[发明专利]设备及方法

说明书

本申请案涉及一种设备及一种方法。本申请案在至少一些其实施例中提供一种即使在掩模的敞开区域的分率低(例如小于约1％)时也适于通过提供强终点信号来确定蚀刻终点的设备。在至少一些实施例中，本申请案进一步提供跨衬底的宽区域具代表性的终点信号。在至少一些实施例中，本申请案可在高纵横比特征或沟槽的底部处显露的特征的情况下进一步提供强终点信号。

技术领域

本发明涉及一种用于对衬底进行等离子体蚀刻的设备，尤其涉及蚀刻特征。本发明还涉及一种用于确定等离子体蚀刻工艺的终点的设备。本发明还涉及对衬底进行等离子体蚀刻的相关联方法；并涉及确定等离子体蚀刻工艺的终点的相关联方法。

背景技术

等离子体蚀刻可用于蚀刻例如硅晶片的晶片中的特征。耐蚀刻条件的掩模可设置在晶片上。晶片的未由掩模覆盖的表面区域(也被称为“敞开区域”)暴露于蚀刻条件并可被选择性地蚀刻。

可使用终点信号确定等离子体蚀刻处理步骤的终止。终点信号可例如为晶片的光学性质的测得变化或等离子体的光学及/或化学性质的变化。确定终点的已知方法包含基于激光的反射法、干涉法及光学发射光谱法(OES)。然而，这些技术并不总是很适于提供强终点信号，特别是当掩模中的敞开区域的百分比低(例如小于约1％)时。

反射法及干涉法技术取决于晶片的光学性质的变化。晶片的光学性质的变化可能是由于到达蚀刻停止层。基于激光的技术通常仅在由激光的光斑大小确定的局部化区域上提供测量。因此，测量仅代表小区域(通常覆盖约一个或少量特征)且可能不真正代表整个晶片。为了获得信号，必须在其中将测量特征的区中准确地定位及对准激光，这可能具挑战性，特别是当掩模中的敞开区域的百分比低时或当经蚀刻特征的尺寸小于或类似于激光的光斑大小时。如果未正确地对准激光，那么可能不会观测到所述特征且可能不会检测到终点信号。一些方法利用移动部件来使晶片的整个表面能够由激光扫描。然而，这些系统增加了设备的制造及操作的成本及复杂性。

OES取决于指示终点的等离子体的光学性质的变化。然而，OES灵敏度随着掩模中的“敞开区域”的百分比减小而降低，这是因为从晶片蚀刻的材料的量对应地低。因此，当掩模的“敞开区域”的百分比低时，OES可能仅提供弱终点信号。

本发明在至少一些其实施例中设法解决一些上述问题、期望及需要。本发明在至少一些其实施例中提供一种即使在掩模的敞开区域的分率低(例如小于约1％)时也适于通过提供强终点信号来确定蚀刻终点的设备。在至少一些实施例中，本发明进一步提供跨衬底的宽区域具代表性的终点信号。在至少一些实施例中，本发明可在高纵横比特征或沟槽的底部处显露的特征的情况下进一步提供强终点信号。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于对衬底进行等离子体蚀刻的设备，所述设备包括：

腔室；

衬底支撑件，其安置在所述腔室内以支撑待等离子体蚀刻的所述衬底；

白光照明源，其用于在等离子体蚀刻工艺期间照明所述衬底的区，其中所述照明源经安装以用相对于法线具有小于约10°的入射角的入射光束照明所述衬底的所述区；

相机，其经布置以拍摄由所述照明源照明的所述区的连续图像；及

处理器，其经配置以对所述图像执行图像处理技术，以便识别所述衬底上的至少一个特征的位置并在所述位置处测量来自所述特征的反射率信号；

其中所述处理器经配置以响应于所述位置处的所述测得反射率信号而修改所述等离子体蚀刻工艺。

所述处理器可经配置以响应于所述位置处的所述测得反射率信号的变化而修改所述等离子体蚀刻工艺。