专利名称：用于化学蚀刻工件的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用处理气体来化学蚀刻工件的装置及方法。
背景技术：
几十年来，已经知道在等离子体蚀刻工件时，能够通过光发射中的变化来检测蚀 刻已切割穿过第一层并且到达下面层的点，所述光发射中的变化由所生成并随后由等离子 体离子化的排出或反应产物的变化而产生。终点也能够通过蚀刻气体的消耗量的变化来检 测，该蚀刻气体的消耗量也可以通过光学方式检测。最初，由熟练的技术员来监测这些发 射。后来，使用光学终点检测器使得该工艺自动化。基于第一部分的方法的终点工艺仅仅只能在有产生的等离子体并且排出物和反 应产物进入等离子体的情况下工作。因此，有许多的提议，如在美国专利4857136中描述的 那样，其中来自涡轮泵的排出产物被离子化，并且所产生的光发射被监测。经验表明，由于 当地条件的限制，这种装置反应迟缓，并且难以重复地实现。
发明内容
本发明的一个方面在于使用处理气体来化学蚀刻工件的装置，该装置包括腔室， 所述腔室用于接收处理气体并且具有用于抽取排出气体的泵送口 ；和工件支撑部，其位于 腔室内泵送口的上游，其特征在于，该腔室进一步包括副腔，所述副腔位于泵送口的上游和 工件支撑部的下游，副腔包括窗口和临近窗口的激发源，该激发源用于在排出气体的样品 中产生等离子体，从而产生能够通过窗口被监测的光发射。副腔可以包括延长部或终端，窗口形成在所述延长部或终端中，并且激发源可以 包含线圈，所述线圈围绕着延长部或终端设置。优选地，该窗口靠近泵送口，并且例如可以 与泵送口相对。这样使得窗口接近排出流。该装置可进一步包括监测器，其用于监测能够通过窗口看到的光发射，该装置还 可以包括控制器，该控制器用于由监测的光发射来确定处理终点。该装置可进一步包括提供离子化的处理气体的源。另外地或可替代地，该装置可 包括用于在腔室中产生等离子体的等离子体源。本发明还包括一种使用如上所限定的装置进行蚀刻的方法，其中在蚀刻期间，腔 室中的压力在大约1-500毫托(mTor)之间。尽管本发明在上面已经做了描述，但是应该理解其包括上述和在下文中所述的特 征的任意创造性的组合。
本发明可以通过不同的方式来实施，下面将参考附图，通过示例的方式来描述本 发明的具体的实施例，其中，图1是蚀刻装置的一部分的视图2是图1中装置的示意性剖视图；和图3是监测器的输出图，其显示了用于不同配置方式的迹线。
具体实施例方式蚀刻装置总体地用10表示，其具有腔室11，在该腔室中具有工件支撑部12和一个总体地以13表示的离子化的处理气体的源，该工件支撑部适宜地为静电块的形式。在通常 的现有技术的配置中，这类装置具有位于14处的泵送口，该泵送口可以和涡轮泵连接。在 本申请的配置中，副腔15附接到开口 14上并具有和涡轮泵17相连的泵送口 16。副腔15还设有延长部或终端18，该延长部或终端18具有在其封闭端形成的窗口 19。线圈20环绕延长部18并且连接至RF源21，使得在延长部18中能够触发(strike)局 部等离子体。检测器22位于窗口 19的外部，用于监测来自局部等离子体23的光发射，并且将 其输出信号供送至产生输出信号25的控制/处理器24，该输出信号25能够用于控制腔室 11中的处理过程，并且如果需要手动控制的话，其可以在26上显示。图3是这种输出信号用于三种不同试验配置的图。进行的处理过程是相对高压的 等离子体蚀刻过程，其光发射与在腔室本身中的特定蚀刻过程有关；其处于涡轮泵的下游 并具有图2所示的装置。如从图3中可以看到的，在腔室中的信号没有任何可检测的变化，这是因为在高 压情况下，只有非常少的反应产物达到等离子体(应注意到的是，图中是相对强度而不是 实际强度)。在前面的管线中(例如，在涡轮泵的下游)，在相对强度到达100%之前需要少量 的时间，然后强度的下降相对慢而且平缓。在强度最开始从100%以下上升时，难以设定设 备以确保监测终点，直到相对强度再次下降回到该初始位置以下为止。如从图中可以看到 的，在终点被确定之前，其本身会导致数10秒的延迟，相对小的变化意味着该系统更易于 产生错误，因此依据在实验中使用的处理过程，不可能确定终点，直到多达20秒之后为止。 相反地，实线的迹线在100%的相对强度时开始，非常急剧地下降，其允许精确且迅速的检 测终点，因此降低了向下过蚀刻的风险。灵敏度要好很多，因为产生了更清楚、更大的信号， 因此产生了更平坦的终点，其在排出气体中产生相对小的变化，该变化可以检测到。举例来 说，这些可以由较小的暴露的开放区域产生。同样应该意识到，即便主要的处理过程不使用等离子体，也可以使用该系统，提高 的响应性意味着该系统可以用于较短的蚀刻处理。检测器22可以是任何合适的构造。其例如可以是宽带光检测器、一个或多个窄带 检测器，例如手动或自动的单色器，全光谱仪，例如CCD (相机光发射)光谱仪中的简单的过很清楚，窗口 19对于所述的光传输必须是透明的。如果该装置是非常特别构造 的，甚至可以设置必需的过滤器。本装置不仅仅允许好且快速的终点检测。该装置还可以用于其他测试处理过程例 如气体质量评估，泄露检查和窗口混浊度测量。
权利要求
一种使用处理气体对工件进行化学蚀刻的装置，该装置包括腔室，该腔室用于接收处理气体并具有用于抽取排出气体的泵送口；和在腔室中位于泵送口上游的工件支撑部，其特征在于，该腔室进一步包括副腔，该副腔位于泵送口的上游及工件支撑部的下游，所述副腔包括窗口和临近窗口的激发源，该激发源用于在排出气体的样品中产生等离子体，从而产生可以通过窗口被监测的光发射。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述副腔包括延长部或终端，在延长部或终端中形 成有所述窗口，所述激发源包括线圈或电容器，所述线圈或电容器围绕着延长部或终端并 离开其设置。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中窗口大体上与泵送口相对。
4.如前述权利要求的任一项所述的装置，其进一步包括监测器，所述监测器用于监测 可通过窗口看到的光发射。
5.如权利要求4所述的装置，其进一步包括控制器，所述控制器用于由监测的光发射 确定处理终点。
6.如前述权利要求的任一项所述的装置，其进一步包括提供离子化的处理气体的源。
全文摘要
本发明公开了一种化学蚀刻工件的装置，该装置包括接收处理气体的腔室，该腔室具有用于抽取排出气体的泵送口；和位于腔室内泵送口的上游的工件支撑部。该腔室进一步包括副腔，该副腔位于泵送口的上游和工件支撑部的下游，副腔包括窗口和临近窗口的激发源，该激发源用于在排出气体的样品中产生等离子体，从而产生能够通过窗口被监测的光发射。
文档编号H01J37/32GK101840850SQ20101017681
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者A·巴拉斯, D·托塞尔, O·安塞尔, P·本内特 申请人:Spp加工技术系统英国有限公司