CN102373445A - 化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，将自动测漏步骤加入到化学气相淀积跑片过程的氢氟酸清洗步骤中。采用该方法进行化学气相淀积反应腔中漏率的监测，可以做到实时监测，减少在机台异常情况下制造产品的状况发生，一旦有问题可以报警并及时解决；并且将漏率监测植入到正常的产品制造流程之中，对机台的可服务时间没有影响；同时，采用此方法，在机台做完漏率监测步骤之后可以直接执行后续的开启等离子体等步骤，可以避免手动测漏，机台反应腔降温而死机。

Description

化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法
【技术领域】
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法。
【背景技术】
对于高密度等离子体化学气相淀积机台，工艺要求在淀积过程中反应腔达到10毫托以下数量级的真空条件，因此对于反应腔的密封性能有较高的要求。反应腔的密封使用的是高分子橡胶密封圈，理论上不能做到完全密封。反应腔的密封性能，一般使用“漏率”来标定，漏率越大，表示腔体密封性越差。腔体的密封性直接影响到工艺的稳定性，因为不可能使腔体完全密封，没有泄露，所以“漏率”成为衡量一个高密度等离子体反应腔的关键参数之一。
传统的为了监控机台性能，一般是在预防保养(Prevention maintenance，PM)时进行手动测漏步骤，首先将反应体系下线，停止运行；然后执行机台测漏界面上的专用程序进行测漏，等待结果，进行人工判定；最后还需要重新流气，开启高频电磁场，激发等离子体，机台在空转状态必须要保持有等离子体开启，否则会导致机台降温死机。
传统的测漏仅仅是在PM时做手工测漏，其周期一般为每生产6000片一次，并不能反映反应腔在日常运行过程中的漏率情况，如果机台没有其他报警，仅仅是反应腔有漏，需要等到机台死机才能发现。并且手动测漏需要将机台下线，影响机台的可服务时间。同时，手动测漏以后需要手动开启等离子体，将机台升温，否则会造成机台降温，机台降温后会导致死机。
【发明内容】
由于传统的手动测漏要将机台下线，不能实时检测，因此有必要提供一种在机台运行状态下进行的能实时检测的化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法。
一种化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，将自动测漏步骤加入到化学气相淀积跑片过程的氢氟酸清洗步骤中。
优选的，所述将测漏步骤加入到化学气相淀积跑片过程的氢氟酸清洗步骤中是将测漏步骤加入到氢气钝化步骤之后。
优选的，所述测漏步骤包括如下步骤：A、打开分子泵阀门，抽真空；B、关闭分子泵阀门，使化学气相淀积反应腔保压；C、检测化学气相淀积反应腔的压力，计算漏率，若漏率大于或等于报警阈值，设备报警；如果小于报警阈值，进行后续步骤。
优选的，进行所述步骤A之前还包括停止流气、关闭高频电磁场的步骤。
优选的，所述步骤A中抽真空时间为15秒。
优选的，所述步骤A中抽真空使化学气相淀积反应腔的压力低于1毫托。
优选的，所述步骤B中使化学气相淀积反应腔保压的时间为15秒。
优选的，所述步骤C中漏率的报警阈值为8毫托/分。
优选的，所述后续步骤为开启等离子体。
采用上述方法进行化学气相淀积反应腔中漏率的监测，可以做到实时监测，减少由于机台泄漏造成产品不良的情况发生；并且将漏率监测植入到正常的产品制造流程之中，对机台的可服务时间没有影响。
同时，如果检测到机台异常工作，设备报警，保证机台的正常工作。并且采用此方法，在机台做完漏率监测步骤之后可以自动执行后续的开启等离子体等步骤，可以避免手动测漏机台反应腔降温而死机。
【附图说明】
图1为化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法的流程图。
【具体实施方式】
高密度等离子体化学气相淀积机台(以下简称机台)在正常的跑片过程中一般会每隔10-20片圆片进行一次氢氟酸(HF)清洗的步骤，主要是为了去除机台反应腔内淀积的物质，其中包括进行氢气钝化(H2passivation)的步骤。将反应腔的测漏过程编辑加入HF清洗步骤中，例如加到氢气钝化步骤之后，可以使得机台在正常运行状态下进行自动的测漏。
如图1所示为化学气相淀积反应腔(以下简称反应腔)中漏率监控方法的一种实施方式的流程图，待氢气钝化步骤结束，进行如下流程：
S110：打开分子泵阀门，开始抽真空。
关闭所有制程气体以及高频电磁场，打开机台的分子泵抽气阀门开始抽气15秒，至反应腔的压力低于1毫托。
S120：关闭分子泵阀门，使反应腔保压。
关闭所有与反应腔相连的气阀，停止流气并且关闭高频电磁场，让反应腔处于一个理论上的密封环境中，但外界的气体会缓慢进入反应腔，导致反应腔的压力升高。
S130：检测化学气相淀积反应腔的压力，并计算漏率。
待反应腔保压15秒后，检测此时反应腔的压力，并换算成漏率(漏率＝(保压后压力-保压前压力)/时间)。
S140：判断上述计算的漏率是否小于设定的报警阈值，如果是，执行S160，如果否，执行S150。
S150：报警。
S160：开启等离子体。
如果保压15秒后机台反应腔的压力由之前的小于1毫托回升到3毫托以上，可以计算得到反应腔的漏率不小于优选的报警阈值8毫托/分，说明反应腔密封性不好，有明显的漏气现象，机台设备报警；如果测得的压力小于3毫托，漏率小于8毫托/分，说明机台反应腔的密封性良好，可以继续后续步骤，开启等离子体。
此外，还可以将自动测漏加到氢氟酸清洗过程的其他步骤之后，自动测漏步骤程序的设计也可以采用其他可以类似的设计等。
采用上述方法进行化学气相淀积反应腔中漏率的监测，可以做到实时监测，减少由于机台泄漏造成产品不良的情况发生；并且将漏率监测植入到正常的产品制造流程之中，对机台的可服务时间没有影响。同时，如果检测到机台异常工作，设备报警，保证机台的正常工作。并且采用此方法，在机台做完漏率监测步骤之后可以自动执行后续的开启等离子体等步骤，可以避免手动测漏机台反应腔降温而死机。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，其特征在于，将测漏步骤加入到化学气相淀积跑片过程的氢氟酸清洗步骤中。
2.如权利要求1所述的化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，其特征在于，所述将测漏步骤加入到化学气相淀积跑片过程的氢氟酸清洗步骤中是将测漏步骤加入到氢气钝化步骤之后。
3.如权利要求1或2所述的化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，其特征在于，所述测漏步骤包括如下步骤：
A、打开分子泵阀门，抽真空；
B、关闭分子泵阀门，使化学气相淀积反应腔保压；
C、检测化学气相淀积反应腔的压力，计算漏率，若漏率大于或等于报警阈值，设备报警；如果小于报警阈值，进行后续步骤。
4.如权利要求3所述的化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，其特征在于，进行所述步骤A之前还包括停止流气、关闭高频电磁场的步骤。
5.如权利要求3所述的化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，其特征在于，所述步骤A中抽真空时间为15秒。
6.如权利要求3所述的化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，其特征在于，所述步骤A中抽真空使化学气相淀积反应腔的压力低于1毫托。
7.如权利要求3所述的化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，其特征在于，所述步骤B中使化学气相淀积反应腔保压的时间为15秒。
8.如权利要求3所述的化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，其特征在于，所述步骤C中漏率的报警阈值为8毫托/分。
9.如权利要求3所述的化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法，其特征在于，所述后续步骤为开启等离子体。
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