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工艺腔室的洁净度检测方法和工艺腔室技术

技术编号:44333981 阅读:1 留言:0更新日期:2025-02-18 20:43
本发明专利技术提供一种工艺腔室的洁净度检测方法和工艺腔室,工艺腔室包括腔体和至少一个晶振,晶振固定设置在腔体上且晶振具有朝向腔体内部的沉积检测面,工艺腔室的洁净度检测方法包括:检测晶振的当前固有频率;根据晶振的当前固有频率确定对应的腔体内壁上的沉积膜层厚度;当沉积膜层厚度大于第一预设厚度阈值时,判定需要对工艺腔室进行清洗。本发明专利技术通过设置在工艺腔室中的晶振确定沉积膜层的厚度,能够实时精确监测工艺腔室内部状况,不必通过传入检测晶圆并进行特定检测工艺的方式确认腔室内部情况,提高了对工艺腔室进行维护的效率,保证了半导体工艺效果,提升了晶圆产品良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工艺腔室领域,具体地,涉及一种工艺腔室的洁净度检测方法和一种工艺腔室。


技术介绍

1、半导体工艺设备广泛地应用于集成电路(ic)或mems器件的制造工艺中。等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子、自由基和中性基团等活性粒子,这些粒子在偏置电压的作用下到达晶圆表面,和晶圆相互作用使材料表面发生各种物理和化学反应,从而产生大量微粒。绝大部分微粒在工艺结束后会被清理,但仍有少量微粒会附着在工艺腔室内壁,积累后脱落或工艺中分解至晶圆表面,造成晶圆刻蚀缺陷(defect)。

2、在相关工艺中,为防止工艺腔室内壁上附着的微粒在晶圆表面造成刻蚀缺陷,通常在工艺腔室进行n片工艺(每片晶圆为一工艺周期)后,传入检测晶圆进行特定检测工艺,并在检测工艺结束后通过使用颗粒检测仪检测晶圆在进入腔室前后其表面的60nm以上微粒数量的变化量是否小于50颗,以判断腔室洁净度是否符合工艺要求。若不符合要求则对腔室进行特定的无晶圆自动清洗(waferless

3、automatic clean,wac)工艺,直到腔室洁净度检测结果符合工艺要求后再次开始刻蚀等半导体工艺。

4、然而,现有的工艺腔室微粒检测清理方案在每次工艺开始时都需借助外部设备,检测过程耗时长,同时工艺腔室内壁的清洁度依赖于无晶圆自动清洗工艺的准确性,经过清洗后腔室内壁聚合物积累情况不能明确,只能缓解微粒问题,无法保证工艺腔室得到充分清洗,继而导致工艺过程中仍旧有工艺腔室内壁上的微粒落至晶圆表面,造成晶圆刻蚀缺陷,降低产品良率。

<p>5、因此,如何提供一种能够保证工艺腔室内壁洁净度的工艺腔室的洁净度检测方法,成为本领域亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术旨在提供一种工艺腔室的洁净度检测方法和一种工艺腔室,该工艺腔室的洁净度检测方法能够保证工艺腔室内壁的洁净度。

2、为实现上述目的,作为本专利技术的一个方面,提供一种工艺腔室的洁净度检测方法,所述工艺腔室包括腔体和至少一个晶振,所述晶振固定设置在所述腔体上且所述晶振具有朝向所述腔体内部的沉积检测面,所述工艺腔室的洁净度检测方法包括:

3、检测所述晶振的当前固有频率;

4、根据所述晶振的所述当前固有频率确定对应的所述腔体内壁上的沉积膜层厚度;

5、当所述沉积膜层厚度大于第一预设厚度阈值时,判定需要对所述工艺腔室进行清洗。

6、可选地,还包括:

7、在对所述工艺腔室进行清洗后,检测所述晶振的当前固有频率;

8、根据所述晶振的所述当前固有频率确定对应的所述腔体内壁上的沉积膜层厚度;

9、当所述沉积膜层厚度大于第二预设厚度阈值时,再次对所述工艺腔室进行清洗,当所述沉积膜层厚度小于等于第二预设厚度阈值时,结束对所述工艺腔室进行清洗。

10、作为本专利技术的第二个方面,提供一种工艺腔室,所述工艺腔室包括腔体和至少一个晶振,所述晶振固定设置在所述腔体上且所述晶振具有朝向所述腔体内部的沉积检测面,所述晶振的当前固有频率用于表征所述工艺腔室的洁净度。

11、可选地,所述腔体包括腔体本体和上盖,所述上盖用于封闭所述腔体本体的顶部开口,所述上盖的顶面上形成有第一安装槽,所述第一安装槽的底部形成有贯穿至所述上盖底面的第一安装孔,所述工艺腔室还包括多个连接线,所述第一安装孔中设置有所述晶振,多个所述连接线通过所述第一安装槽与所述晶振的电极连接。

12、可选地,所述工艺腔室还包括套管,所述套管设置在所述第一安装槽中,所述套管的底部与所述第一安装槽的底部密封连接,所述套管中形成有沿所述套管的轴线方向延伸的第一连接孔,多个所述连接线穿过所述第一连接孔与所述晶振的电极连接。

13、可选地,所述腔体的外侧壁上形成有第二安装槽,所述第二安装槽的底部形成有贯穿至所述腔体内侧壁的第二安装孔,所述工艺腔室还包括多个连接线,所述第二安装孔中设置有所述晶振,多个所述连接线通过所述第二安装槽与所述晶振的电极连接。

14、可选地,所述工艺腔室还包括气密阀板,所述气密阀板设置在所述第二安装槽中,所述气密阀板与所述第二安装槽密封连接,所述气密阀板中形成有第二连接孔,多个所述连接线通过所述第二连接孔与所述晶振的电极连接。

15、可选地,所述工艺腔室还包括安装阀板和接线连接件,所述安装阀板固定设置在所述腔体的外壁上,且位置与所述晶振一一对应,所述安装阀板中形成有多个沿所述安装阀板的厚度方向贯穿所述安装阀板的避让通孔,每个所述晶振对应的多个连接线均一一对应地穿过对应的所述安装阀板上的多个所述避让通孔;

16、所述接线连接件一一对应地密封多个所述避让通孔,并将所述连接线与所述安装阀板固定连接。

17、可选地,所述晶振的所述沉积检测面上附着有保护膜,所述保护膜的材质包括氧化钇。

18、可选地,所述工艺腔室还包括控制器,所述控制器与所述晶振电连接,所述控制器用于检测所述晶振的当前固有频率,根据所述当前固有频率判断是否需要对所述工艺腔室进行清洗。

19、可选地,所述控制器还用于在对所述工艺腔室进行清洗后,检测所述晶振的当前固有频率,根据所述当前固有频率判断是否结束对所述工艺腔室进行清洗。

20、在本专利技术提供的工艺腔室的洁净度检测方法和工艺腔室中,晶振具有朝向腔体内部的沉积检测面,从而当腔体内壁在半导体工艺中沉积微粒或聚合物而形成薄膜时,晶振的沉积检测面上也会沉积该薄膜从而改变晶振的整体厚度,进而改变晶振的固有频率,晶振的固有频率随其厚度线性变化,进而可根据晶振的当前固有频率确定对应的腔体内壁上的沉积膜层厚度,进而在沉积膜层厚度大于第一预设厚度阈值时,及时判定需要对工艺腔室进行清洗。

21、本专利技术通过设置在工艺腔室中的晶振确定沉积膜层的厚度,能够实时精确监测工艺腔室内部状况,不必通过传入检测晶圆并进行特定检测工艺的方式确认腔室内部情况,提高了对工艺腔室进行维护的效率,保证了半导体工艺效果,提升了晶圆产品良率。

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【技术保护点】

1.一种工艺腔室的洁净度检测方法,其特征在于,所述工艺腔室包括腔体和至少一个晶振,所述晶振固定设置在所述腔体上且所述晶振具有朝向所述腔体内部的沉积检测面,所述工艺腔室的洁净度检测方法包括:

2.根据权利要求1所述的工艺腔室的洁净度检测方法,其特征在于,还包括:

3.一种工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室包括腔体和至少一个晶振,所述晶振固定设置在所述腔体上且所述晶振具有朝向所述腔体内部的沉积检测面,所述晶振的当前固有频率用于表征所述工艺腔室的洁净度。

4.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述腔体包括腔体本体和上盖,所述上盖用于封闭所述腔体本体的顶部开口,所述上盖的顶面上形成有第一安装槽,所述第一安装槽的底部形成有贯穿至所述上盖底面的第一安装孔,所述工艺腔室还包括多个连接线,所述第一安装孔中设置有所述晶振,多个所述连接线通过所述第一安装槽与所述晶振的电极连接。

5.根据权利要求4所述的工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室还包括套管,所述套管设置在所述第一安装槽中,所述套管的底部与所述第一安装槽的底部密封连接,所述套管中形成有沿所述套管的轴线方向延伸的第一连接孔,多个所述连接线穿过所述第一连接孔与所述晶振的电极连接。

6.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述腔体的外侧壁上形成有第二安装槽,所述第二安装槽的底部形成有贯穿至所述腔体内侧壁的第二安装孔,所述工艺腔室还包括多个连接线,所述第二安装孔中设置有所述晶振,多个所述连接线通过所述第二安装槽与所述晶振的电极连接。

7.根据权利要求6所述的工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室还包括气密阀板,所述气密阀板设置在所述第二安装槽中,所述气密阀板与所述第二安装槽密封连接,所述气密阀板中形成有第二连接孔,多个所述连接线通过所述第二连接孔与所述晶振的电极连接。

8.根据权利要求4至7中任意一项所述的工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室还包括安装阀板和接线连接件,所述安装阀板固定设置在所述腔体的外壁上,且位置与所述晶振一一对应,所述安装阀板中形成有多个沿所述安装阀板的厚度方向贯穿所述安装阀板的避让通孔,每个所述晶振对应的多个连接线均一一对应地穿过对应的所述安装阀板上的多个所述避让通孔;

9.根据权利要求3至7中任意一项所述的工艺腔室,其特征在于,所述晶振的所述沉积检测面上附着有保护膜,所述保护膜的材质包括氧化钇。

10.根据权利要求3至7中任意一项所述的工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室还包括控制器,所述控制器与所述晶振电连接,所述控制器用于检测所述晶振的当前固有频率,根据所述当前固有频率判断是否需要对所述工艺腔室进行清洗。

11.根据权利要求10所述的工艺腔室,其特征在于,所述控制器还用于在对所述工艺腔室进行清洗后,检测所述晶振的当前固有频率,根据所述当前固有频率判断是否结束对所述工艺腔室进行清洗。

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【技术特征摘要】

1.一种工艺腔室的洁净度检测方法,其特征在于,所述工艺腔室包括腔体和至少一个晶振,所述晶振固定设置在所述腔体上且所述晶振具有朝向所述腔体内部的沉积检测面,所述工艺腔室的洁净度检测方法包括:

2.根据权利要求1所述的工艺腔室的洁净度检测方法,其特征在于,还包括:

3.一种工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室包括腔体和至少一个晶振,所述晶振固定设置在所述腔体上且所述晶振具有朝向所述腔体内部的沉积检测面,所述晶振的当前固有频率用于表征所述工艺腔室的洁净度。

4.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述腔体包括腔体本体和上盖,所述上盖用于封闭所述腔体本体的顶部开口,所述上盖的顶面上形成有第一安装槽,所述第一安装槽的底部形成有贯穿至所述上盖底面的第一安装孔,所述工艺腔室还包括多个连接线,所述第一安装孔中设置有所述晶振,多个所述连接线通过所述第一安装槽与所述晶振的电极连接。

5.根据权利要求4所述的工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室还包括套管,所述套管设置在所述第一安装槽中,所述套管的底部与所述第一安装槽的底部密封连接,所述套管中形成有沿所述套管的轴线方向延伸的第一连接孔,多个所述连接线穿过所述第一连接孔与所述晶振的电极连接。

6.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述腔体的外侧壁上形成有第二安装槽,所述第二安装槽的底部形成有贯穿至所述腔体内侧壁的第二安装孔,所述工艺腔室还...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹振勇
申请(专利权)人:北京北方华创微电子装备有限公司
类型:发明
国别省市:

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