[發明專利]用于化學蝕刻工件的裝置

有效

• 申請號: 201010176814.2
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN101840850A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: O·安塞爾;A·巴拉斯;P·本內特;D·托塞爾
• 申請（專利權）人: SPP加工技術系統英國有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01J37/32
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 蔣旭榮

技術領域

本發明涉及一種使用處理氣體來化學蝕刻工件的裝置及方法。

背景技術

幾十年來，已經知道在等離子體蝕刻工件時，能夠通過光發射中的變化來檢測蝕刻已切割穿過第一層并且到達下面層的點，所述光發射中的變化由所生成并隨后由等離子體離子化的排出或反應產物的變化而產生。終點也能夠通過蝕刻氣體的消耗量的變化來檢測，該蝕刻氣體的消耗量也可以通過光學方式檢測。最初，由熟練的技術員來監測這些發射。后來，使用光學終點檢測器使得該工藝自動化。

基于第一部分的方法的終點工藝僅僅只能在有產生的等離子體并且排出物和反應產物進入等離子體的情況下工作。因此，有許多的提議，如在美國專利4857136中描述的那樣，其中來自渦輪泵的排出產物被離子化，并且所產生的光發射被監測。經驗表明，由于當地條件的限制，這種裝置反應遲緩，并且難以重復地實現。

發明內容

本發明的一個方面在于使用處理氣體來化學蝕刻工件的裝置，該裝置包括腔室，所述腔室用于接收處理氣體并且具有用于抽取排出氣體的泵送口；和工件支撐部，其位于腔室內泵送口的上游，其特征在于，該腔室進一步包括副腔，所述副腔位于泵送口的上游和工件支撐部的下游，副腔包括窗口和臨近窗口的激發源，該激發源用于在排出氣體的樣品中產生等離子體，從而產生能夠通過窗口被監測的光發射。

副腔可以包括延長部或終端，窗口形成在所述延長部或終端中，并且激發源可以包含線圈，所述線圈圍繞著延長部或終端設置。優選地，該窗口靠近泵送口，并且例如可以與泵送口相對。這樣使得窗口接近排出流。

該裝置可進一步包括監測器，其用于監測能夠通過窗口看到的光發射，該裝置還可以包括控制器，該控制器用于由監測的光發射來確定處理終點。

該裝置可進一步包括提供離子化的處理氣體的源。另外地或可替代地，該裝置可包括用于在腔室中產生等離子體的等離子體源。

本發明還包括一種使用如上所限定的裝置進行蝕刻的方法，其中在蝕刻期間，腔室中的壓力在大約1-500毫托(mTor)之間。

盡管本發明在上面已經做了描述，但是應該理解其包括上述和在下文中所述的特征的任意創造性的組合。

附圖說明

本發明可以通過不同的方式來實施，下面將參考附圖，通過示例的方式來描述本發明的具體的實施例，其中，

圖1是蝕刻裝置的一部分的視圖；

圖2是圖1中裝置的示意性剖視圖；和

圖3是監測器的輸出圖，其顯示了用于不同配置方式的跡線。

具體實施方式

蝕刻裝置總體地用10表示，其具有腔室11，在該腔室中具有工件支撐部12和一個總體地以13表示的離子化的處理氣體的源，該工件支撐部適宜地為靜電塊的形式。在通常的現有技術的配置中，這類裝置具有位于14處的泵送口，該泵送口可以和渦輪泵連接。在本申請的配置中，副腔15附接到開口14上并具有和渦輪泵17相連的泵送口16。

副腔15還設有延長部或終端18，該延長部或終端18具有在其封閉端形成的窗口19。線圈20環繞延長部18并且連接至RF源21，使得在延長部18中能夠觸發(strike)局部等離子體。

檢測器22位于窗口19的外部，用于監測來自局部等離子體23的光發射，并且將其輸出信號供送至產生輸出信號25的控制/處理器24，該輸出信號25能夠用于控制腔室11中的處理過程，并且如果需要手動控制的話，其可以在26上顯示。

圖3是這種輸出信號用于三種不同試驗配置的圖。進行的處理過程是相對高壓的等離子體蝕刻過程，其光發射與在腔室本身中的特定蝕刻過程有關；其處于渦輪泵的下游并具有圖2所示的裝置。

如從圖3中可以看到的，在腔室中的信號沒有任何可檢測的變化，這是因為在高壓情況下，只有非常少的反應產物達到等離子體(應注意到的是，圖中是相對強度而不是實際強度)。