等離子體刻蝕系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及等離子體刻蝕領(lǐng)域，尤其涉及一種等離子體刻蝕系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在等離子體刻蝕過程中，由于對刻蝕材料沒有好的選擇比，因此需要刻蝕終點(diǎn)檢測來檢測刻蝕工藝并停止刻蝕以減小對下面材料的過度刻蝕。
[0003]終點(diǎn)檢測系統(tǒng)測量一些不同的參數(shù)，如刻蝕速率的變化、在刻蝕中被去除的腐蝕產(chǎn)物的類型或氣體放電中活性反應(yīng)劑的變化。用于終點(diǎn)檢測的一種方法是發(fā)射光譜法。這一測量方法集成在刻蝕腔室中以便進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。
[0004]在連續(xù)波射頻等離子體刻蝕過程中，采用基于光強(qiáng)變化對刻蝕終點(diǎn)進(jìn)行檢測。但是，由于光強(qiáng)的變化與等離子體有關(guān)，在雙頻或多頻脈沖等離子體中，等離子體發(fā)射光譜的強(qiáng)度會(huì)隨著射頻脈沖而周期性的變化，因此，應(yīng)用在連續(xù)波射頻等離子體中的基于光強(qiáng)變化進(jìn)行終端檢測的系統(tǒng)雙頻脈沖等離子體刻蝕過程中不能使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種等離子體刻蝕系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對脈沖等離子體刻蝕工藝的終點(diǎn)檢測。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0007]—種等離子體刻蝕系統(tǒng)，包括，射頻源、終點(diǎn)檢測系統(tǒng)以及反應(yīng)腔，所述終點(diǎn)檢測系統(tǒng)包括光譜儀，所述光譜儀包括光柵，其中，所述射頻源和所述光譜儀分別與所述反應(yīng)腔連接，所述射頻源和所述光譜儀并聯(lián)連接；所述射頻源由第一脈沖信號控制，所述光譜儀光柵的開關(guān)由第二脈沖信號控制，所述第一脈沖信號和所述第二脈沖信號同步。
[0008]較優(yōu)地，所述射頻源為第一脈沖射頻源，所述第一脈沖信號和所述第二脈沖信號為由第二脈沖射頻源產(chǎn)生，所述第一脈沖射頻源和所述光譜儀并聯(lián)連接在第二脈沖射頻源和所述反應(yīng)腔之間。
[0009]較優(yōu)地，還包括，位于所述第二脈沖射頻源和所述光譜儀之間的脈沖計(jì)數(shù)器，所述脈沖計(jì)數(shù)器用于累計(jì)所述脈沖的數(shù)量，當(dāng)所述脈沖的數(shù)量達(dá)到預(yù)定值后，控制所述光譜儀光柵的開關(guān)。
[0010]較優(yōu)地，所述終點(diǎn)檢測系統(tǒng)利用特定波長光的發(fā)射光譜進(jìn)行檢測；所述特定波長光是等離子體刻蝕過程中的反應(yīng)氣體或者反應(yīng)副產(chǎn)物產(chǎn)生的特定波長的光。
[0011]較優(yōu)地，所述終點(diǎn)檢測系統(tǒng)利用特定波長光的吸收光譜進(jìn)行檢測；所述特定波長光是等離子體刻蝕過程中的反應(yīng)氣體或者反應(yīng)副產(chǎn)物產(chǎn)生的特定波長的光。
[0012]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0013]本發(fā)明提供的等離子體刻蝕系統(tǒng)為脈沖等離子體刻蝕系統(tǒng)，其中，用于控制射頻源的第一脈沖信號和用于控制終點(diǎn)檢測系統(tǒng)的光譜儀光柵開關(guān)的第二脈沖信號同步。由于該兩脈沖信號同步，脈沖等離子體的產(chǎn)生與光柵的開關(guān)同步，也就是說，當(dāng)產(chǎn)生等離子體時(shí)，光柵打開，當(dāng)不產(chǎn)生等離子體時(shí)，光柵關(guān)閉。這樣，光譜儀檢測到的光強(qiáng)為產(chǎn)生等離子體時(shí)的光強(qiáng)，因而，檢測到的光強(qiáng)是連續(xù)的，而不是脈沖性的，所以當(dāng)光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)，則表明等離子體刻蝕工藝達(dá)到終端。因而通過本發(fā)明提供的等離子體刻蝕系統(tǒng)能夠檢測脈沖等離子體刻蝕工藝的終點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是脈沖電源與光譜儀光柵開關(guān)不同步導(dǎo)致的光強(qiáng)隨時(shí)間周期性振蕩的示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種等離子體刻蝕系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的另一種等離子體刻蝕系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]在脈沖等離子體刻蝕系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)對刻蝕終點(diǎn)的檢測，可以通過脈沖信號對光譜儀光柵的開關(guān)進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)光譜儀光柵在脈沖信號為高頻信號時(shí)打開，在脈沖信號為低頻信號時(shí)關(guān)閉，這樣采集到的光強(qiáng)為連續(xù)的，因而可以通過光強(qiáng)的變化實(shí)現(xiàn)對等離子體刻蝕工藝的終點(diǎn)檢測。
[0020]在通過脈沖信號對光譜儀光柵的開關(guān)的控制方法中，其難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)脈沖射頻源和光譜儀光柵的開關(guān)的同步。如果兩者同步不好，這樣，光譜儀光柵的開關(guān)時(shí)間點(diǎn)與脈沖射頻源的開關(guān)時(shí)間點(diǎn)不一致，導(dǎo)致光譜采集點(diǎn)可能位于脈沖射頻源開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)的不同位置，或者兩者的開關(guān)時(shí)間不一致，導(dǎo)致采集得到的光強(qiáng)呈現(xiàn)隨時(shí)間的周期振蕩，如圖1所示。由于光強(qiáng)的周期振蕩，通過光強(qiáng)的變化來實(shí)現(xiàn)刻蝕終點(diǎn)的檢測不準(zhǔn)確或者很難測到刻蝕終點(diǎn)。
[0021]為了使脈沖射頻源與光譜儀光柵的開關(guān)同步，進(jìn)而得到穩(wěn)定的等離子體發(fā)射光譜的光強(qiáng)，本發(fā)明提供了一種等離子體刻蝕系統(tǒng)。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的等離子體刻蝕系統(tǒng)，包括第一脈沖射頻源01、第二脈沖射頻源02、終點(diǎn)檢測系統(tǒng)03以及反應(yīng)腔04，其中，終點(diǎn)檢測系統(tǒng)03采用等離子體發(fā)射光譜方法進(jìn)行終點(diǎn)檢測，其包括光譜儀，所述光譜儀包括光柵。其光柵的開關(guān)可以控制采集光的時(shí)間段。當(dāng)光柵打開時(shí)，光譜儀采集光，形成光譜。當(dāng)光柵關(guān)閉時(shí)，光譜儀停止采集光，沒有光譜形成，當(dāng)光柵再次打開時(shí)，繼續(xù)采集光，所以光譜只在光柵打開時(shí)才形成，在關(guān)閉時(shí)不形成光譜。
[0023]在本發(fā)明實(shí)施例提供的等離子體刻蝕系統(tǒng)中，第一脈沖射頻源01和終點(diǎn)檢測系統(tǒng)03并聯(lián)在第二脈沖射頻源02和反應(yīng)腔04之間。由第二脈沖射頻源02同步控制第一脈沖射頻源01和終點(diǎn)檢測系統(tǒng)03。
[0024]具體地，在一個(gè)脈沖周期內(nèi)，當(dāng)?shù)诙}沖射頻源02處于功率輸出時(shí)間段時(shí)，其輸出的射頻功率分為兩路，一路傳送到第一脈沖射頻源01，控制第一脈沖射頻源01產(chǎn)生脈沖功率，該射頻功率促使反應(yīng)腔04內(nèi)的物質(zhì)產(chǎn)生等離子體，對放置在反應(yīng)腔04內(nèi)的待刻蝕基底進(jìn)行等離子體刻蝕。同時(shí)，第二脈沖射頻源02輸出的射頻