专利名称：干涉光检测装置及校准该装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种检测装置及其校准方法，尤其涉及一种干涉光检测装置及校准该装置的方法。
背景技术：
在半导体硅片加工技术中，目前对于90nm尺寸线条的刻蚀工艺，有两种终点检测的方 法。 一种方法是通过在线干涉测量(Interferometer)测量硅片实时被刻蚀掉的厚 度，计算剩余硅片的厚度，从而控制工艺进行的时间，此种方法为IEP (Interferometri(: Endpoint :干涉光终点检测方法)。另外一种方法为OES (Optical Emission Spectroscopy,光学发射光谱测量方法)，利用检测工艺过程中等离子体发射光谱强度的变 化，进行终点检测。通常在90nm及90nm以下的刻蚀工艺中，这两种方法会同时使用。
使用IEP的方法，需要在工艺刻蚀腔室的正上方安装一个光源，并使发射的光垂直照 射到硅片上，光在硅片进行反射，不同层的反射光再进行干涉，当厚度变化时，形成干涉 条纹，从得到的干涉条纹中计算刻蚀膜厚度的变化。此时从光源入射的光和经硅片反射的 光都要经过腔室上方的光纤，所以此光纤发射的光必须垂直于硅片，否则就无法成功接收 到反射光，或接收到的光强度不足。因此，在使用这种方法进行终点检测时，将发射和接 收光的探头进行垂直校准非常重要。
如图l所示，IEP干涉光检测装置的探头4通过支撑架5安装在刻蚀腔室1的上方，置于 上电极7的屏蔽盒3内，校准探头4的方法就是在安装探头4后，放入刻蚀腔室l中一片硅片 2，在没有等离子体的情况下进行校准。当光照射到硅片2上时，由于硅片2的表面较光滑， 大部分光被反射回来，在这样的情况下通过调整支撑架5下部的调整螺钉6对探头4的倾斜进 行调整，当接收到的光强达到最强时，表明此时的探头4的位置垂直于硅片表面。
这种方法每次校准都必须打开屏蔽盒3，因此是在没有等离子体的条件下进行的，但 是当上电极7加入了射频功率后，由于温度升高，探头4会发生一定的位置上的振动和漂移，导致实际探头4的位置和方向偏离了原来垂直的状态，这样原来的校准状态就不是得到 光强最强的状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够方便、精确的进行校准的干涉光检测装置及校准该装置 的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
本发明的千涉光检测装置，安装于刻蚀腔室的上电极的屏蔽盒内，包括安装在支撑架 上的探头，支撑架上设有调整螺钉，用于对探头进行校准，还包括调整旋钮，所述调整旋 钮设于所述屏蔽盒的外部，并与所述调整螺钉连接，可对调整螺钉进行调整。
还包括传动装置，所述调整旋钮通过传动装置与调整螺钉连接。
所述的传动装置为齿轮传动装置。
所述的调整螺钉有3个，相应的所述的调整旋钮有3个。
本发明的校准上述干涉光检测装置的方法，包括步骤
A、 向反应腔室中放置一片硅片；
B、 由探头向硅片发射光束，并接收硅片的反射光束；
C、 通过调整旋钮、调整螺钉、支撑架来调整探头的角度，当探头接收的反射光束强 度达到最大时，即为探头校准后的位置。
所述的步骤A中，向反应腔室中放置硅片之后还包括，
向反应腔室中通入适量工艺气体，并向上电极中加入需要的射频电压。
所述的硅片为氧化硅片。
所述的工艺气体为惰性气体。
所述的工艺气体为氮气。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的干涉光检测装置及校准该装置 的方法，由于调整旋钮设于所述屏蔽盒的外部，并与所述调整螺钉连接，可通过调整旋钮 对调整螺钉进行调整，进而对探头进行校准。每次调整探头时，不必将上电极屏蔽盒打 开，调整旋钮可以在上电极屏蔽盒外面对探头支撑架的水平度进行调整。因此，可以实现 在等离子体状态，即施加上电极电压的状态下仍然可以进行校准，使得校准方便而有效、 准确。
图1为现有技术中的干涉光检测装置校准状态示意图2为本发明的干涉光检测装置的结构图。
具体实施例方式
本发明的干涉光检测装置，如图1所示，安装于刻蚀腔室1的上电极7的屏蔽盒3内，包 括安装在支撑架5上的探头4，支撑架5上设有调整螺钉6，用于对探头4进行校准。探头4与 外部光纤连接，用于向刻蚀腔室l内发射光束，并接收返回的光束。
其较佳的具体实施方式
如图2所示，还包括调整旋钮IO，所述调整旋钮10设于屏蔽盒3 的外部，并与所述调整螺钉6连接，可对调整螺钉6进行调整。这样，每次调整探头时，不 必将上电极屏蔽盒打开，调整旋钮可以在上电极屏蔽盒外面对探头支撑架的水平度进行调 整。因此，可以实现在等离子体状态，即施加上电极电压的状态下仍然可以进行校准。
可以在调整旋钮10与调整螺钉6之间设置传动装置11，所述的传动装置ll可以为齿轮 传动装置，也可以是其它的传动装置。其调整原理是通过旋转在上电极屏蔽盒外面的调整 旋钮进行水平方向的调整，通过齿轮传动装置将调整旋钮的水平方向运动转化为调整螺钉 的垂直方向运动，从而通过垂直方向的调整，对探头支撑架的水平度进行调整，从而可以 将探头进行校准。
所述的调整螺钉6最好有3个，相应的所述的调整旋钮10有3个。
本发明的校准上述干涉光检测装置的方法，较佳的实施方式是，包括
步骤l、向反应腔室1中放置一片硅片2;
步骤2、由探头4向硅片2发射光束，并接收硅片2的反射光束；
步骤3、通过调整旋钮IO、调整螺钉6、支撑架5来调整探头4的角度，当探头4接收的 反射光束强度达到最大时，即为探头4校准后的位置。
所述的步骤l中，向反应腔室l中放置硅片l之后还包括，
向反应腔室l中通入适量工艺气体，并向上电极7中加入需要的射频电压。所述的硅片 2最好为氧化硅片，因为氧化硅片比较稳定， 一般不会发生反应，使用这样的硅片目的是避 免在等离子体起辉过程中，对硅片表面进行了刻蚀而造成的硅片表面不光滑，从而对光进 行散射，导致校准结果不准确，也可以用其他较稳定的硅片。
所述的工艺气体为惰性气体，最好为氮气，其目的也是为了避免硅片表面被刻蚀。
本发明可以避免在无等离子体发生的情况下校准，而实际在存在等离子体情况下，由 于部件的热振动，造成探头位置偏移，从而导致的接收光强并不是最大的情况。使用如上 的装置和校准方法可以增加在工艺过程中的光强。并且由于调整都是在上电极的屏蔽盒外 面，避免了每次校准都要关断上电极功率。使得校准方便而有效、准确。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，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。
权利要求
1. 一种干涉光检测装置，安装于刻蚀腔室的上电极的屏蔽盒内，包括安装在支撑架上的探头，支撑架上设有调整螺钉，用于对探头进行校准，其特征在于，还包括调整旋钮，所述调整旋钮设于所述屏蔽盒的外部，并与所述调整螺钉连接，可对调整螺钉进行调整。
2、 根据权利要求l所述的干涉光检测装置，其特征在于，还包括传动装置，所述调整 旋钮通过传动装置与调整螺钉连接。
3、 根据权利要求2所述的干涉光检测装置，其特征在于，所述的传动装置为齿轮传动装置。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的干涉光检测装置，其特征在于，所述的调整螺钉有3 个，相应的所述的调整旋钮有3个。
5、 一种校准上述干涉光检测装置的方法，其特征在于，包括步骤A、 向反应腔室中放置一片硅片；B、 由探头向硅片发射光束，并接收硅片的反射光束；C、 通过调整旋钮、调整螺钉、支撑架来调整探头的角度，当探头接收的反射光束强 度达到最大时，即为探头校准后的位置。
6、 根据权利要求5所述的校准干涉光检测装置的方法，其特征在于，所述的步骤A 中，向反应腔室中放置硅片之后还包括，向反应腔室中通入适量工艺气体，并向上电极中加入需要的射频电压。
7、 根据权利要求6所述的校准干涉光检测装置的方法，其特征在于，所述的硅片为氧 化硅片。
8、 根据权利要求6所述的校准干涉光检测装置的方法，其特征在于，所述的工艺气体 为惰性气体。
9、 根据权利要求8所述的校准干涉光检测装置的方法，其特征在于，所述的工艺气体 为氮气。
全文摘要
本发明公开了一种干涉光检测装置及校准该装置的方法，安装于刻蚀腔室的上电极的屏蔽盒内，调整旋钮设于屏蔽盒的外部，可通过调整旋钮对调整螺钉进行调整，进而对探头进行校准。每次调整探头时，不必将上电极屏蔽盒打开，调整旋钮可以在上电极屏蔽盒外面对探头支撑架的水平度进行调整。因此，可以实现在等离子体状态，即施加上电极电压的状态下仍然可以进行校准，使得校准方便而有效、准确。
文档编号H01L21/00GK101207005SQ20061016956
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月22日 优先权日2006年12月22日
发明者卓 陈 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司