本发明专利技术公开了一种真空环境下自动切换透光玻璃机构，包括密封腔、光路、玻璃圆盘和旋转机构；所述光路和所述玻璃圆盘均布设在所述密封腔中；所述光路轴向的一端连接真空腔体，所述光路轴向的另一端连接测光部；所述玻璃圆盘的盘面中心固定连接所述旋转机构；所述玻璃圆盘的盘面上布设有多个透光工位，所述多个透光工位绕盘面中心呈圆周状且间隔布置，所述多个透光工位均靠近所述玻璃转盘的外边缘布置；通过所述旋转机构带动所述玻璃圆盘旋转，所述光路中的光束依次穿过多个透光工位；通过在玻璃圆盘上设置多个个让光路穿过的透光工位，避免了由于透光性衰减带来光强信号偏差性，提高采集到的光强信号准确性。集到的光强信号准确性。集到的光强信号准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种真空环境下自动切换透光玻璃机构及工作方法
[0001]本专利技术涉及半导体芯片生产领域，特别是一种真空环境下自动切换透光玻璃机构。
技术介绍
[0002]光谱法(OES) 在半导体行业广泛用于干法刻蚀领域，尤其是金属刻蚀领域，光谱法的原理是：根据每个原子都有各自的特征光波，每一种物质受到能量激发，都会发出其特定的波长（颜色）的光，一定厚度金属层在被刻蚀的时候，腔体内维持一个稳定的反应气氛，所探测的物质波长发射密度基本不变，当金属层快要刻蚀结束时（即到达终点位置），密度会发生突变，光强度和波长都发生变化。光纤把腔体内探测的光强度传递到OES中，经过OES信号处理反馈到界面形成平滑曲线，人们根据曲线设定时间来进行工艺终点检测(End Point Detection)。
[0003]目前行业中使用光谱法测试终点的硬件组成如图1所示：光路5的一端通过法兰6和真空腔体7连接，光路5的另一端连接光纤1，其中光纤与光路之间布设圆形透光玻璃3隔开，圆形透光玻璃3起到密封真空腔体7和透光两个作用。
[0004]光纤末端连接OES，圆形透光玻璃3的透光性直接影响光纤探测腔室内部光的强度真实性，也就直接影响产品的良率和报废率。由于光路和刻蚀真空腔体7是相通的，随着射频小时（RFH）增加，一部分刻蚀产物（产物为粉尘状）会进入光路并附着在圆形透光玻璃3上后，在圆形透光玻璃3上形成白色不透明膜层，从而降低圆形透光玻璃3的透光性，这也就导致在制程过程中产品初始光强偏低。
[0005]由于控制软件对抓取终点的算法是固定不变的，初始光强越低，抓取的工艺步骤ME步下降值越提前，OE步曲线走平实际波动会减小（而波动是按高光强设定的偏大波动），所以OE步也会提前抓取终点，这就意味着实际的金属层没有被完全刻蚀干净，控制软件就默认为已经完成刻蚀工作，这样默认刻蚀完成的产品，产品上残渣较多、产品的质量品级会被降低，后果严重的就只能报废默认刻蚀完成的产品。
[0006]为了解决上述问题，有的设备厂家采用人工补偿方法来对后期的圆形透光玻璃3透光性降低的问题，进行光强度补偿，根据转换电压压降多少，来进行补偿光强度。这种方法对两种物质（两种物质指需要被刻蚀的膜层物质和底层另外一种物质，在金属刻蚀领域一般是指金属层和氧化硅）性质差别较大，刻蚀时产生光强和波长偏差有突变时比较有效。但对于两种物质比较接近，刻蚀产生光强变化不大时就无法正常进行终点检测。
[0007]引起上述缺陷的主要原因是：1、透光玻璃的透光位置是固定的，并且透光玻璃要起到密封光路的作用。在一个真空腔体维护周期（Mean time between clean简称MTBC）内是无法更换的，如果更换透光玻璃，就等于破坏了腔室的真空环境，则无法继续刻蚀生产工作；2、透光玻璃的透光区域容易被刻蚀产物附着形成不透光的膜层，在不破坏真空环境下无法清除膜层，从而透光性变差，测试的光强成衰减趋势。
[0008]如果能解决透光玻璃在光强衰减前更换新的且不用破真空（在真空环境下更换）
上述问题就迎刃而解。
技术实现思路
[0009]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种真空环境下自动切换透光玻璃机构，通过在玻璃圆盘上设置若干个让光路穿过的透光工位，并且在密封环境下切换光路穿过的透光工位，避免了由于透光光强衰减带来光强信号偏差性，大大提高的采集的光强信号的准确性。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种真空环境下自动切换透光玻璃机构，包括密封腔、光路、玻璃圆盘和旋转机构；所述光路和所述玻璃圆盘均布设在所述密封腔中；所述光路轴向的一端连接真空腔体，所述光路轴向的另一端连接测光部；所述玻璃圆盘的盘面中心固定连接所述旋转机构；所述玻璃圆盘的盘面上布设有多个透光工位，所述多个透光工位绕盘面中心呈圆周状且间隔开布置，所述多个透光工位均靠近所述玻璃转盘的外边缘布置；通过所述旋转机构转动以带动所述玻璃圆盘旋转，所述光路中的光束依次穿过多个所述透光工位。
[0011]作为本专利技术的进一步的优先方案，所述透光工位的表面积大于光路穿过透光工位的面积。
[0012]作为本专利技术的进一步的优先方案，还包括透光工位显示盘，所述透光工位显示盘设在所述密封腔的外部，所述透光工位显示盘用于显示光束穿过的透光工位在玻璃圆盘上的具体位置。
[0013]作为本专利技术的进一步的优先方案，所述旋转机构包括伺服电机、中心轴和固定件，所述中心轴与光路平行设置；所述中心轴的一端固定在玻璃圆盘的盘面中心处；所述固定件将中心轴与密封腔连接；所述中心轴的另一端与伺服电机的动力输出端连接。
[0014]作为本专利技术的进一步的优先方案，还包括固定轴承；所述固定轴承安装在中心轴上，所述固定轴承的外壁与密封腔的内壁连接。
[0015]作为本专利技术的进一步的优先方案，还包括双唇边骨架油封；所述双唇边骨架油封安装在中心轴上。
[0016]作为本专利技术的进一步的优先方案，所述伺服电机通过所述联轴器与所述中心轴连接。
[0017]根据上述任一项所述的真空环境下自动切换透光玻璃机构，提出一种真空环境下自动切换透光玻璃机构的工作方法，具体工作步骤如下：步骤一：在所述玻璃圆盘上设定初始透光工位、单个透光工位的透光工作时间、玻璃圆盘旋转一次时的旋转角度；步骤二：开始采集刻蚀光强信号，在真空腔体中开始刻蚀工作，真空腔体中发出光束和刻蚀产物通过所述光路到达所述初始透光工位；步骤三：光束穿过所述初始透光工位后被测光部接收，测光部接收光束后处理反馈得出光束的光强信号；刻蚀产物则被所述初始透光工位阻挡，并吸附在所述初始透光工位上；步骤四：当所述初始透光工位上通过n次光束后，达到初始透光工位的透光工作寿命，通过旋转机构驱动玻璃圆盘旋转一次，使得光路对应在下一个透光工位上；
步骤五：重复步骤二至步骤四，直至完成一次真空腔体维护周期，玻璃圆盘完成一次真空腔体维护周期内的透光和过滤刻蚀产物的工作。
[0018]作为本专利技术的进一步的优先方案，在步骤一中，所述玻璃圆盘上的所述多个透光工位的透光工作寿命总和大于或等于一次真空腔体维护周期。
[0019]作为本专利技术的进一步的优先方案，在一次真空腔体维护周期内，所述旋转玻璃圆盘时的旋转方向相同。
[0020]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术所公开的一种真空环境下自动切换透光玻璃机构，通过在光路中设置用于阻拦光路中刻蚀产物的玻璃圆盘，且在玻璃圆盘上设置多个透光工位，光路中的光束每次只穿过一个透光工位，光路中的刻蚀产物吸附在透光工位上，通过旋转玻璃圆盘，并且不破坏真空环境的前提下，更换光束穿过的透光工位，通过更换透光工位，使得光束穿过的蓝宝石玻璃面都是新的，避免了由于透光光强的衰弱导致所测的光强信号误差大的问题，避免了外力补充光强信号的工作程序，提高测试光强信号的准确性，进而提高刻蚀产品的质量。
附图说明
[0021]图1是目前行业中光谱法结构示意图；图2是本专利技术一种真空环境下自动切换透光玻璃机构的结构示意图；图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种真空环境下自动切换透光玻璃机构，其特征在于：包括密封腔（9）、光路（19）、玻璃圆盘（10）和旋转机构；所述光路（19）和所述玻璃圆盘（10）均布设在所述密封腔（9）中；所述光路（19）轴向的一端连接真空腔体（23），所述光路（19）轴向的另一端连接测光部；所述玻璃圆盘（10）的盘面中心固定连接所述旋转机构；所述玻璃圆盘（10）的盘面上布设有多个透光工位（22），所述多个透光工位（22）绕盘面中心呈圆周状且间隔布置，所述多个透光工位（22）均靠近所述玻璃转盘的外边缘布置；通过所述旋转机构带动所述玻璃圆盘（10）旋转，所述光路（19）中的光束依次穿过多个所述透光工位（22）。2.根据权利要求1所述的真空环境下自动切换透光玻璃机构，其特征在于：所述透光工位（22）的表面积大于光路（19）穿过透光工位（22）的面积。3.根据权利要求1所述的真空环境下自动切换透光玻璃机构，其特征在于：还包括透光工位显示盘，所述透光工位显示盘设在所述密封腔（9）的外部，所述透光工位显示盘用于显示光束穿过的透光工位（22）在玻璃圆盘（10）上的具体位置。4.根据权利要求1所述的真空环境下自动切换透光玻璃机构，其特征在于：所述旋转机构包括伺服电机（1）、中心轴（24）和固定件，所述中心轴（24）与光路（19）平行设置；所述中心轴（24）的一端固定在玻璃圆盘（10）的盘面中心处；所述固定件将中心轴（24）与密封腔（9）连接；所述中心轴（24）的另一端与伺服电机（1）的动力输出端连接。5.根据权利要求4所述的真空环境下自动切换透光玻璃机构，其特征在于：还包括固定轴承（6）；所述固定轴承（6）安装在中心轴（24）上，所述固定轴承（6）的外壁与密封腔（9）的内壁连接。6.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢浩，陈兆超，朱小庆，许开，
申请(专利权)人：江苏鲁汶仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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