[發(fā)明專利]正入射原位過(guò)程監(jiān)測(cè)傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980050131.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN112514043A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟慶玲;霍爾格·圖特耶;趙強(qiáng);褚漢友;田新康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67;H01L21/66;H01L21/3065;G01N21/95;G01N21/88
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

1.一種用于在等離子體加工室中進(jìn)行原位蝕刻監(jiān)測(cè)的裝置，該裝置包括：

連續(xù)波寬帶光源；

照射系統(tǒng)，該照射系統(tǒng)被配置為照射襯底上的區(qū)域，其中入射光束以正入射被引導(dǎo)到該襯底；

收集系統(tǒng)，該收集系統(tǒng)被配置為收集從該襯底上的照射區(qū)域反射的反射光束，并且將該反射光束引導(dǎo)到檢測(cè)器；以及

處理電路，該處理電路被配置為處理該反射光束以抑制背景光，基于參考光束和被處理以抑制該背景光的該反射光束來(lái)確定該襯底或形成在其上的結(jié)構(gòu)的性能，并且基于所確定的性能來(lái)控制蝕刻過(guò)程。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括快門，該快門被配置為周期性地阻擋來(lái)自該連續(xù)波寬帶光源的入射光束以使該收集系統(tǒng)相應(yīng)地收集該背景光。

3.如權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)被配置為在兩個(gè)位置之間移動(dòng)該快門，其中在第一位置時(shí)，該快門被配置為阻擋該入射光束到達(dá)該等離子體加工室，并且在第二位置時(shí)，該快門被配置為允許該入射光束進(jìn)入該等離子體加工室。

4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，該快門是斬光輪。

5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該參考光束由該照射系統(tǒng)通過(guò)經(jīng)分束器或反射鏡分裂一部分該入射光束而產(chǎn)生，并且隨后被引導(dǎo)到該檢測(cè)器。

6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該連續(xù)波寬帶光源是具有190nm到2000nm的波長(zhǎng)范圍的激光驅(qū)動(dòng)寬帶光源。

7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該照射系統(tǒng)包括第一洛匈偏振器，并且該入射光束穿過(guò)該第一偏振器，然后被引導(dǎo)到該襯底。

8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該收集系統(tǒng)包括第二洛匈偏振器，并且該反射光束穿過(guò)該第二偏振器，然后被引導(dǎo)到該檢測(cè)器。

9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該照射系統(tǒng)包括第一離軸拋物面反射鏡和分束器，以將該入射光束引導(dǎo)到該襯底。

10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該收集系統(tǒng)包括第二離軸拋物面反射鏡和折疊反射鏡，以將該反射光束引導(dǎo)到該檢測(cè)器。

11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該檢測(cè)器是雙通道寬帶高SNR(信噪比)分光計(jì)，包括用于接收該反射光束的測(cè)量通道和用于接收該參考光束的參考通道。

12.一種等離子體加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

等離子體加工室；以及

正入射反射計(jì)，該正入射反射計(jì)包括：

連續(xù)波寬帶光源；

檢測(cè)器；

照射系統(tǒng)，該照射系統(tǒng)被配置為照射設(shè)置在該等離子體加工室中的襯底上的區(qū)域，其中入射光束以正入射被引導(dǎo)到該襯底；

收集系統(tǒng)，該收集系統(tǒng)被配置為收集從該襯底上的照射區(qū)域反射的反射光束，并且將該反射光束引導(dǎo)到該檢測(cè)器；以及

處理電路，該處理電路被配置為處理該反射光束以抑制背景光，基于參考光束和被處理以抑制該背景光的該反射光束來(lái)確定該襯底或形成在其上的結(jié)構(gòu)的性能，并且基于所確定的性能來(lái)控制蝕刻過(guò)程。

13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，該照射系統(tǒng)和該收集系統(tǒng)安裝在管的內(nèi)部。

14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，該管由不銹鋼或鋁合金制成，并且通過(guò)該等離子體加工室的頂壁插入到該等離子體加工室中。

15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，該管包括被配置為用作真空密封件的上窗和被配置為防止污染的下窗。

16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，該管包括氣體供應(yīng)管道，該氣體供應(yīng)管道被配置為將加工氣體或吹掃氣體注入到該等離子體加工室中。