[發明專利]一種用于等離子體偵測的裝置

無效

• 申請號: 201110386891.5
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102543788A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李程;張瑜;楊渝書
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01J37/32
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及半導體集成電路及其制造領域，尤其涉及一種用于等離子體偵測的裝置。

背景技術

隨著集成電路的集成度不斷提高，半導體技術也持續的飛速發展。目前等離子體作為表面改性和微納加工技術已經被廣泛應用于半導體制造工藝中，比如刻蝕、濺射或沉積等；因此，如何偵測等離子體內部的特征參數極其分布函數是很有意義并且有著工程應用前景的。

現有技術對于等離子體的偵測手段主要有光譜分析和朗繆爾（Langmuir）靜電探針及其改型，如中國專利（申請號：02109519.1）一種用于等離子體診斷的復合探針，以單探針與差分發射探針集成安裝在同一探針管內構成復合探針，配合復合探針電路，復合探針電路包括單探針掃描電路、差分發射探針空間電位跟蹤電路、矩形波脈沖發生電路及計算機接口電路與計算機軟件實時地測定等離子體的各種參數。

光譜分析的原理是分析元素原子光譜的特征頻譜，從而間接的偵測等離子體的特征參數，具有非接觸無干擾的優點，但由于等離子體內部分布不均勻，無法精確偵測特定點的等離子體特征參數，同時若要偵測三維數據，需要對等離子體進行空間的或者局部的掃描分析，才能獲取特征參數的空間分布函數，無法避免裝置復雜，且數據測量周期較長；而使用Langmuir靜電探針及其改型，如單探針，雙探針，發射探針等，雖然可以實時直接偵測特定位置的等離子體特征參數，且結果準確、精度高，但需要將探針探入等離子體內部，其非對稱設計會對等離子體的流動產生干擾，另外常用的Langmuir探針外殼為絕緣管或者金屬管，其與等離子體作用會引入雜質，影響等離子體的成分的穩定性。

發明內容

本發明公開了一種用于等離子體偵測的裝置，包括設置有等離子體的等離子體發生腔體，其中，還包括：

一設置于該等離子體發生腔體內的探測傳感器，以用于偵測等離子體的特征參數；

其中，該探測傳感器的外殼外部設置有與所述等離子材質相同的抗干擾層。

上述的用于等離子體偵測的裝置，其中，還包括一高度調節裝置，探測傳感器設置在該高度調節裝置上。

上述的用于等離子體偵測的裝置，其中，探測傳感器為朗繆爾靜電探針。

上述的用于等離子體偵測的裝置，其中，朗繆爾靜電探針為單針型、雙針型或發射型等。

上述的用于等離子體偵測的裝置，其中，所述探測傳感器的外殼為絕緣外層或內絕緣的金屬外層。

上述的用于等離子體偵測的裝置，其中，采用CVD或PVD等工藝淀積抗干擾層。?

上述的用于等離子體偵測的裝置，其中，抗干擾層的材質為SiO₂、Si₃N₄或Si等。

上述的用于等離子體偵測的裝置，其中，所述特征參數包括電子溫度、電子密度、空間電位、懸浮電位與電子能量分布函數等。

上述的用于等離子體偵測的裝置，其中，探測傳感器為平面結構的星形、環形或星形與環形相結合形狀等。

上述的用于等離子體偵測的裝置，其中，探測傳感器的探測點根據測量需求設置在不同位置。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明提出一種用于等離子體偵測的裝置，通過采用朗繆爾（langmuir）靜電探針為探測器傳感器，并在其外殼外部設置抗干擾層，能夠實時準確的獲取等離子體內部的特征參數的分布函數，且具有多點偵測、精度高但無雜質引入、非對稱流動干擾低等優點。

附圖說明

圖1是本發明用于等離子體偵測的裝置結構示意圖；

圖2本發明用于等離子體偵測的裝置中朗繆爾靜電探針截面圖；

圖3本發明用于等離子體偵測的裝置中星形探測器傳感器的結構示意圖；

圖4本發明用于等離子體偵測的裝置中環形探測器傳感器的結構示意圖；

圖5本發明用于等離子體偵測的裝置中星形與環形相結合形狀探測器傳感器的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的說明：

圖1是本發明用于等離子體偵測的裝置結構示意圖；圖2本發明用于等離子體偵測的裝置中朗繆爾靜電探針截面圖。