引 與排斥中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于所述的脈沖電壓信號包 含周期信號。

8.根據權利要求1所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于其更包含具有電性連接 至所述多個電極中的一電極的輸出端的脈沖電源，所述脈沖電源產生電壓 脈沖信號，所述電壓脈沖信號執行對離子的吸引與排斥中的一種。

9.根據權利要求8所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于所述的電壓脈沖信號執 行自所述多個電極中的所述一電極的解吸附與在所述多個電極中的所述一 電極上的沉積中的一種。

10.根據權利要求8所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于所述的電壓脈沖信號與 施加至由所述等離子體處理的晶圓上的電壓同步。

11.根據權利要求8所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于所述的電壓脈沖信號相對 于時序參考信號而延遲，以便獲得對所述離子的時間解析量測。

12.根據權利要求8所述的監測包含在等離子體腔室中的等離子體中 的離子種類用的飛行時間離子感測器，其特征在于所述的電壓脈沖信號中 的至少某些電壓脈沖具有經選取以選擇特定離子質量的寬度。