CN101881687A

CN101881687A - 半导体制造平台的泄漏检测装置、其使用方法及其平台

Info

Publication number: CN101881687A
Application number: CN2010101873399A
Authority: CN
Inventors: 王健平
Original assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Current assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2010-11-10

Abstract

一种用于半导体制造平台的泄漏检测装置，所述半导体制造平台包括流体连通的远程等离子体源、处理室以及泵，所述远程等离子体源向所述处理室供给等离子体，所述泵抽吸所述处理室以使其为真空。所述泄漏检测装置包括设在所述远程等离子体源与所述处理室之间的隔离单元，其使得所述远程等离子体源与所述处理室可断开地连通。所述泄漏检测装置还包括检测单元，其检测所述处理室的泄漏率。

Description

半导体制造平台的泄漏检测装置、其使用方法及其平台

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，由其涉及半导体制造平台的泄漏检测。

背景技术

一般地，半导体存储器之类的集成电路器件，通过在如硅晶片之类的半导体基片上进行各种重复的单元工艺而制成，以形成集成电路。单元工艺包括沉积工艺、光刻工艺、蚀刻工艺、化学机械抛光工艺、清洗工艺、干燥工艺等。

现今的半导体器件的制造中，等离子体处理，尤其是等离子体增强化学气相淀积(PEVCD)等，已得到广泛的应用。

在半导体制造平台中，通过管道与处理室相流通的远程等离子体源(RPS)将反应气体生成为等离子体，并且通过所述管道而将等离子体送入反应腔室中，以对处理室中的物体进行处理。

因此，对于半导体制造平台而言，泄漏检测是一个非常重要的方面。此外，远程等离子体源通常具有外部泄漏。在现有常见的半导体制造平台中，例如，应用材料公司的CENTURA平台，处理平台本身无法进行远程等离子体源的泄漏检测。

业界中所谓的泄漏检测系指，检测处理室的泄漏率是否达到一定的目标指，在CENTURA平台上，这一目标值一般是10mT/min。

图1为现有技术中，CENTURA平台进行泄漏检测的示意图。由于远程等离子体源110`连接至处理室102`，因此当需要进行处理室泄漏检测时，通常采用的方法是抽空(pump down)处理室并且关闭泵104`与处理室102`之间的隔离阀106`和TV阀108，以检测处理室的压力是否有所变化。

由于处理室泄漏率＝空间压力变化(处理室+连接至处理室的部分/变化时间，因此，当我们关闭隔离阀106`和TV阀108`时，实际检测的空间是处理室102`和远程等离子体源110`。也就是说，我们所得到的泄漏率的数据既包括处理室102`的泄漏率，也包括远程等离子体源110`的泄漏率。因此，无法判定到底是哪一部分发生了泄漏。

因此，在现有技术中，若需要知道远程等离子体源和处理室各自的泄漏率，就需要拆除远程等离子体源，并且对连接至远程等离子体源的一侧进行密封。

上述现有的泄漏率检测具有很多不足之处。首先，由于远程等离子体源的设计结构很特殊，拆除远程等离子体源很耗时，一般需要3小时之久。其次，在拆除远程等离子体源时，会增加发生O型环泄漏之类泄漏的风险。并且，最重要的是，难以快速检测到底是哪一部分发生了泄漏。

综上所述，需要一种改进的检测泄漏的装置。

发明内容

有鉴于现有技术的难以快速进行泄漏检测的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种能迅速检测出泄漏部位的泄漏检测装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于半导体制造平台的泄漏检测装置，所述半导体制造平台包括流体连通的远程等离子体源、处理室以及泵，所述远程等离子体源向所述处理室供给等离子体，所述泵抽吸所述处理室以使其为真空。所述泄漏检测装置包括：设在所述远程等离子体源与所述处理室之间的隔离单元，其使得所述远程等离子体源与所述处理室可断开地连通；检测单元，其检测所述处理室的泄漏率。

一些实施例中，所述隔离单元为手动阀。

一些实施例中，所述处理室与所述泵之间包括隔离阀和TV阀。

根据本发明的另一方面，提供了一种使用前述的装置检测半导体制造平台的泄漏的方法，所述半导体制造平台包括流体连通的远程等离子体源、处理室以及泵，所述远程等离子体源向所述处理室供给等离子体，所述泵抽吸所述处理室以使其为真空。所述方法包括如下步骤：(a)利用所述检测单元检测所述处理室的泄漏率，其中若所述检测单元测得所述处理室的泄漏率数据正常，则判定所述半导体制造处理平台未发生泄漏；若所述检测单元测得所述处理室的泄漏率数据不正常，则判定所述半导体制造处理平台发生泄漏；(b)若所述半导体制造处理平台发生泄漏，则关闭所述隔离单元；(c)再利用所述检测单元检测所述处理室的泄漏率；其中，若所述检测单元测得所述处理室的泄漏率数据正常，则判定所述远程等离子体源发生泄漏；若所述检测单元测得所述处理室的泄漏率数据不正常，则判定所述处理室发生泄漏。

一些实施例中，在检测所述处理室的泄漏率时，隔断所述处理室与所述泵。

根据本发明的再一方面，提供了一种半导体制造平台，包括流体连通的远程等离子体源、处理室以及泵，所述远程等离子体源向所述处理室供给等离子体，所述泵抽吸所述处理室以使其为真空。所述半导体制造平台还包括前述泄漏检测装置

一些实施例中，所述隔离单元为手动阀。

一些实施例中，所述处理室与所述泵之间设有隔离阀和TV阀。

由于本发明的泄漏检测装置可在不拆除远程等离子体源的情况下判定半导体制造平台中的泄漏部分，即，可判定是处理室发生泄漏还是远程等离子体源发生泄漏，因此可极大地缩短半导体制造平台的泄漏检测时间，并由此增加其正常工作时间。

使用本发明泄漏检测装置的泄漏检测方法，可在不拆除远程等离子体源的情况下判定半导体制造平台中的泄漏部分，因此可极大地缩短半导体制造平台的泄漏检测时间，并由此增加其正常工作时间。

装有本发明泄漏检测装置的半导体制造平台，可在不拆除远程等离子体源的情况下判定半导体制造平台中的泄漏部分，因此可极大地缩短半导体制造平台的泄漏检测时间，并由此增加其正常工作时间。

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为示出现有泄漏检测装置的示意图；

图2为示出根据本发明实施例的泄漏检测装置的示意图。

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

应理解，当将元件或层称为在另一元件或层“上”或“连接至”另一元件或层之时，其可为直接在另一元件或层上或直接连接至其它元件或层，或者存在居于其间的元件或层。与此相反，当将元件称为“直接在另一元件或层上”、或“直接连接至”或另一元件或层之时，并不存在居于其间的元件或层。整份说明书中相同标号是指相同的元件。如本文中所使用的，用语“及/或”包括一或多个相关的所列项目的任何或所有组合。

对于本发明的实施例，本文中是参照本发明的理想化实施例(以及中间结构)的示意剖视图来描述的。照此，预期会产生例如因制造工艺及/或公差而造成形状上的变化。由此，本发明的实施例不应解释为将其限制成本文所示的特定区域形状，还应包括例如，因制造而导致的形状偏差。图中所示的区域的本质是示意性的，并且其形状并不意欲示出部件区域的精确形状，也不意欲限制本发明的范围。

除非另行详细说明，本文所使用的所有术语(包括科技术语)的意思与本技术领域的技术人员所通常理解的一致。还应理解，诸如一般字典中所定义的术语应解释为与相关技术领域中的意思一致，并且不应解释为理想化的或过度刻板的含义，除非在文中另有明确定义。

图2为示出根据本发明实施例的泄漏检测装置的示意图。

参考图2，可使用根据本发明实施例的用于泄漏检测的装置检测半导体制造平台中处理室和远程等离子体源的泄漏率。

在半导体器件制造中，常用的等离子体处理一般分为氧化处理和还原处理。对于等离子体处理而言，由于需要避免卤素的化学反应，因此氧是最常见的氧化剂，而氢是最常见的还原剂。等离子体处理的一个难题是，特别是对于多孔低k介电材料而言，靠近晶片生成的等离子体(通常称为原位等离子体)含有大量的荷电离子。从而，等离子体内带正电的离子加速朝向晶片而去，并且带着很高的能量撞击晶片，这通常足以损坏业已淀积的材料。

出于这些原因，业界发展出远程等离子体源(RPS)以在远离晶片的地方生成处理气体的等离子体，这一地方通常是在处理室的外部。然后将所述等离子体送入处理室以对晶片进行处理，而不会产生原位等离子体。

如图2所示，半导体制造平台包括一或多个处理室102。处理室102为真空处理室，并且通过真空泵104进行抽吸。处理室102与真空泵104流体连通，并且它们之间的通路上设有隔离阀106和TV阀108。

需要进行处理的晶片(未示)放至在处理室102中以进行处理。

远程等离子体源110通过远程等离子体源通道112连接至处理室102，以向处理室102提供等离子体。

根据本发明的半导体制造平台的检测装置可用于检测半导体制造平台的泄漏。

检测装置包括隔离单元202，其设置在远程等离子体源通道112上，以控制处理室102与远程等离子体源110的通断。本实施例中，隔离单元202为手动阀。

检测装置包括检测单元(未示)。所述检测单元用于检测处理室102的泄漏率。本实施例中，所述检测单元为业界常见的泄漏率测量装置，在此不进行赘述。

下文将详细描述根据本发明的检测装置的检测方法。

可使用根据本发明的半导体制造平台的检测装置来检测于检测半导体制造平台的泄漏。

首先，关闭真空泵104与处理室102之间的隔离阀106和TV阀108。

接着，利用所述检测单元检测处理室102的泄漏率。若所述检测单元测得之处理室102的泄漏率数据正常，则判定半导体制造处理平台不存在泄漏的问题。反之，若所述检测单元测得之处理室102的泄漏率数据不正常，则判定半导体制造处理平台存在泄漏的问题。

此后，关闭隔离单元202。接着，再利用所述检测单元检测处理室102的泄漏率。若所述检测单元测得之处理室102的泄漏率数据正常，则判定远程等离子体源110存在泄漏的问题。在判定远程等离子体源110存在泄漏的问题之后，可采取替换远程等离子体源110等进一步的措施。若所述检测单元测得之处理室102的泄漏率数据不正常，则判定处理室102存在泄漏的问题，并对齐做进一步的仔细检查。

本发明具有如下的优点：

(1)由于本发明的泄漏检测装置可在不拆除远程等离子体源的情况下判定半导体制造平台中的泄漏部分，即，可判定是处理室发生泄漏还是远程等离子体源发生泄漏，因此可极大地缩短半导体制造平台的泄漏检测时间，并由此增加其正常工作时间。

(2)由于本发明的泄漏检测装置可极大地缩短半导体制造平台的泄漏检测时间，并由此增加其正常工作时间，因此极大地降低了制造成本。

(3)由于本发明的泄漏检测装置采用手动阀作为隔离单元，来判定泄漏发生的部分，结构简单，易于实现，并不会对现有的半导体制造平台的结构造成影响。

(4)使用本发明泄漏检测装置的泄漏检测方法，可在不拆除远程等离子体源的情况下判定半导体制造平台中的泄漏部分，因此可极大地缩短半导体制造平台的泄漏检测时间，并由此增加其正常工作时间。

(5)装有本发明泄漏检测装置的半导体制造平台，可在不拆除远程等离子体源的情况下判定半导体制造平台中的泄漏部分，因此可极大地缩短半导体制造平台的泄漏检测时间，并由此增加其正常工作时间。

本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。具体地，应理解本发明可以以下列形式实现。

由于本发明的检测装置不仅可用于CENTURA平台上，其可用于所有带有远程等离子体源的CVD装置。

尽管业已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims

1.一种用于半导体制造平台的泄漏检测装置，所述半导体制造平台包括流体连通的远程等离子体源、处理室以及泵，所述远程等离子体源向所述处理室供给等离子体，所述泵抽吸所述处理室以使其为真空，其特征在于，所述装置包括：

设在所述远程等离子体源与所述处理室之间的隔离单元，其使得所述远程等离子体源与所述处理室可断开地连通；

检测单元，其检测所述处理室的泄漏率。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离单元为手动阀。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理室与所述泵之间设有隔离阀和TV阀。

4.一种使用权利要求1所述的装置检测半导体制造平台的泄漏的方法，所述半导体制造平台包括流体连通的远程等离子体源、处理室以及泵，所述远程等离子体源向所述处理室供给等离子体，所述泵抽吸所述处理室以使其为真空，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(a)利用所述检测单元检测所述处理室的泄漏率，其中若所述检测单元测得所述处理室的泄漏率数据正常，则判定所述半导体制造处理平台未发生泄漏；若所述检测单元测得所述处理室的泄漏率数据不正常，则判定所述半导体制造处理平台发生泄漏；

(b)若所述半导体制造处理平台发生泄漏，则关闭所述隔离单元；

(c)再利用所述检测单元检测所述处理室的泄漏率；其中，若所述检测单元测得所述处理室的泄漏率数据正常，则判定所述远程等离子体源发生泄漏；若所述检测单元测得所述处理室的泄漏率数据不正常，则判定所述处理室发生泄漏。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在检测所述处理室的泄漏率时，隔断所述处理室与所述泵。

6.一种半导体制造平台，包括流体连通的远程等离子体源、处理室以及泵，所述远程等离子体源向所述处理室供给等离子体，所述泵抽吸所述处理室以使其为真空，其特征在于，还包括如权利要求1所述的泄漏检测装置。

7.如权利要求6所述的半导体制造平台，其特征在于，所述隔离单元为手动阀。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理室与所述泵之间设有隔离阀和TV阀。