[實(shí)用新型]一種應(yīng)用光譜儀來量測電漿氣體解離狀態(tài)的量測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720482868.9
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN207300868U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘瑞寶
• 申請（專利權(quán)）人: 富蘭登科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/25
• 分類號(hào): G01N21/25
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 巴曉艷

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用光譜儀來量測氣體解離狀態(tài)的量測裝置。目前一般業(yè)界在應(yīng)用到各種氣體時(shí)，若遇到有些特殊氣體解離的問題，各方均利用除光學(xué)方法以外之物理方法或化學(xué)方法來偵測及掌控氣體的解離狀態(tài)，進(jìn)而采用包含但不限于調(diào)整氣體的流量、配比或處置等解決方案。但截至目前為止，仍然無法得到確切有效的解決方案，是目前業(yè)界亟欲努力克服的棘手問題。本實(shí)用新型主要是跳脫上述已知技術(shù)而改以利用光譜原理來了解氣體的解離狀態(tài)。本案的特點(diǎn)在于提供一種量測氣體解離狀態(tài)的量測裝置，利用本裝置偵測管體之氣體解離狀態(tài)并計(jì)算出解離相對量值后，作為采用各種對應(yīng)處置方式時(shí)的參考，例如可適量釋出被解離的反應(yīng)氣體，以排除氣體主路徑之污染物，從而使清潔該主路徑的作業(yè)更為快捷、確實(shí)。其原理主要藉由偵測管體內(nèi)之氣體解離狀態(tài)，并藉由本裝置計(jì)算出解離相對量值，俾于氣體的主路徑污染值過高時(shí)，由一第二路徑適量釋出被解離之反應(yīng)氣體，以排除該主路徑之污染物，從而使清潔該主路徑的作業(yè)更為快捷、確實(shí)。其中之主路徑及結(jié)合于該主路徑之第二路徑供容置反應(yīng)氣體，而該主路徑供業(yè)界進(jìn)行電漿輔助沉積、薄膜蝕刻及改變材料表面等作業(yè)，以達(dá)到特殊的功能及效果。由于量測氣體解離的位置有多樣態(tài)，本申請案之量測裝置可應(yīng)用于各種量測氣體解離的位置，并不限于后述舉例所稱之腔室，所有設(shè)置量測氣體解離裝置之位置，均屬本案之包含范疇(參閱圖1)。本實(shí)用新型的實(shí)施案例僅以其中之一案例作為說明，以半導(dǎo)體的物理氣相沉積設(shè)備、化學(xué)氣相沉積設(shè)備或蝕刻設(shè)備等相關(guān)設(shè)備為例來說明以上新型技術(shù)內(nèi)容。

【背景技術(shù)】

按；電漿(Plasma)是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質(zhì)形態(tài)，其廣泛存在于宇宙中，常被視為是物質(zhì)的第四態(tài)，被稱為電漿態(tài)，或者「超氣態(tài)」，也稱「電漿體」。電漿是具有等量正電荷和負(fù)電荷的離子氣體，更精確的定義，電漿是有著帶電與中性粒子之準(zhǔn)中性氣體，電漿是這些粒子的集體行為。電漿源平臺(tái)提供自穩(wěn)定輸送的原料氣體中生成的中性活性種，用于表面改性、反應(yīng)室清潔、薄膜蝕刻以及電漿輔助沉積等。

如圖2所示，已知的電漿清潔制程包含主腔室1及連接該主腔室1之節(jié)流閥2、真空幫浦3及凈氣器4，在送入反應(yīng)氣體A后，于第二腔室6解離適量反應(yīng)氣體A，使其經(jīng)由管體7進(jìn)入主腔室1，以完成主腔室1的清潔作業(yè)，再配合真空幫浦3及凈氣器4構(gòu)成真空排氣5。在前述之清潔制程進(jìn)行一段時(shí)間后，由于電漿沉積物亦會(huì)殘留在主腔室1的壁面，使得該主腔室1會(huì)產(chǎn)生污染之狀況，因此已知方式進(jìn)行人工清潔保養(yǎng)，再放入積體電路晶圓測試體作測試，若測試效果不佳，則需再進(jìn)一步清潔主腔室1，如此不但耗時(shí)費(fèi)工，且重復(fù)放入積體電路晶圓測試體進(jìn)行測試亦會(huì)增加人力及材料成本。

是以，已知作法于主腔室1以管體7連結(jié)一第二腔室6，以供容置電漿態(tài)氣體，俾于主腔室1產(chǎn)生污染狀況時(shí)，由第二腔室6解離適量反應(yīng)氣體A，使其經(jīng)由管體7進(jìn)入主腔室1，以構(gòu)成對主腔室1之清潔。惟因無法得知第二腔室6需釋出多少量的反應(yīng)氣體A方可確實(shí)完成主腔室1的清潔，因此需如前述，在第二腔室6解離適量反應(yīng)氣體A，使其經(jīng)由管體7進(jìn)入主腔室1，以完成主腔室1的清潔，再輔以人工清潔作業(yè)后，放入積體電路晶圓測試體作測試，依測試效果反應(yīng)來判斷是否需再進(jìn)一步的清潔。此一已知方法雖利用反應(yīng)氣體A免除需要人工清潔保養(yǎng)的麻煩，卻同樣存在需重復(fù)放入積體電路晶圓測試體，反覆測試而增加人力及材料成本的問題。申請人有監(jiān)于此，經(jīng)不斷研究、實(shí)驗(yàn)，遂萌生設(shè)計(jì)一種應(yīng)用光譜儀來量測氣體解離狀態(tài)(包括但不限于電漿氣體解離狀態(tài))的量測裝置，從而使清潔該主腔室1的作業(yè)更為快捷、確實(shí)，且節(jié)省人力及材料成本。

【實(shí)用新型內(nèi)容】

本實(shí)用新型之主要目的，即在提供一種應(yīng)用光譜儀來量測氣體解離狀態(tài)的量測裝置，以偵測件8偵測管體7內(nèi)電漿氣體之解離狀態(tài)，并計(jì)算出解離相對量值，由第二腔室6適量釋出被解離之反應(yīng)氣體A，以排除主腔室1之污染物，從而使清潔該主腔室1的作業(yè)更為快捷、確實(shí)，且節(jié)省人力及材料成本。

前述之應(yīng)用光譜儀來量測氣體解離狀態(tài)的量測裝置，藉由偵測管體7 內(nèi)電漿氣體之解離狀態(tài)，并藉由光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置9 計(jì)算出解離相對量值，俾于主腔室1污染值過高時(shí)，由第二腔室6適量釋出被解離之反應(yīng)氣體A，以排除主腔室1之污染物，從而使清潔該主腔室1的作業(yè)更為快捷、確實(shí)。其中之主腔室1及結(jié)合于該主腔室1之第二腔室6供容置反應(yīng)氣體A，該主腔室1供半導(dǎo)體積體電路制造時(shí)進(jìn)行電漿輔助沉積、薄膜蝕刻及改變材料表面等作業(yè)，以達(dá)到特殊的功能及效果，該偵測件8及光譜儀量測電漿氣體解離狀態(tài)裝置 9設(shè)于主腔室1與第二腔室6之間。