刻蚀终点检测设备固定装置的制作方法

本发明涉及刻蚀终点检测技术领域，具体涉及一种刻蚀终点检测设备固定装置。

背景技术：

随着集成电路中器件集成密度及复杂度的不断增加，对半导体工艺过程的严格控制显得尤为重要。目前，半导体工业中的等离子体刻蚀机常用的等离子体源有电感耦合等离子体、变压器耦合等离子体以及电子自旋共振等离子体等。这些等离子体源所产生的等离子体具有较高的刻蚀速率，如果工艺控制不合理的话，出现的过度刻蚀很容易造成下一层材料的损伤，进而造成器件失效。因此，必须对刻蚀过程中的一些参数，如刻蚀用的化学气体、刻蚀时间、刻蚀速率，以及刻蚀选择比等参数进行严格控制。此外，刻蚀机状态的细微改变，如反应腔内气体流量、温度、气体的回流状态等，都会影响对刻蚀参数的控制。因此，必须经常监控刻蚀过程中的各种参数变化，以确保刻蚀过程中刻蚀的一致性。终点检测设备可以实现刻蚀过程的实时监测。

终点检测设备根据其原理需配合观察窗进行使用，因此其固定方式是很重要的一个影响因素。目前的固定方式存在外在因素影响多，可调节范围小等缺点，因此需要设计一种提高监测准确性和效率的固定装置。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明公开一种刻蚀终点检测设备固定装置，包括：固定套筒，呈圆筒状，一端设有平面固定端，以上下可调节的方式固定于反应腔的观察窗盖；探头固定座，呈圆筒状，一端封闭且中心开有圆孔，可沿所述固定套筒内壁滑动；以及终点检测探头，一端安装在所述探头固定座的圆孔处，另一端从所述探头固定座座内伸出。

优选为，所述反应腔的观察窗盖外周开设有螺纹孔，所述固定套筒的平面固定端对应开设有长孔。

优选为，所述长孔的长度根据所述终点检测探头的上下调节的高度范围设定。

优选为，所述固定套筒设置有紧固件，当所述终点检测探头调节到合适的探测距离后，对所述探头固定座进行固定。

优选为，所述紧固件为开设在所述固定套筒外壁的螺纹通孔和螺栓，当所述终点检测探头调节到合适的探测距离后，使用螺栓对称穿过所述螺纹通孔，将所述探头固定座夹紧在该位置。

优选为，所述螺纹通孔为两个，当所述终点检测探头距离反应腔观察窗较近时使用靠近所述反应腔观察窗的螺纹通孔，当距离所述反应腔观察窗较远时使用远离所述反应腔观察窗的螺纹通孔。

优选为，其材质为铝或不锈钢。

附图说明

图1是刻蚀终点检测设备固定装置的立体结构示意图。

图2是刻蚀终点检测设备固定装置的剖面结构示意图。

图3是反应腔观察窗的立体结构示意图。

图4是固定套筒的立体结构示意图。

图5是探头固定座的立体结构示意图。

图6是探测距离l＝0时探头固定座与固定套筒相对位置的示意图。

图7是探测距离l＝l2时探头固定座与固定套筒相对位置的示意图。

图8是刻蚀终点检测设备固定装置的使用效果图。

附图标记：

1～反应腔的观察窗盖；11～固定用螺纹孔；12～调节用螺纹孔；2～固定套筒；21～平面固定端；22～长孔；23～靠近反应腔观察窗的螺纹通孔；24～远离反应腔观察窗的螺纹通孔；3～探头固定座；31～圆孔；4～终点检测探头；5～反应腔观察窗玻璃；6～晶圆；7～反应腔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"上"、"下"、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1是刻蚀终点检测设备固定装置的立体示意图。图2是刻蚀终点检测设备固定装置的剖面结构示意图。如图1和图2所示，刻蚀终点检测设备固定装置包括固定套筒2、探头固定座3和终点检测探头4。材质为铝、不锈钢或其他不透光的材料。

固定套筒2安装在反应腔的观察窗盖1上。反应腔的观察窗盖1与反应腔的观察窗玻璃5配合安装后固定在腔体上。在具体的一例中，如图3所示，反应腔的观察窗盖1的外周开设有多个固定用螺纹孔11，通过螺栓与腔体表面的螺纹孔配合安装。该多个固定用螺纹孔11优选均匀分布在反应腔的观察窗盖的外周，以使反应腔的观察窗盖1与腔体紧密安装。固定套筒2呈圆筒状，一端设有平面固定端21，平面固定端21以上下可调节的方式固定于反应腔的观察窗盖1。在具体的一例中，如图3所示，反应腔的观察窗盖1的外周对称开设有两个调节用螺纹孔12，在固定套筒2的平面固定端21的左右两侧设有长孔22，如图4所示，两者配合安装，实现固定套筒2的上下调节。长孔22的长度决定固定套筒2的上下可调节的高度范围。换句话说，长孔22的长度根据固定套筒2所需的上下调节范围进行设定。但是本发明不限定于此，例如也可以通过在反应腔的观察窗盖1上对称设置凸部，在固定套筒2的平面固定端21的左右两侧设置卡槽，使凸部能在卡槽中上下移动。总之，只要能够使固定套筒以上下可调节的方式安装于反应腔的观察窗盖即可。

探头固定座3呈一端封闭式的圆筒状，中心开有圆孔31，如图5所示。终点检测探头4的一端安装在探头固定座3的封闭端的圆孔31处，另一端沿固定套筒2内部伸出。这种设计可保证终点检测探头主体位于探头固定座的筒状结构内，从而能够有效挡住外部的光线，消除外部光线等的影响。在本发明的具体一例中，如图2所示，使用螺栓将终点检测探头4固定在探头固定座3上。但是本发明不限定于此，例如也可以将终点检测探头4和探头固定座3设计为一体式结构。

探头固定座3可沿固定套筒2的内壁滑动，带动终点检测探头4接近或远离反应腔的观察窗，实现终点检测探头探测距离l的调节。在图6中示出了探测距离l＝0时探头固定座与固定套筒相对位置的示意图。在图7中示出了探测距离l＝l2时探头固定座与固定套筒相对位置的示意图。

固定套筒2设置有紧固件，当终点检测探头4调节到合适的探测距离后，对探头固定座3进行固定。在具体的一例中，如图1，紧固件为开设在固定套筒2外壁的螺纹通孔和螺栓，当终点检测探头4调节到合适的探测距离后，使用螺栓对称穿过螺纹通孔，将探头固定座3夹紧在该位置。进一步优选地，如图4所示，设置两个螺纹通孔23、24，当所述终点检测探头4距离反应腔观察窗较近时使用靠近反应腔观察窗的螺纹通孔23，当距离所述反应腔观察窗较远时使用远离反应腔观察窗的螺纹通孔24。但是，本发明不限定于此，紧固件也可以采用其他任何合适的结构，只要能够实现对探头固定座的固定即可。

图8是刻蚀终点检测设备固定装置的使用效果图。如图8所示，刻蚀终点检测设备以上下可调节的方式安装在反应腔的观察窗盖1上，反应腔的观察窗盖1与反应腔观察窗玻璃5配合安装后固定在反应腔7上，从而实现对刻蚀终点检测设备的安装固定，并且可根据具体参数调节刻蚀终点检测设备的检测范围，对晶圆6的刻蚀工艺进行实时监测。本发明可以有效的提高终点检测设备的检测准确性和效率，该设计极大程度的减少了外部光线等对检测结果的影响，同时可调整范围大，满足诸多需求，且操作简单。

本发明适用于任何需要对刻蚀终点检测设备进行固定的场合，尤其是等离子体刻蚀机反应腔的终点检测设备固定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。