[发明专利]等离子体处理装置和颗粒污染物的监测方法

说明书

一种等离子体处理装置及颗粒污染物的监测方法，其中，所述等离子体处理装置包括：反应腔，其内底部设置基座，所述基座用于承载晶圆，所述反应腔内具有颗粒污染物；第一发射器，用于向所述颗粒污染物处发射信息；第一接收器，用于接收来自于第一发射器在颗粒污染物处的散射信息以确定颗粒污染物的位置信息；第二发射器，根据所述第一接收器确定的颗粒污染物的位置信息，向颗粒污染物的位置处发射信息；第二接收器，用于接收来自于所述第二发射器在颗粒污染物处的散射信息以确定颗粒污染物的大小。所述等离子体处理装置能够对等离子体刻蚀过程中的颗粒污染情况进行实时监测。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种等离子体处理装置和颗粒污染物的监测方法。

背景技术

等离子体蚀刻工艺在集成电路制造领域发挥了关键作用。最新的5nm半导体制程中等离子体刻蚀工艺步骤数占总比已提升至17％以上。先进刻蚀制程工艺的功率和步骤的大幅提升，要求等离子体刻蚀腔室内产生更少的微颗粒污染，进一步保障刻蚀设备工艺的良率。目前，在最先进的制程中，对颗粒污染的要求已经严苛要求在整个部件的生命周期内，所产生45nm以下的颗粒污染物小于10颗，并且贴地率(zero rate,即45nm的颗粒0颗的概率)大于70％以上。

然而，现有的等离子体处理装置难以对颗粒污染物进行实时监测。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种等离子体处理装置和颗粒污染物的监测方法，以对等离子体刻蚀过程中的颗粒污染情况进行实时监测。

为解决上述技术问题，本发明提供一种等离子体处理装置，包括：反应腔，其内底部设置基座，所述基座用于承载晶圆，所述反应腔内具有颗粒污染物；第一发射器，用于向所述颗粒污染物处发射信息；第一接收器，用于接收来自于第一发射器在颗粒污染物处的散射信息以确定颗粒污染物的位置信息；第二发射器，根据所述第一接收器确定的颗粒污染物的位置信息，向颗粒污染物的位置处发射信息；第二接收器，用于接收来自于所述第二发射器在颗粒污染物处的散射信息以确定颗粒污染物的大小。

可选的，还包括：外围部件，位于所述基座的外围；顶部部件，位于所述反应腔内的顶部。

可选的，所述颗粒污染物位于所述晶圆表面、外围部件、顶部部件和反应腔的内侧壁上。

可选的，所述外围部件包括：聚焦环、覆盖环、静电吸盘、顶针或等离子体约束装置中的至少一个。

可选的，当等离子体处理装置为电感耦合等离子体处理装置时，所述顶部部件包括：绝缘窗口或气体喷嘴等中的至少一个。

可选的，当等离子体处理装置为电容耦合等离子体处理装置时，所述顶部部件包括：安装基板、升降环或气体喷淋头等中的至少一个。

可选的，所述第一发射器为发散光源；所述发散光源的光波长为600纳米～740纳米，所述发散光源的光斑大小为0毫米～1000毫米，所述发散光源的光功率大小为0兆瓦～1000兆瓦。

可选的，所述第二发射器为点光源，所述点光源的光斑大小为1微米～10微米，所述点光源的光波长为200纳米～400纳米，所述发散光源的光功率大小为0兆瓦～1000兆瓦。

可选的，所述颗粒污染物为直径小于1微米的固态物质。

可选的，所述等离子体处理装置为等离子体刻蚀装置或者等离子体清洗装置。

可选的，所述反应腔的侧壁上设置窗口，所述第一发射器、第二发射器、第一接收器和第二接收器设置在所述窗口的外表面，所述窗口用于透过所述发射信息和所述散射信息。

可选的，所述第一发射器在颗粒污染物处的散射信息构成一圆锥体，所述第一接收器设置在所述圆锥体上的任一点；所述第二发射器在颗粒污染物处的散射信息构成另一圆锥体，所述第二接收器设置在所述另一圆锥体上的任一点。