CN106840392A - 助于光谱信号收集的装置、光谱信号系统及半导体设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种助于光谱信号收集的装置、光谱信号系统及半导体设备。该助于光谱信号收集的装置包括透镜、筒体和可调通光件；其中，筒体，不透明且可长度可调；透镜，安装在筒体的一端；可调通光件，其上设置有开口且开口的大小可调，安装在筒体的另一端。本发明提供的助于光谱信号收集的装置，可以有效地抑制本地噪声且避免收集到的光谱信号强度过饱和，有助于收集到所需高信噪比的光谱信号，因此，光谱信号系统能够监测工艺过程中的微小变化，也就能够精确地控制工艺过程，从而可以提高半导体设备的控制精度。
Description
技术领域
本发明属于微电子加工技术领域，具体涉及一种助于光谱信号收集的装置、光谱信号系统及半导体设备。
背景技术
工艺的终点控制技术是半导体工艺生产中比较关键的技术。随着刻蚀关键尺寸的逐渐减小和基片膜层结构的逐渐复杂，对终点控制的要求也就越来越高。
现有的实现工艺终点控制的主要原理是：获取工艺刻蚀过程中产生的聚合物发射出的光谱，根据该光谱采用阈值控制方法或斜率控制方法来准确抓取工艺的终点。基于上述原理，如何获取高信噪比的光谱信号是关键，而目前采用光纤头直接收集光谱信号，往往存在信噪比低的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种助于光谱信号收集的装置、光谱信号系统及半导体设备。
为解决上述问题之一，本发明提供了一种助于光谱信号收集的装置，所述装置包括透镜、筒体和可调通光件；所述筒体，不透明且长度可调；所述透镜，安装在所述筒体的一端；所述可调通光件，其上设置有开口且开口的大小可调，安装在所述筒体的另一端。
具体地，所述可调通光件为可调光阑。
具体地，所述可调光阑包括：孔径可调的孔状器件和手柄，所述手柄与所述孔状器件相连接，以使通过控制所述手柄调节所述孔状器件的孔径大小。
具体地，所述可调光阑包括：孔径可调的孔状器件和外圈器件，所述外圈器件与所述孔状器件螺纹连接，以使通过转动所述外圈器件调节所述孔状器件的孔径大小。
具体地，所述开口为狭缝状。
具体地，所述可调通光件和/或所述透镜与所述筒体可拆卸安装。
本发明还提供一种光谱信号系统，包括助于光谱信号收集的装置，所述助于光谱信号收集的装置采用本发明上述提供的助于光谱信号收集的装置。
具体地，还包括：采集装置，用于采集光谱信号并发送至控制装置；执行装置，与所述可调通光件相连接；控制装置，用于根据所述采集装置发送的光谱信号和预设光谱信号参数控制所述执行装置调节所述可调通光件的开口大小。
具体地，所述采集装置包括光谱仪。
本发明还提供一种半导体设备，包括光谱信号系统，所述光谱信号系统本发明上述提供的光谱信号系统。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的助于光谱信号收集的装置，借助调节筒体的长度来调节透镜和被测腔室之间的距离来进行聚焦调节，并借助调节可调通光件的开口大小来进行通光量调节，通过上述聚焦调节和通光量调节的配合，可以有效地抑制本地噪声且避免收集到的光谱信号强度过饱和，有助于收集到所需高信噪比的光谱信号，从而满足实际需求。
本发明提供的光谱信号系统，采用本发明提供的助于光谱信号收集的装置，有助于收集到高信噪比的光谱信号，因此，光谱信号系统能够监测工艺过程中的微小变化，从而能够精确地控制工艺过程。
本发明提供的半导体设备，其采用本发明提供的光谱信号系统，能够精确地控制工艺过程，从而可以提高半导体设备的控制精度。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的助于光谱信号收集的装置的结构示意图；
图2为图1中第一种可调光阑的结构示意图；
图3为图1中第二种可调光阑的结构示意图；
图4为三种光阑的结构示意图；
图5为本发明第二实施例提供的助于光谱信号收集的装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的光谱信号系统的原理框图；
图7为图6中调节可调通光件的通光量的流程图；
图8为本发明实施例提供的半导体设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，助于光谱信号收集的装置、光谱信号系统及半导体设备。
图1为本发明第一实施例提供的助于光谱信号收集的装置的结构示意图；请参阅图1，本发明实施例提供的助于光谱信号收集的装置，包括透镜10、筒体11和可调通光件12。其中，筒体11，不透明且长度可调；透镜10安装在筒体11的一端；可调通光件12，其上设置有开口121且开口121的大小可调，安装在筒体11的另一端。本实施例提供的助光谱信号收集的装置在应用时，可调通光件12靠近被测腔室设置，被测腔室内发射的光谱信号依次经由可调通光件12的开口121、筒体11的内部通道和透镜10发送至收集装置的收集端进行收集。
本实施例提供的助于光谱信号收集的装置，借助调节筒体11的长度来调节透镜10和被测腔室之间的距离来进行聚焦调节，并借助调节可调通光件12的开口121大小来进行通光量调节，通过上述聚焦调节和通光量调节的配合，可以有效地抑制本地噪声且避免收集到的光谱信号强度过饱和，有助于收集到所需高信噪比的光谱信号，从而满足实际需求。
另外，借助筒体11的长度可调节，还可实现应用于不同的被测腔室，因此，该助于光谱信号收集的装置适用范围广。
具体地，在本实施例中，可调通光件12为可调光阑，且开口121的形状为孔状，如图1所示。
进一步具体地，如图2所示，可调光阑包括：孔径可调的孔状器件122和手柄123，其中，手柄123与孔状器件122相连接，以使通过控制手柄123调节孔状器件122的孔径大小。
进一步具体地，如图3所示，可调光阑还可以包括：孔径可调的孔状器件122和外圈器件124，其中，外圈器件124与孔状器件122螺纹连接，以使通过转动外圈器件124调节孔状器件122的孔径大小。
优选地，可调通光件12和/或透镜10与筒体11可拆卸安装，在此情况下，可以通过更换不同通光量的可调通光件12来实现调节通光量，图4为三种可调光阑的示意图，三者通光量不同，具体实现方式是三者开口的最大尺寸一致，但开口形状不同，分别为圆形、正方形和六边形，通光量的排列方式为圆形＞六边形＞正方形。
在此值得说明的是，可调光阑并不局限于上述图2和图3所示，只要能够实现调节开口121的大小的其他任何实现方式均可满足本发明提供的助于光谱信号收集的装置的要求。
还需要说明的是，本发明并不局限开口121的形状，不仅可以为孔状，还可以为狭缝状等任意形状。如图5所示，开口121的形状为狭缝状，在此情况下，通过调节狭缝的长度和宽度即可实现调节该狭缝的大小，从而实现调节通光量。
图6为本发明实施例提供的光谱信号系统的原理框图；请参阅图6，本实施例提供的光谱信号系统包括助于光谱信号收集的装置20、采集装置21、执行装置22和控制装置23，其中，助于光谱信号收集的装置20采用上述实施例提供的助于光谱信号收集的装置；采集装置21用于采集光谱信号并发送至控制装置23，具体地，采集装置21包括光谱仪；执行装置22，与可调通光件12相连接，具体地，执行装置22包括诸如步进电机等电机设备；控制装置23，用于根据采集装置21发送的光谱信号和预设光谱信号参数控制执行装置22调节可调通光件12的开口121大小，具体地，控制装置23包括计算机。
下面结合图7详细描述本实施例中如何调节可调通光件12的通光量。具体地，在控制装置23内预先设置系数a和最大信号强度值Imax，可调通光件12为可调光阑，该过程包括以下步骤：
步骤s1，采集装置21采集当前获取的光谱信号并发送至控制装置23。
步骤s2，控制装置23判断当前获取的光谱信号的强度值I是否大于最大信号强度值Imax，若是，则减少可调光阑的孔径，并返回至步骤s1；若否，则进入步骤s3。
步骤s3，控制装置23判断当前获取的光谱信号的强度I是否大于a倍的Imax且小于Imax，若是，则结束；若否，则增加可调光阑的孔径，并返回至步骤s1。
可以理解，采用上述采集装置21、执行装置22和控制装置23配合可实现自动调节可调通光件12的通光量，从而有助于提高光谱信号系统的自动化。
本实施例提供的光谱信号系统，采用本发明上述实施例提供的助于光谱信号收集的装置，有助于收集到高信噪比的光谱信号，因此，光谱信号系统能够监测工艺过程中的微小变化，从而能够精确地控制工艺过程。
图8为本发明实施例提供的半导体设备的结构示意图，请参阅图8，本实施例提供的半导体设备，包括光谱信号系统和反应腔室30，光谱信号系统采用上述实施例提供的光谱信号系统，由于在上述实施例中已有详细描述，在此不再赘述。
具体地，反应腔室30包括用于完成刻蚀工艺的反应腔室，其具体结构与现有技术相类似，在此不再赘述。
本发明实施例提供的半导体设备，其采用本发明上述实施例提供的光谱信号系统，能够精确地控制工艺过程，从而可以提高半导体设备的控制精度。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种助于光谱信号收集的装置，其特征在于，所述装置包括透镜、筒体和可调通光件；
所述筒体，不透明且长度可调；
所述透镜，安装在所述筒体的一端；
所述可调通光件，其上设置有开口且开口的大小可调，安装在所述筒体的另一端。
2.根据权利要求1所述的助于光谱信号收集的装置，其特征在于，所述可调通光件为可调光阑。
3.根据权利要求2所述的助于光谱信号收集的装置，其特征在于，所述可调光阑包括：孔径可调的孔状器件和手柄，
所述手柄与所述孔状器件相连接，以通过控制所述手柄调节所述孔状器件的孔径大小。
4.根据权利要求2所述的助于光谱信号收集的装置，其特征在于，所述可调光阑包括：孔径可调的孔状器件和外圈器件，
所述外圈器件与所述孔状器件螺纹连接，以通过转动所述外圈器件调节所述孔状器件的孔径大小。
5.根据权利要求1所述的助于光谱信号收集的装置，其特征在于，所述开口为狭缝状。
6.根据权利要求1所述的助于光谱信号收集的装置，其特征在于，所述可调通光件和/或所述透镜与所述筒体可拆卸安装。
7.一种光谱信号系统，其特征在于，包括助于光谱信号收集的装置，所述助于光谱信号收集的装置采用权利要求1-6任意一项所述的助于光谱信号收集的装置。
8.根据权利要求7所述的光谱信号系统，其特征在于，还包括：
采集装置，用于采集光谱信号并发送至控制装置；
执行装置，与所述可调通光件相连接；
控制装置，用于根据所述采集装置发送的光谱信号和预设光谱信号参数控制所述执行装置调节所述可调通光件的开口大小。
9.根据权利要求8所述的光谱信号系统，其特征在于，所述采集装置包括光谱仪。
10.一种半导体设备，包括光谱信号系统，其特征在于，所述光谱信号系统采用权利要求7-9任意一项所述的光谱信号系统。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170613 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |