固定型雙波長金屬膜刻蝕工藝終點控制儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型作為一種控制儀器，是提升半導體集成電路在晶圓刻蝕制造工藝過程中，可變光波長的單色儀探測儀終點系統性能，屬于國家集成電路先進裝備制造產業技術領域。本實用新型專利主要解決了信噪比和單色儀反復切換導致機械磨損，引起故障這兩個缺點，在這樣的項目背景下，一種無機械傳動裝置的多波長刻蝕工藝終點控制儀,大大的提高了探測器的靈敏度和可靠性，這樣就可以達到減少廢品率的目的。
【專利說明】
固定型雙波長金屬膜刻蝕工藝終點控制儀
技術領域
[0001] 本實用新型集成電路先進裝備制造產業技術領域，尤其設及固定型雙波長金屬膜 刻蝕工藝終點控制儀。
【背景技術】
[0002] 在半導體集成電路晶圓刻蝕制造工藝過程中，通常用可變光波長的單色儀來探測 終點。但是可變光波長的單色儀存在下面2個缺點：
[0003] 1)由于可變光波長單色儀（如圖1所示）是通過把入射光經過入口狹縫，再經過光 柵把不同波長的光衍射到不同的角度，再經過用W選擇波長的出口狹縫，把單色波長的光 入射到光探測器上，光探測器把光的強度轉換成光電流信號。運個光電流的信號強度是與 光的強度成正比的，通過旋轉光柵相對于入射光的角度，從出口狹縫射出光波長會隨著變 化。
[0004] 由于整個系統的光通量被出入狹縫W及光柵的低反射和衍射效率所限制，最后能 到達光探測器上的光強是相當弱的。因而，它所對應的散粒噪聲均方根電流波動的幅度為：
[0005]
[0006] 其中g是一個電子的電荷，Af在運被認為是噪聲的赫茲帶寬，I是某一單波長的 光電流的信號。
[0007] 所W，由散粒噪聲引起的信噪比為：
[000引
[0009] 從運里可W看出，光電流越大，信噪比就越高；而光柵可變單色儀的光通量不大， 因而信噪比相對來說會比較低。
[0010] 2)在刻蝕晶圓上的金屬工藝制程中，有二道工序，其中的一道要用到396nm的波 長，運一波長對應于侶原子的發射光。而下一道工序要用到704nm的波長，它對應于氣原子 的發射光。在同一片晶圓上要連續用到運兩個波長，意味著單色儀要反復地在運兩個波長 之間切換。由于光柵單色儀采用的是機械傳動裝置，如反復切換，會導致機械磨損，引起故 障。
[0011] 針對運兩個缺陷，我們提出了一種改進型的固定型雙波長 [001^ 金屬膜刻蝕工藝終點控制儀。
【發明內容】
[0013]本方案用固定的單色濾波片來替代光柵單色儀。其中關鍵的部件是單色濾光片。 如圖2所示，從光纖發出的光經過透鏡形成平行光入射到單色濾波片上，從濾波片濾出的單 色波長光入射到光探測器上產生光電流。對于同樣的光波長，從濾光片單色儀得到的光電 流比光纖單色儀得到的光電流要大600倍。因此濾光片單色儀的散粒信噪比要比光纖單色 儀的散粒信噪比高24倍。運樣就解決了光纖單色儀散粒信噪比不高的問題。對于要在兩個 波長之間不斷切換引起機械磨損的問題，本方案采用兩個探測器，一個探測器用396皿波長 的濾波片，另一個探測器用704nm波長的濾波片，兩個波長的切換采用電子切換，免除了機 械磨損引起的低可靠性。
【附圖說明】
[0014] 圖1可變光波長單色儀。
[0015] 圖2單色濾光片。
[0016] 1.透鏡;2.單色濾光片;3.探測器。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖2對本實用新型進一步說明，并詳細闡述具體實施方法。
[0018] 如圖2所示，從光纖發出的光經過透鏡1形成平行光入射到單色濾波片2上，從單色 濾波片2濾出的單色波長光入射到光探測器3上產生光電流。對于同樣的光波長，從濾光片 單色儀得到的光電流比光纖單色儀得到的光電流要大600倍。因此濾光片單色儀的散粒信 噪比要比光纖單色儀的散粒信噪比高24倍。運樣就解決了光纖單色儀散粒信噪比不高的問 題。對于要在兩個波長之間不斷切換引起機械磨損的問題，本方案采用兩個探測器，一個探 測器用396皿波長的濾波片，另一個探測器用704nm波長的濾波片，兩個波長的切換采用電 子切換，免除了機械磨損引起的低可靠性。
【主權項】
1. 固定型雙波長金屬膜刻蝕工藝終點控制儀，包括:透鏡、單色濾光片和探測器;其特 征是從光纖發出的光經過透鏡形成平行光入射到單色濾波片上，從濾波片濾出的單色波長 光入射到光探測器上產生光電流。2. 根據權利要求1所述的固定型雙波長金屬膜刻蝕工藝終點控制儀，其特征是在探測 器和透鏡之間放置單色濾光片，用于過濾出所需波長的光。3. 根據權利要求1所述的固定型雙波長金屬膜刻蝕工藝終點控制儀，其特征是用兩個 探測器，一個探測器用396nm波長的濾波片，另一個探測器用704nm波長的濾波片。
【文檔編號】H01L21/66GK205680657SQ201620015484
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年1月9日 公開號201620015484.1, CN 201620015484, CN 205680657 U, CN 205680657U, CN-U-205680657, CN201620015484, CN201620015484.1, CN205680657 U, CN205680657U
【發明人】睢智峰
【申請人】上海陛通半導體能源科技股份有限公司