專利名稱：可分離式偵測視窗以及偵測系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種等離子體工藝的偵測裝置，且特別涉及一種可分離式偵 測視窗以及偵測系統。
背景技術：
目前，在集成電路制造方面已廣泛地運用等離子體(plasma)于薄膜的沉 積、蝕刻或去光刻膠等工藝。例如，利用等離子體進行薄膜的沉積工藝，可 降低工藝的熱預算，以節省工藝成本。另外，利用等離子體進行薄膜的蝕刻 工藝，則可提供各向異性的蝕刻。通常，使用設置有等離子體反應室的半導體設備進行晶片的制作時會產 生的問題之一，是難以辨認等離子體是否已被啟動，或者是難以確定等離子 體反應室內部的晶片的制作情形。因此，等離子體反應室上會配置偵測系統， 并通過偵測系統中的偵測視窗(detection window)得知等離子體反應室的內 部情況。請參照圖1,其繪示為已知的等離子體機臺所使用的偵測視窗。圖l的偵測視窗ioo為使用一段時間后的情況。偵測視窗ioo的材質是石英，其外觀為筒形的容器且底部有底座。由于偵測視窗IOO是利用燒結方式而形成一 體成型的結構，因此在其底部(箭頭102所示的處)會存在有凹凸不平的表面， 而造成光穿透度不佳的問題。另外，偵測視窗100亦會存在有不易清洗，且 清洗不干凈的問題。為了解決此問題，往往需要額外使用化學溶液來進行清 洗，如此不僅會增加工藝的成本，且會造成偵測視窗被腐蝕以及化學品殘留 的問題。在每一次定期進行機臺預防保養(preventive maintenance, PM)時, 都會發現偵測視窗會被等離子體氣體腐蝕，而產生損傷或霧化等問題。因此， 在經一段操作時間后，即需更換新的偵測視窗，而導致工藝成本的大幅增加。 此外，上述的傳統偵測視窗的底部表面不平坦、化學品殘留、被腐蝕以 及霧化等問題，除了會增加工藝成本之外，亦會造成晶片的蝕刻工藝的終點 偵測(end point detection)產生誤判，進而嚴重影響工藝的可靠度。發明內容本發明提供一種可分離式偵測視窗，能夠解決已知的偵測視窗的底部表 面不平坦、不易清洗以及更換成本較高等問題。本發明另提供一種偵測系統，能夠避免影響半導體工藝的終點偵測的判 斷以及可提高工藝的可靠度。本發明提出一種可分離式偵測視窗，適于裝設在等離子體反應室的側壁 上。可分離式偵測視窗包括底座以及中空管件。其中，底座具有第一結合部， 而中空管件的一端具有第二結合部。底座與中空管件通過第一結合部與第二 結合部的連接而組合成可分離式偵測視窗。在本發明的一實施例中，上述的第一結合部為凹陷部，而第二結合部為 對應的凸起部。其中，第一結合部與第二結合部的形狀例如是圓形、橢圓形、 矩形、鋸齒形、齒輪狀或多邊形。在本發明的一實施例中，上述的第一結合部與第二結合部分別設有螺紋 槽。 .在本發明的一實施例中，上述的第一結合部是由部分底座向內彎折所形 成的凹陷部，而第二結合部置入第一結合部且旋轉一角度，會使第一結合部 與第二結合部卡合。在本發明的一實施例中，上述的中空管件與底座的材質可相同或不同。 承上述，底座的材質為透明材料，中空管件的材質為透明材料。在本發明的一實施例中，可分離式偵測視窗還包括墊圈，其設置于中空 管件與底座之間。本發明另提出 一種偵測系統，適于應用在設置有等離子體反應室的機臺 中。偵測系統至少包括可分離式偵測視窗、偵測元件以及光纖管。可分離式 偵測視窗設置在等離子體反應室的側壁上。可分離式偵測視窗包括可分離式 偵測視窗包括底座以及中空管件。其中，底座具有第一結合部，而中空管件 的 一端具有第二結合部。底座與中空管件通過第 一結合部與第二結合部的連 接而組合成可分離式偵測視窗。另外，偵測元件配置于等離子體反應室外部。光纖管的一端連接可分離式偵測;枧窗，其另一端耦接偵測元件。在本發明的一實施例中，上述的第一結合部為凹陷部，而第二結合部為 對應的凸起部。其中，第一結合部與第二結合部的形狀例如是圓形、橢圓形、矩形、鋸齒形、齒輪狀或多邊形。在本發明的一實施例中，上述的第一結合部與第二結合部分別設有螺紋槽。在本發明的一實施例中，上述的第一結合部是由部分底座向內彎折所形 成的凹陷部，而第二結合部置入第一結合部且旋轉一角度，會使第一結合部 與第二結合部卡合。在本發明的一實施例中，上述的中空管件與底座的材質可相同或不同。 承上述，底座的材質為透明材料，中空管件的材質為透明材料。在本發明的一實施例中，偵測系統還包括墊圈，其設置于中空管件與底 座之間。在另一實施例中，偵測系統還包括護板，其設置于等離子體反應室 側壁，且覆蓋可分離式偵測視窗。由于本發明的偵測視窗為可分離式偵測視窗，因此偵測視窗的底部表面 平整而不會存在有光穿透度不佳的問題，如此可避免造成半導體工藝的終點 偵測產生誤判，而影響工藝的可靠度。而且，本發明的可分離式偵測視窗可 解決清洗不易及清洗不干凈的問題。當可分離式偵測視窗被等離子體氣體腐 蝕而產生損傷或霧化等問題時，僅需更換受損的構件即可，因此可大幅降低 工藝成本。另一方面，本發明的可分離式偵測視窗可適用于使用等離子體系 統的沉積機臺、蝕刻機臺或去光刻膠機臺等設備中。為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并 配合附圖，作詳細i兌明如下。
圖1繪示為已知的等離子體機臺所使用的偵測視窗。圖2、圖4與圖5為依照本發明的第一實施例所繪示的可分離式偵測視窗的分解立體示意圖。圖3A與圖3B繪示為第一實施例的可分離式偵測視窗的裝配示意圖。 圖6為依照本發明的第二實施例所繪示的可分離式偵測視窗的分解立體示意圖。圖7A與圖7B繪示為第二實施例的可分離式偵測視窗的裝配示意圖。 圖8為依照本發明的第三實施例所繪示的可分離式偵測視窗的分解立體 示意圖。圖9A至圖9C繪示為第三實施例的可分離式偵測視窗的裝配示意圖。 圖10為依照本發明的實施例所繪示的偵測系統設置于等離子體反應室 的配置示意圖。 附圖標記說明212、 612、 812:第一結合部 222、 622、 822:第二結合部具體實施方式
已知的偵測視窗是一體成型的結構，且其接合處是以燒結方式而形成。 已知的偵測視窗會存在有底部表面不平坦、不易清洗以及更換成本較高等問 題，或甚至會使得晶片的蝕刻工藝的終點偵測(endpointdetection)產生誤判， 而影響工藝的可靠度。因此，本發明提出一種可分離式偵測視窗，以解決上 述的問題。本發明的可分離式偵測視窗適于裝設在使用等離子體系統的沉積 機臺、蝕刻機臺或去光刻膠機臺等設備的等離子體反應室的側壁上。以下，列舉多個實施例以詳細說明本發明的可分離式偵測視窗。第一實施例圖2為依照本發明的第 一實施例所繪示的可分離式偵測視窗的分解立體 示意圖。請參照圖2,本實施例的可分離式偵測視窗主要包括底座210與中空管 件220。其中，底座210具有第一結合部212,此第一結合部212例如是凹 陷部。底座210的材質為透明材料，其例如是玻璃、石英、壓克力或其他適 合的透明材料。另外，中空管件220的一端具有第二結合部222,此第二結 合部222例如是對應第一結合部212的凸起部。中空管件220的材質可與底 座210的材質相同或不同。中空管件220的材質為透明材津+,其例如是玻璃、 石英、壓克力或其他適合的透明材料。本發明并不對第一結合部212與第二結合部222的形狀做特別的限定。 在其他實施例中，第一結合部212與第二結合部222的形狀可例如是鋸齒形100:偵測視窗 102110:偵測系統 112114:偵測元件 120122、 220、 620、 820:中空管件124130:等離子體反應室 140偵測視窗底部 光纖管可分離式偵測^L窗 210、 610、 810:底座等離子體(如圖4所示)、矩形(如圖5所示)、橢圓形(未繪示)、齒4侖狀(未繪示)或其他多邊形(未繪示)。另外，第一結合部212與第二結合部222的形狀還可例如 是邊緣為波浪狀的圓形、橢圓形、矩形或多邊形(未繪示)。另外，本實施例的可分離式偵測視窗可進一步包括墊圈(未繪示)，其設 置于底座210與中空管件220之間。墊圈的功用為使底座210與中空管件220 可更為密合。請參照圖3A與圖3B，其繪示為第一實施例的可分離式偵測視窗的裝配 示意圖。在本實施例中，底座210的第一結合部212為圓形凹陷部，而中空 管件220的第二結合部222為圓形凸起部。如圖3A所示，首先，將中空管 件220的第二結合部222置于底座210的第一結合部212上方。然后，利用 嵌接的方式，將中空管件220的第二結合部222直接嵌入底座210的第一結 合部212，以組合成一偵測視窗。另外，在進行偵測視窗的清洗步驟時，直 接將底座210與中空管件220分離，即可拆卸本實施例的可分離式偵測視窗。特別要說明的是，因為本實施例的可分離式偵測視窗的接合處為平整表 面。所以，不會因產生如已知的光穿透度不佳的問題，造成晶片的蝕刻工藝 的終點偵測產生誤判，而影響工藝的可靠度。由于，本實施例的可分離式偵測視窗能夠以簡單的方法進行組裝與拆 卸。因此，在進行清洗步驟時，能夠便于進行清洗且清洗效杲較佳。而且， 因為本實施例的可分離式偵測-現窗不需額外-使用化學溶液來進行清洗。所 以，不會造成工藝成本增加，或者是偵測視窗被腐蝕以及化學品殘留的問題， 亦可避免因這些問題而影響晶片的蝕刻工藝的終點偵測判斷。另一方面，對本實施例的可分離式偵測視窗而言，當偵測視窗被等離子 體氣體腐蝕而產生損傷或霧化等問題時，僅需更換受損的構件即可，而不用 替換掉整個偵測視窗，因此可大幅降低工藝成本。第二實施例圖6為依照本發明的第二實施例所繪示的可分離式偵測視窗的分解立體示意圖。請參照圖6，本實施例的可分離式偵測視窗與第一實施例的可分離式偵 測視窗類似，主要差異僅在于本實施例的可分離式偵測視窗的底座610與 中空管件620設有螺紋槽，以利用鎖固方式而組成。本實施例的可分離式偵測視窗的底座610具有第一結合部612。第一結合部612例如是凹陷部，且在凹陷部的內周面設有螺紋槽。底座610的材質為透明材料，其例如是玻璃、石英、壓克力或其他適合的透明材料。中空管件620的一端具有第二結合部622,且第二結合部622設有螺紋槽。第二結 合部622例如是對應第一結合部612的凸起部，且在凸起部的外周面設有螺 紋槽。中空管件620的材質可與底座610的材質相同或不同。中空管件620 的材質為透明材料，其例如是玻璃、石英、壓克力或其他適合的透明材料。 另外，本實施例的可分離式偵測視窗可進一步包括墊圈(未繪示)，其設 置于底座610與中空管件620之間。墊圈的功用為使底座610與中空管件620 可更為密合。請參照圖7A與圖7B,其繪示為第二實施例的可分離式偵測視窗的裝配 示意圖。首先，將中空管件620的第二結合部622置于底座610的第一結合 部612上方。然后，利用旋轉的方式，將中空管件620旋入底座610中，以 組合成一偵測視窗。另外，在進行偵測視窗的清洗步驟時，將中空管件620 旋出底座610,即可拆卸本實施例的可分離式偵測視窗。第三實施例圖8為依照本發明的第三實施例所繪示的可分離式偵測視窗的分解立體 示意圖。請參照圖8,本實施例的可分離式偵測視窗主要包括底座810與中空管 件820。其中，底座810具有第一結合部812,此第一結合部812例如是由 部分的底座810向內彎折所形成的凹陷部。底座810的材質為透明材料，其 例如是玻璃、石英、壓克力或其他適合的透明材料。另外，中空管件820的 一端具有第二結合部822,此第二結合部822置入該第一結合部且旋轉一角 度，會使有第一結合部812與第二結合部822卡合。中空管件820的材質可 與底座810的材質相同或不同。中空管件820的材質為透明材料，其例如是 玻璃、石英、壓克力或其他適合的透明材料。在本實施例中，是以圖8所繪示的第一結合部812與第二結合部822為 例做說明。然而，此處本領域技術人員應當知道底座810與中空管件820亦 可利用其他的卡合方式結合。另外，本實施例的可分離式偵測視窗可進一步包括墊圈(未繪示)，其設 置于底座810與中空管件820之間。墊圏的功用為使底座810與中空管件820 可更為密合。請參照圖9A至圖9C，其繪示為第三實施例的可分離式偵測視窗的裝配 示意圖。首先，將中空管件820的第二結合部822置入底座810的第一結合 部812中。然后，將中空管件820旋轉一角度后，則第一結合部812與第二 結合部822會卡合，以組合成偵測視窗。另外，在進行偵測視窗的清洗步驟 時，將中空管件820旋轉一角度后直接取出，即可拆卸本實施例的可分離式 偵測視窗。在上述實施例中，可分離式偵測視窗的底座與中空管件繪示為圓形進行 說明，然而本發明并不對其形狀作特別的限定。此處本領域技術人員應當知 道底座與中空管件亦可為矩形、五邊形、六邊形等易于制作的幾何圖形。接下來，列舉實施例來詳細說明本發明的可分離式偵測視窗在使用有等 離子體系統的沉積機臺、蝕刻機臺或去光刻膠機臺等設備中的應用。圖10為依照本發明的實施例所繪示的偵測系統設置于等離子體反應室 的配置示意圖。請參照圖IO，在等離子體反應室130上可裝設有至少一個偵測系統110， 用以監控等離子體反應室130的內部情況。偵測系統IIO至少包括可分離式 偵測視窗120 、偵測元件(detecting device) 114以及光纖管(optical fiber) 112。 其中，可分離式偵測視窗120設置在等離子體反應室130的側壁上。可分離 式偵測視窗120主要包括底座124以及中空管件122。可分離式偵測視窗120 已以上述的第一、第二、第三實施例詳細說明，于此不再贅述。偵測元件114 例如是計算機等相關設備，其配置于等離子體反應室130外部。另外，光纖 管112的一端會與可分離式偵測視窗120連接，而其另一端會與偵測元件114 耦接。在一實施例中，在底座124與中空管件122之間還可進一步設置有墊圈 (未繪示)，以使底座124與中空管件122可更為密合。在另一實施例中，偵 測系統110可進一步包括護板(cover plate)(未繪示)。此護板設置于等離子體 反應室130側壁，且覆蓋可分離式偵測視窗120。護板的功用為保護可分離 式偵測視窗120。偵測系統130的運作方式是，利用等離子體工藝進行中的等離子體140 激發時，所產生的光會透過可分離式偵測視窗120而由光纖管112取得資料， 然后再傳送至偵測元件114做信號解析，即可達到監控等離子體反應室130 的內部情況的目的。由于，可分離式偵測視窗120的接合處為平整表面。因此，不會產生如已知的光穿透度不佳的問題而影響等離子體反應室130的內部情況的判斷。 綜上所述，本發明至少具有下列優點1. 由于本發明的偵測視窗為可分離式偵測視窗，其接合處為平整表面， 因此不會存在有已知的光穿透度不佳的問題。詳言之，本發明能夠避免因偵 測視窗的光穿透度不佳的問題而影響等離子體反應室的內部情況的判斷。2. 因為本發明的可分離式偵測視窗能夠以簡單的方法進行組裝與拆卸， 所以能夠便于進行清洗。而且，本發明的可分離式偵測視窗不需額外使用化 學溶液來進行清洗，即可使清洗效果較佳。3. 當本發明的可分離式偵測視窗產生損傷或霧化等問題時，僅需更換受 損的構件即可，因此可大幅降低工藝成本。4. 本發明的可分離式偵測視窗可應用在使用等離子體系統的沉積機臺、 蝕刻機臺或去光刻膠機臺等設備中，以供監控等離子體反應室的內部情況。雖然本發明已以優選實施例披露如上，然其并非用以限定本發明，本領 域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾， 因此本發明的保護范圍當視后附的權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種可分離式偵測視窗，適于裝設在等離子體反應室的側壁上，該可分離式偵測視窗包括底座，該底座具有第一結合部；以及中空管件，該中空管件的一端具有第二結合部，其中該底座與該中空管件通過該第一結合部與該第二結合部的連接而組合成該可分離式偵測視窗。
2. 如權利要求1所述的可分離式偵測視窗，其中該第一結合部為凹陷 部，而該第二結合部為對應的凸起部。
3. 如權利要求2所述的可分離式偵測視窗，其中該第一結合部與該第 二結合部的形狀包括圓形、橢圓形、矩形、鋸齒形、齒輪狀或多邊形。
4. 如權利要求1所述的可分離式偵測視窗，其中該第一結合部與該第 二結合部分別設有螺紋槽。
5. 如權利要求1所述的可分離式偵測^L窗，其中該第一結合部是由部 分該底座向內彎折所形成的凹陷部，而該第二結合部置入該第一結合部且旋 轉一角度，會使該第一結合部與該第二結合部卡合。
6. 如權利要求1所述的可分離式偵測視窗，其中該底座的材質為透明 材料。
7. 如權利要求1所述的可分離式偵測視窗，其中該中空管件的材質為 透明材料。
8. 如權利要求1所述的可分離式偵測視窗，其中該中空管件與該底座 的材質相同或不同。
9. 如權利要求1所述的可分離式偵測視窗，還包括墊圈，設置于該中 空管件與該底座之間。
10. —種偵測系統，適于應用在設置有等離子體反應室的機臺中，該偵 測系統至少包括可分離式偵測視窗，設置在該等離子體反應室的側壁上，該可分離式偵 測視窗包括底座，該底座具有第一結合部；以及 中空管件，該中空管件的一端具有第二結合部，其中該底座與該中空管件通過該第 一 結合部與該第二結合部的連接而組合成該可分離式偵測視窗；偵測元件，配置于該等離子體反應室外部；以及光纖管，該光纖管的一端連接該可分離式偵測視窗，其另一端耦接該偵 測元件。
11. 如權利要求10所述的偵測系統，其中該第一結合部為凹陷部，而 該第二結合部為對應的凸起部。
12. 如權利要求11所述的偵測系統，其中該第一結合部與該第二結合 部的形狀包括圓形、橢圓形、矩形、鋸齒形、齒輪狀或多邊形。
13. 如權利要求10所述的偵測系統，其中該第一結合部與該第二結合 部分別設有螺紋槽。
14. 如權利要求10所述的偵測系統，其中該第一結合部是由部分該底 座向內彎折所形成的凹陷部，而該第二結合部置入該第一結合部且旋轉一角 度，會使該第一結合部與該第二結合部卡合。
15. 如權利要求IO所述的偵測系統，其中該底座的材質為透明材料。
16. 如權利要求10所述的偵測系統，其中該中空管件的材質為透明材料。
17. 如權利要求10所述的偵測系統，其中該中空管件與該底座的材質 可相同或不同。
18. 如權利要求10所述的偵測系統，還包括墊圈，設置于該中空管件 與該底座之間。
19. 如權利要求10所述的偵測系統，還包括護板，設置于該等離子體 反應室側壁，且覆蓋該可分離式偵測視窗。
全文摘要
一種可分離式偵測視窗，適于裝設在等離子體反應室的側壁上。可分離式偵測視窗包括底座以及中空管件。其中，底座具有第一結合部，而中空管件的一端具有第二結合部。底座與中空管件通過第一結合部與第二結合部的連接而組合成可分離式偵測視窗。
文檔編號H01L21/00GK101286441SQ20071009601
公開日2008年10月15日 申請日期2007年4月10日 優先權日2007年4月10日
發明者林南瑩 申請人:聯華電子股份有限公司