CN113539903A - 处理腔室的漏率侦测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种处理腔室的漏率侦测方法和装置,该方法包括:在处理腔室中,对固定在静电吸盘上的基板进行加工处理之后,通过氩气等离子体释放静电吸盘与基板之间的电荷;在释放电荷的过程中,实时获取处理腔室中官能基的发射光谱,发射光谱用于确定官能基的波长和强度之间的关系;根据发射光谱确定波长在640纳米至660纳米之间的第一强度和波长在490纳米至510纳米之间的第二强度;计算第一强度与第二强度的比值,侦测处理腔室的漏率。由于释放电荷是生产基板过程中不可缺少的步骤,从而不需要停止生产基板,不会影响基板的产量。此外,在检测到生产一个基板的漏率异常时可以避免继续生产下一个基板,可以降低基板的报废率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及半导体制造技术,尤其涉及一种处理腔室的漏率侦测方法和装置。
背景技术
半导体设备中可以包括处理腔室,基板需要在处理腔室中进行一系列的处理。在半导体设备的长期生产过程中,大量腐蚀性气体、高温、超低压力等生产条件,会导致处理腔室中的密封圈、石英等部件的密封性能失效。从而导致空气进入处理腔室中,使处理腔室中的生产条件发生变化,进而导致生产的基板报废。
现有技术中,检测处理腔室中是否进入空气的方法是离线进行的,也就是需要在处理腔室未工作的情况下进行检测。从而,通常每隔一天或多天停止生产基板,以检测处理腔室中是否进入空气。
可以看出,上述方案需要停止生产基板,会影响基板的产量。此外,若在相邻两次检测之间处理腔室中进入空气,则相邻两次检测之间生产的基板均报废,导致报废率较高。
发明内容
本申请实施例提供一种处理腔室的漏率侦测方法和装置,用以在不影响基板的产量的情况下侦测处理腔室的漏率,降低基板的报废率。
一方面,本申请实施例提供一种处理腔室的漏率侦测方法,所述处理腔室用于加工基板,所述方法包括:
在所述处理腔室中,对固定在静电吸盘上的所述基板进行加工处理之后,通过氩气等离子体释放所述静电吸盘与所述基板之间的电荷;
在释放所述电荷的过程中,实时获取所述处理腔室中官能基的发射光谱,所述发射光谱用于表示所述官能基的波长与所述官能基的强度之间的关系;
根据所述发射光谱确定所述波长在640纳米至660纳米之间的第一强度和所述波长在490纳米至510纳米之间的第二强度;
计算所述第一强度与所述第二强度的比值,侦测所述处理腔室的漏率。
可选地,所述方法还包括:
若所述第一强度与所述第二强度的比值小于预设阈值,则判定所述处理腔室工作正常;
若所述第一强度与所述第二强度的比值大于或等于所述预设阈值,则判定所述处理腔室工作异常,并对所述异常发出警报。
可选地,所述方法还包括:
将所述第一强度与所述第二强度的所述比值作为所述处理腔室的泄露程度进行输出。
可选地,所述加工处理为对固定在所述静电吸盘上的所述基板进行干法刻蚀处理。
可选地,所述发射光谱的波长采集范围为100纳米至1000纳米。
可选地,所述第一强度为所述波长在640纳米至660纳米之间的最大强度,所述第二强度为所述波长在490纳米至510纳米之间的最大强度。
可选地,所述第一强度为所述波长在640纳米至660纳米之间的平均强度,所述第二强度为所述波长在490纳米至510纳米之间的平均强度。
可选地,所述方法还包括:
若所述第一强度与所述第二强度的所述比值大于或等于所述预设阈值,则输出对所述基板进行加工处理时,所述处理腔室的工作参数,所述工作参数用于确定所述处理腔室工作异常的原因。
可选地,所述方法还包括:
若所述第一强度与所述第二强度的所述比值大于或等于所述预设阈值,则停止运行所述处理腔室中用于对所述基板进行加工处理的装置。
可选地,所述方法还包括:
获取在所述处理腔室中对至少两个第一基板分别进行加工处理之后,所述波长在640纳米至660纳米之间的第三强度和所述波长在490纳米至510纳米之间的第四强度,所述第一基板为加工处理之后的可用基板;
针对每个第一基板,确定所述第一基板对应的所述第三强度和所述第一基板对应的所述第四强度之间的第一比值;
将最大的所述第一比值确定为所述预设阈值。
可选地,所述静电吸盘与射频功率源连接,所述处理腔室中还设置有气体喷射装置,所述气体喷射装置与所述射频功率源连接或接地,所述静电吸盘和所述气体喷射装置之间形成射频电场,所述射频电场用于将所述气体喷射装置喷射的气体电离为等离子体。
可选地,所述静电吸盘用于通过电荷相互作用将所述基板固定在所述静电吸盘上,所述静电吸盘的电荷和所述基板的电荷极性相反。
可选地,所述静电吸盘上设置有绝缘层,所述绝缘层中设置有直流电极,所述直流电极与直流电源连接,所述直流电极包括正电极和负电极,所述直流电源用于在所述正电极和所述负电极上形成极性相反的电压,所述正电极上的电压和所述负电极上的电压用于在所述绝缘层的表面形成极化电荷,所述极化电荷产生的电场用于在所述基板底部产生极化电荷,所述基板底部的极化电荷和所述绝缘层的表面形成的极化电荷极性相反,用于将所述基板吸附在所述静电吸盘上。
可选地,所述正电极的电压大小和所述负电极的电压大小是所述直流电源的电压的一半,所述直流电源的电压可调节,以调节所述静电吸盘对所述基板的吸附力。
另一方面,本申请实施例提供一种处理腔室的漏率侦测装置,所述处理腔室用于加工基板,所述装置包括:
静电释放模块,用于在所述处理腔室中,对固定在静电吸盘上的所述基板进行加工处理之后,通过氩气等离子体释放所述静电吸盘与所述基板之间的电荷;
发射光谱获取模块,用于在释放所述电荷的过程中,实时获取所述处理腔室中官能基的发射光谱,所述发射光谱用于表示所述官能基的波长与所述官能基的强度之间的关系;
光强度获取模块,用于根据所述发射光谱确定所述波长在640纳米至660纳米之间的第一强度和所述波长在490纳米至510纳米之间的第二强度;
漏率检测模块,用于计算所述第一强度与所述第二强度的比值,侦测所述处理腔室的漏率。
可选地,所述装置还包括:
漏率正常确定模块,用于若所述第一强度与所述第二强度的比值小于预设阈值,则判定所述处理腔室工作正常;
漏率异常确定模块,用于若所述第一强度与所述第二强度的比值大于或等于所述预设阈值,则判定所述处理腔室工作异常,并对所述异常发出警报。
可选地,所述装置还包括:
漏率输出模块,用于将所述第一强度与所述第二强度的所述比值作为所述处理腔室的泄露程度进行输出。
可选地,所述加工处理为对固定在所述静电吸盘上的所述基板进行干法刻蚀处理。
可选地,所述发射光谱的波长采集范围为100纳米至1000纳米。
可选地,所述第一强度为所述波长在640纳米至660纳米之间的最大强度,所述第二强度为所述波长在490纳米至510纳米之间的最大强度。
可选地,所述第一强度为所述波长在640纳米至660纳米之间的平均强度,所述第二强度为所述波长在490纳米至510纳米之间的平均强度。
可选地,所述装置还包括:
工作参数输出模块,用于若所述第一强度与所述第二强度的所述比值大于或等于所述预设阈值,则输出对所述基板进行加工处理时,所述处理腔室的工作参数,所述工作参数用于确定所述处理腔室工作异常的原因。
可选地,所述装置还包括:
停止运行模块,用于若所述第一强度与所述第二强度的所述比值大于或等于所述预设阈值,则停止运行所述处理腔室对应的半导体设备。
可选地,所述装置还包括:
第三及第四强度获取模块,用于获取在所述处理腔室中对至少两个第一基板分别进行加工处理之后,所述波长在640纳米至660纳米之间的第三强度和所述波长在490纳米至510纳米之间的第四强度,所述第一基板为加工处理之后的可用基板;
第一比值确定模块,用于针对每个第一基板,确定所述第一基板对应的所述第三强度和所述第一基板对应的所述第四强度之间的第一比值;
预设阈值确定模块,用于将最大的所述第一比值确定为所述预设阈值。
可选地,所述静电吸盘与射频功率源连接,所述处理腔室中还设置有气体喷射装置,所述气体喷射装置与所述射频功率源连接或接地,所述静电吸盘和所述气体喷射装置之间形成射频电场,所述射频电场用于将所述气体喷射装置喷射的气体电离为等离子体。
可选地,所述静电吸盘用于通过电荷相互作用将所述基板固定在所述静电吸盘上,所述静电吸盘的电荷和所述基板的电荷极性相反。
可选地,所述静电吸盘上设置有绝缘层,所述绝缘层中设置有直流电极,所述直流电极与直流电源连接,所述直流电极包括正电极和负电极,所述直流电源用于在所述正电极和所述负电极上形成极性相反的电压,所述正电极上的电压和所述负电极上的电压用于在所述绝缘层的表面形成极化电荷,所述极化电荷产生的电场用于在所述基板底部产生极化电荷,所述基板底部的极化电荷和所述绝缘层的表面形成的极化电荷极性相反,用于将所述基板吸附在所述静电吸盘上。
可选地,所述正电极的电压大小和所述负电极的电压大小是所述直流电源的电压的一半,所述直流电源的电压可调节,以调节所述静电吸盘对所述基板的吸附力。
本申请实施例提供的处理腔室的漏率侦测方法和装置,所述方法可以在处理腔室中,对固定在静电吸盘上的基板进行加工处理之后,通过氩气等离子体释放静电吸盘与基板之间的电荷;在释放电荷的过程中,实时获取处理腔室中官能基的发射光谱以确定波长在640纳米至660纳米之间的第一强度和波长在490纳米至510纳米之间的第二强度;计算第一强度与第二强度的比值,侦测处理腔室的漏率。由于该释放电荷是生产基板过程中不可少的固有步骤,从而可以在生产基板的同时实现对漏率的检测,不需要停止生产基板,不会影响基板的产量。此外,由于该固有步骤是生产每个基板都要经过的步骤,从而在生产每个基板时都可以检测到处理腔室的漏率,进而可以据此判断处理腔室工作状态是否正常,在检测到生产一个基板的漏率异常时可以避免继续生产下一个基板,如此可以降低基板的报废率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请实施例的实施例,并与说明书一起用于解释本申请实施例的原理。
图1示例性示出了本申请实施例提供的一种静电吸盘和基板之间的电荷分布示意图;
图2、图3示例性示出了本申请实施例提供的处理腔室中各装置之间的位置关系;
图4示例性示出了本申请实施例提供的一种处理腔室的漏率侦测方法的步骤流程图;
图5示例性示出了本申请实施例提供的处理腔室中仅存在氩气时的发射光谱示意图;
图6示例性示出了本申请实施例提供的处理腔室中仅存在氮气时的发射光谱示意图;
图7示例性示出了本申请实施例提供的处理腔室中同时存在氩气和氮气时的发射光谱示意图;
图8示例性示出了本申请实施例提供的一种处理腔室的漏率侦测装置的结构示意图。
通过上述附图,已示出本申请实施例明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请实施例构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请实施例的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请实施例相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请实施例应用于半导体设备生产基板的应用场景中,具体用于对半导体设备中的处理腔室的漏率进行检查,以保证处理腔室的密封性。
其中,处理腔室用于对被静电吸盘固定在处理腔室中的基板进行加工,基板例如可以为晶圆。
上述静电吸盘也可以称为静电卡盘,用于固定和支撑基板、控制基板的温度、将射频功率打入处理腔体中。静电吸盘可以防止在对基板进行加工处理时基板移动。如此,可以保证对基板进行准确的加工处理,避免加工处理得到的基板不符合要求。
上述静电吸盘用于通过电荷相互作用对基板进行固定,静电吸盘上的电荷和基板上的电荷极性相反。例如,静电吸盘上的一个区域电荷为正电荷,基板上对应区域的电荷为负电荷,从而静电吸盘和基板被极性相反的电荷之间的吸引力固定在一起。
图1示例性示出了本申请实施例提供的一种静电吸盘201和基板202之间的电荷分布示意图。请参照图1,静电吸盘201上设置有绝缘层203,绝缘层203中设置有直流电极,直流电极包括正电极2031和负电极2032。上述直流电极与直流电源连接,直流电源用于在正电极2031和负电极2032上形成极性相反的电压,正电极2031上的电压和负电极2032上的电压用于在绝缘层203的表面形成极化电荷,极化电荷产生的电场用于在基板202底部产生极化电荷,基板202底部的极化电荷和绝缘层203的表面形成的极化电荷极性相反,用于将基板202吸附在静电吸盘201上。
其中,直流电极与直流电源连接,也就是正电极2031和负电极2032均与直流电源连接。从而正电极2031上的电压可以在正电极2031上方形成正的极化电荷,负电极2032上的电压可以在负电极2032上形成负的极化电荷。
可选地,正电极2031的电压大小和负电极2032的电压大小是直流电源的电压的一半,直流电源的电压可调节,以调节静电吸盘201对基板202的吸附力。例如,直流电源的电压为500伏特,那么正电极2031的电压为+250伏特,负电极2032的电压为-250伏特。可以看出,这正电极2031的电压大小和负电极2032的电压大小相同,但极性相反。
需要说明的是,直流电源的电压被调节之后,正电极2031的电压大小和负电极2032的电压大小相应变化。该正电极2031的电压大小和负电极2032的电压大小可以调整极化电荷的数量,例如,正电极2031、负电压的电压越大,则极化电荷的数量越多,从而静电吸盘201对基板202的吸附力越大;正电极2031、负电压的电压越小,则极化电荷的数量越少,从而静电吸盘201对基板202的吸附力越小。
通常情况下,在对通过上述方式固定在静电吸盘201上的基板202进行加工处理,该加工处理可以是基板202刻蚀工艺,例如干刻蚀工艺,之后,需要进行一个固有的步骤,也就是通过氩气等离子体释放静电吸盘201与基板202之间的电荷,该过程可以称为ARplasma de-chuck(氩气等离子体去除)过程。如此,可以将基板202从静电吸盘201上剥落,并将剥落的基板202从处理腔室200中输出。在通过氩气等离子体释放静电吸盘201与基板202之间的电荷的过程中,环境单纯,仅有氩气存在,而没有引入其他杂质气体。
与现有的机械卡盘、真空吸盘相比,静电吸盘201具有以下优点:可以在真空环境中工作,具有更好的热传导性,可以减少基板202的破损,可以增大基板202的有效加工面积,可以减少基板202表面腐蚀物颗粒的沉积。
上述氩气等离子体是通过射频电场对氩气进行电离之后生成的。射频电场的生成需要依赖于射频功率源205、气体喷射装置204。具体地,静电吸盘201与射频功率源205连接,处理腔室200中还设置有气体喷射装置204,气体喷射装置204与射频功率源205连接或接地,静电吸盘201和气体喷射装置204之间形成射频电场,射频电场用于将气体喷射装置204喷射的气体电离为等离子体。
需要说明的是,射频功率源205用于在气体喷射装置204与静电吸盘201之间形成射频电场。图2、图3示例性示出了本申请实施例提供的处理腔室200中各装置之间的位置关系。请参照图2或图3,处理腔室200底部设置有静电吸盘201,顶部设置有气体喷射装置204。在图2中,气体喷射装置204和静电吸盘201均与射频功率源205连接。而在图3中,气体喷射装置204接地,静电吸盘201与射频功率源205连接。如此,图2中形成的射频电场的强度大于图3中形成的射频电场。
需要说明的是,在图2或图3中,静电吸盘201和气体喷射装置204处于同一竖直线上,以使气体喷射装置204喷射的气体可以尽量覆盖静电吸盘201上的基板202。
本申请实施例可以在对基板202进行上述加工处理之后的固有步骤中侦测处理腔室200的漏率。由于该固有步骤是生产基板202过程中不可少的步骤,从而可以在生产基板202的同时实现对漏率的检测,不需要停止生产基板202,不会影响基板202的产量,不需要闲置处理腔室200,伴随着制程可以实现监测,具有时效性和便捷性。此外,由于该固有步骤是生产每个基板202都要经过的步骤,从而在生产每个基板202时都可以检测到处理腔室200的漏率是否正常,在检测到生产一个基板202的漏率异常时可以避免继续生产下一个基板202,如此可以降低基板202的报废率。
图4示例性示出了本申请实施例提供的一种处理腔室200的漏率侦测方法的步骤流程图。请参照图4,上述方法包括:
S101:在处理腔室200中,对固定在静电吸盘201上的基板202进行加工处理之后,通过氩气等离子体释放静电吸盘201与基板202之间的电荷。
可选地,为了使生成的射频电场可以充分的对氩气进行电离,静电吸盘201设置于处理腔室200的底部,气体喷射装置204设置于处理腔室200的顶部。如此,整个处理腔室200中的每个位置均被射频电场覆盖,也就使得处理腔室200中的所有氩气分子均可以被电离为氩气等离子体。
需要说明的是,在对基板202进行不同的加工处理时,气体喷射装置204用于喷射不同的气体。例如,在对基板202进行干法刻蚀处理时,气体喷射装置204用于喷射氟化物气体,在对静电吸盘201和基板202之间的电荷进行释放时,气体喷射装置204用于喷射氩气。
其中,氟化物气体可以为四氟化碳、三氟化氮、六氟乙烷、全氟丙烷、三氟甲烷。
在通过上述气体等离子体对基板202进行加工处理之后,还需要将处理腔室200中的等离子体气体释放出去。从而,处理腔室200还设置有排气装置,用于在通过等离子体对基板202进行加工之后,将气体排出处理腔室200。
其中,排气装置可以为一个可密封的开口,在通过等离子体进行加工处理时,该开口被密封,在通过等离子体进行加工处理之后,该开口被打开。
S102:在释放电荷的过程中,实时获取处理腔室200中官能基的发射光谱,发射光谱用于表示官能基的波长与官能基的强度之间的关系。
其中,发射光谱是波长和强度之间的关系,也就是说发射光谱的横坐标为波长,纵坐标为强度。
需要说明的是,通常发射光谱的波长采集范围可以根据需要任意采集,在本申请实施例中,基于通过氩气等离子体释放静电吸盘201与基板202之间的电荷的制程作业过程中,侦测处理腔室200的漏率的角度出发,波长采集范围可以为100纳米至1000纳米,在该范围内时,对于密闭处理腔室200而言,仅有氩气的信号峰而不会出现其他不被预期的情况。
S103:根据发射光谱确定波长在640纳米至660纳米之间的第一强度和波长在490纳米至510纳米之间的第二强度。
其中,第一强度为波长在640纳米至660纳米之间的最大强度或平均强度,相对应地,第二强度为波长在490纳米至510纳米之间的最大强度或平均强度。
S104:计算第一强度与第二强度的比值,侦测处理腔室200的漏率。
在进行AR plasma de-chuck过程时,理想状态下处理腔室200中仅存在氩气。在处理腔室200中进入空气时,由于空气中存在大量的氮气,从而处理腔室200中的将会有氮气信号。从而本申请实施例通过检测氮气以确定处理腔室200是否存在漏率异常,在氮气的含量不在允许范围内时,确定处理腔室200存在漏率异常,在氮气含量在允许范围内时,确定处理腔室200不存在漏率异常。
为了检测处理腔室200中的氮气,申请人在对发射光谱进行研究之后发现,处理腔室200中在仅存在氩气时的发射光谱和处理腔室200中仅存在氮气时的发射光谱不同。图5示例性示出了本申请实施例提供的处理腔室200中仅存在氩气时的发射光谱示意图,图6示例性示出了本申请实施例提供的处理腔室200中仅存在氮气时的发射光谱示意图。图5、图6和图7中的横坐标波长的单位为纳米,纵坐标强度的单位为勒克斯(lux或lx)。
请参照图5,在处理腔室200中仅存在氩气时,波长为450纳米至700纳米没有信号峰,而仅为背景信号,因此,如果这个波长为450纳米至700纳米之间的出现信号峰,光强度增大,那么可以确定处理腔室200中除氩气外还存在其余气体。在本申请实施例中,参照图6所示,在处理腔室200中仅存在氮气时,波长在640纳米至660纳米之间的强度较大。从而可以采用波长在640纳米至660纳米之间的强度检测氮气。
基于上述观点,可以确定在处理腔室200中同时存在氮气和氩气时,氮气会导致波长在640纳米至660纳米之间的强度明显增大。
图7示例性示出了本申请实施例提供的处理腔室200中同时存在氩气和氮气时的发射光谱示意图。对比图5和图7可以看出,相较于图5而言,图7中的波长在640纳米至660纳米之间出现了信号峰。从而可以通过波长在640纳米至660纳米之间的信号峰强度确定处理腔室200中是否存在氩气之外的气体。
为进一步确定本申请实施例中在仅有氩气的环境内,通过氮气侦测处理腔室200的漏率,并侦测漏率的大小,避免其他气体的信号干扰。采集波长在640纳米至660纳米之间的信号强度、波长在490纳米至510纳米之间的信号强度,准确的确定处理腔室200中是否存在氮气,并计算氮气的含量,侦测漏率大小,其中,当在处理腔室200中仅存在氮气时,波长在640纳米至660纳米之间的出现信号峰,具有明显的信号强度,波长在490纳米至510纳米之间无信号峰,信号强度为背景信号强度,波形平稳且强度较小。在处理腔室200在进行ARplasma de-chuck过程时,即同时存在氩气和氮气时,波长在490纳米至510纳米之间的强度,与在处理腔室200仅存在氩气时,波长在490纳米至510纳米之间的强度相当。从而可以结合波长在640纳米至660纳米之间的强度、波长在490纳米至510纳米之间的强度,准确的确定处理腔室200中是否存在氮气,以及观察漏率的大小。
详细而言,根据信号波形强度,确定波长在640纳米至660纳米之间的第一强度IB1,确定波长在490纳米至510纳米之间的第二强度IB2,第一强度IB1与第二强度IB2的比值为:A=IB1/IB2。
当没有漏率发生时,IB1和IB2的比值为标准值,当漏率发生时,波长在640纳米至660纳米之间的第一强度IB1将变大,而波长在490纳米至510纳米之间的第二强度IB2无变化,即比值A变大,并伴随进入的N2流量的增大呈正相关,进而侦测处理腔室200的漏率。其中,A值与进入N2流量呈正相关,即与空气的进入量成正比,当处理腔室200泄露明显时,检测现像A值更加明显。本申请实施例基于发射光谱的信号峰强度,检测灵敏度高,检测下限可达1sccm(standard cubic centimeter per minute,每分钟标准毫升),即可以侦测到进入1sccm N2的处理腔室200的状态,相应地,可以转换为空气进入反应腔室,反应腔室的变化状态为标准状况下,反应腔室每分钟压强上升10mtoor(毫托)。
在本申请实施例的一些实施例中,处理腔室200还可以设定预设阈值A′,预设阈值A′的大小可以根据制程的需要,设定相应的卡控值,本申请实施例不作具体的限定,之后,将第一强度IB1和第二强度IB2的比值A与预设阈值A′进行比较,判定处理腔室200的工作状态:
若第一强度IB1与第二强度IB2的比值A小于预设阈值A′,则判定处理腔室200工作状态正常,处理腔室200没有或者具有允许的漏率。
若第一强度IB1与第二强度IB2的比值A大于或等于预设阈值A′,则判定处理腔室200工作状态异常,并对异常发出警报。进而,该处理腔室200的半导体设备停机整修,设备卡控至当前基板202,而避免对下一片基板202造成影响。
可选地,还可以将第一强度IB1与第二强度IB2的比值A作为处理腔室200的泄露程度进行输出。也就是说,第一强度IB1与第二强度IB2的比值A越大,代表处理腔室200的泄露程度越高,处理腔室200中存在的空气越多。第一强度IB1与第二强度IB2的比值A越小,代表处理腔室200的泄露程度越低,处理腔室200中存在的空气越少。
可选地,在第一强度IB1与第二强度IB2的比值小于预设阈值时,也就是确定处理腔室200的漏率正常时,可以不输出泄露程度,因为此时泄露程度可以忽略。在第一强度IB1与第二强度IB2的比值A大于或等于预设阈值A′时,也就是确定处理腔室200的漏率异常时,可以输出泄露程度,以使工作人员准确的了解泄露程度。
可选地,上述方法还包括:
若第一强度与第二强度的比值大于或等于上述预设阈值,则输出对该基板202进行加工处理时,处理腔室200的工作参数,该工作参数用于确定处理腔室200工作异常的原因。
其中,工作参数可以包括处理腔室200在工作中的各种参数,例如,处理腔室200的压强、处理腔室200中的光照强度等。这些参数可以用于辅助工作人员确定处理腔室200工作异常的原因,有助于尽快恢复处理腔室200的工作正常状态。
可选地,若第一强度与第二强度的比值大于或等于预设阈值,则停止运行处理腔室200中用于对基板202进行加工处理的装置。
其中,对基板202进行加工处理的装置可以包括:气体喷射装置204、射频功率源205等。如此,可以避免下一个基板202被该工作异常的处理腔室200进行加工处理,进一步降低了基板202的报废率。
可选地,上述预设阈值可以根据实际加工处理过程得到。具体可以包括以下步骤:首先,获取在处理腔室200中对至少两个第一基板202分别进行加工处理之后,波长在640纳米至660纳米之间的第三强度和波长在490纳米至510纳米之间的第四强度,第一基板202为加工处理之后的可用基板202;然后,针对每个第一基板202,确定第一基板202对应的第三强度和第一基板202对应的第四强度之间的第一比值;最后,将最大的第一比值确定为预设阈值。
其中,第三强度与前述第一强度对应,第四强度和前述第二强度对应,获取第三强度和第四强度的过程可以参照S101至S104中获取第一强度、第二强度的过程。区别在于第三强度和第四强度使得加工处理之后的基板202是可用的,而第一强度和第二强度使得加工处理之后的基板202可能不可用。
在得到加工多个第一基板202分别对应的第三强度和第四强度之后,可以将对每个第一基板202得到第一比值。如此,可以从多个第一基板202的第一比值中选取最大的第一比值作为预设阈值。从而,预设阈值也就是在加工得到的基板202可用的情况下,所能取的最大比值,也就是所能容忍的最大泄露程度。以该最大第一比值为预设阈值,可以准确的衡量处理腔室200是否达到加工处理后的基板202不可用的程度,在达到基板202不可用的程度时,确定处理腔室200工作异常;否则确定处理腔室200工作正常。
对应于上述方法实施例,图8示例性示出了本申请实施例提供的一种处理腔室200的漏率侦测装置的结构示意图,处理腔室200用于加工基板202。请参照图1和图8,上述处理腔室200的漏率侦测装置300,包括:静电释放模块301、发射光谱获取模块302、光强度获取模块303和漏率检测模块304:
静电释放模块301,用于在处理腔室200中,对固定在静电吸盘201上的基板202进行加工处理之后,通过氩气等离子体释放静电吸盘201与基板202之间的电荷。
发射光谱获取模块302,用于在释放电荷的过程中,实时获取处理腔室200中官能基的发射光谱,发射光谱用于表示官能基的波长与官能基的强度之间的关系。
光强度获取模块303,用于根据发射光谱确定波长在640纳米至660纳米之间的第一强度和波长在490纳米至510纳米之间的第二强度。
漏率检测模块304,用于计算第一强度与第二强度的比值,侦测处理腔室200的漏率。
可选地,上述装置还包括漏率正常确定模块、漏率异常确定模块:
漏率正常确定模块,用于若第一强度与第二强度的比值小于预设阈值,则判定处理腔室200工作正常。
漏率异常确定模块,用于若第一强度与第二强度的比值大于或等于预设阈值,则判定处理腔室200工作异常,并对异常发出警报。
可选地,上述装置还包括:
漏率输出模块,用于将第一强度与第二强度的比值作为处理腔室200的泄露程度进行输出。
可选地,上述加工处理为对固定在静电吸盘201上的基板202进行干法刻蚀处理。
可选地,上述发射光谱的波长采集范围为100纳米至1000纳米。
可选地,上述第一强度为波长在640纳米至660纳米之间的最大强度,第二强度为波长在490纳米至510纳米之间的最大强度。
可选地,上述第一强度为波长在640纳米至660纳米之间的平均强度,第二强度为波长在490纳米至510纳米之间的平均强度。
可选地,上述装置还包括:
工作参数输出模块,用于若第一强度与第二强度的比值大于或等于预设阈值,则输出对基板202进行加工处理时,处理腔室200的工作参数,工作参数用于确定处理腔室200工作异常的原因。
可选地,上述装置还包括:
停止运行模块,用于若第一强度与第二强度的比值大于或等于预设阈值,则停止运行处理腔室200对应的半导体设备。
可选地,上述装置还包括第三及第四强度获取模块、第一比值确定模块和预设阈值确定模块:
第三及第四强度获取模块,用于获取在处理腔室200中对至少两个第一基板202分别进行加工处理之后,波长在640纳米至660纳米之间的第三强度和波长在490纳米至510纳米之间的第四强度,第一基板202为加工处理之后的可用基板202。
第一比值确定模块,用于针对每个第一基板202,确定第一基板202对应的第三强度和第一基板202对应的第四强度之间的第一比值。
预设阈值确定模块,用于将最大的第一比值确定为预设阈值。
可选地,上述静电吸盘201与射频功率源205连接,处理腔室200中还设置有气体喷射装置204,气体喷射装置204与射频功率源205连接或接地,静电吸盘201和气体喷射装置204之间形成射频电场,射频电场用于将气体喷射装置204喷射的气体电离为等离子体。
可选地,静电吸盘201用于通过电荷相互作用将基板202固定在静电吸盘201上,静电吸盘201的电荷和基板202的电荷极性相反。
可选地,上述静电吸盘201上设置有绝缘层203,绝缘层203中设置有直流电极,直流电极与直流电源连接,直流电极包括正电极2031和负电极2032,直流电源用于在正电极2031和负电极2032上形成极性相反的电压,正电极2031上的电压和负电极2032上的电压用于在绝缘层203的表面形成极化电荷,极化电荷产生的电场用于在基板202底部产生极化电荷,基板202底部的极化电荷和绝缘层203的表面形成的极化电荷极性相反,用于将基板202吸附在静电吸盘201上。
可选地,上述正电极2031的电压大小和负电极2032的电压大小是直流电源的电压的一半,直流电源的电压可调节,以调节静电吸盘201对基板202的吸附力。
上述装置实施例是与前述方法实施例对应的实施例,具有与方法实施例相同的技术效果。该装置实施例的详细说明可以参照前述方法实施例的详细说明,在此不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上仅为本申请实施例的优选实施例,并非因此限制本申请实施例的专利范围,凡是利用本申请实施例说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请实施例的专利保护范围内。
Claims (15)
1.一种处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述处理腔室用于加工基板,所述方法包括:
在所述处理腔室中,对固定在静电吸盘上的所述基板进行加工处理之后,通过氩气等离子体释放所述静电吸盘与所述基板之间的电荷;
在释放所述电荷的过程中,实时获取所述处理腔室中官能基的发射光谱,所述发射光谱用于表示所述官能基的波长与所述官能基的强度之间的关系;
根据所述发射光谱确定所述波长在640纳米至660纳米之间的第一强度和所述波长在490纳米至510纳米之间的第二强度;
计算所述第一强度与所述第二强度的比值,侦测所述处理腔室的漏率。
2.根据权利要求1所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述第一强度与所述第二强度的比值小于预设阈值,则判定所述处理腔室工作正常;
若所述第一强度与所述第二强度的比值大于或等于所述预设阈值,则判定所述处理腔室工作异常,并对所述异常发出警报。
3.根据权利要求1所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述第一强度与所述第二强度的所述比值作为所述处理腔室的泄露程度进行输出。
4.根据权利要求1所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述加工处理为对固定在所述静电吸盘上的所述基板进行干法刻蚀处理。
5.根据权利要求1所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述发射光谱的波长采集范围为100纳米至1000纳米。
6.根据权利要求1所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述第一强度为所述波长在640纳米至660纳米之间的最大强度,所述第二强度为所述波长在490纳米至510纳米之间的最大强度。
7.根据权利要求1所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述第一强度为所述波长在640纳米至660纳米之间的平均强度,所述第二强度为所述波长在490纳米至510纳米之间的平均强度。
8.根据权利要求2所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述第一强度与所述第二强度的所述比值大于或等于所述预设阈值,则输出对所述基板进行加工处理时,所述处理腔室的工作参数,所述工作参数用于确定所述处理腔室工作异常的原因。
9.根据权利要求2所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述第一强度与所述第二强度的所述比值大于或等于所述预设阈值,则停止运行所述处理腔室中用于对所述基板进行加工处理的装置。
10.根据权利要求2所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取在所述处理腔室中对至少两个第一基板分别进行加工处理之后,所述波长在640纳米至660纳米之间的第三强度和所述波长在490纳米至510纳米之间的第四强度,所述第一基板为加工处理之后的可用基板;
针对每个第一基板,确定所述第一基板对应的所述第三强度和所述第一基板对应的所述第四强度之间的第一比值;
将最大的所述第一比值确定为所述预设阈值。
11.根据权利要求1所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述静电吸盘与射频功率源连接,所述处理腔室中还设置有气体喷射装置,所述气体喷射装置与所述射频功率源连接或接地,所述静电吸盘和所述气体喷射装置之间形成射频电场,所述射频电场用于将所述气体喷射装置喷射的气体电离为等离子体。
12.根据权利要求1所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述静电吸盘用于通过电荷相互作用将所述基板固定在所述静电吸盘上,所述静电吸盘的电荷和所述基板的电荷极性相反。
13.根据权利要求12所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述静电吸盘上设置有绝缘层,所述绝缘层中设置有直流电极,所述直流电极与直流电源连接,所述直流电极包括正电极和负电极,所述直流电源用于在所述正电极和所述负电极上形成极性相反的电压,所述正电极上的电压和所述负电极上的电压用于在所述绝缘层的表面形成极化电荷,所述极化电荷产生的电场用于在所述基板底部产生极化电荷,所述基板底部的极化电荷和所述绝缘层的表面形成的极化电荷极性相反,用于将所述基板吸附在所述静电吸盘上。
14.根据权利要求13所述的处理腔室的漏率侦测方法,其特征在于,所述正电极的电压大小和所述负电极的电压大小是所述直流电源的电压的一半,所述直流电源的电压可调节,以调节所述静电吸盘对所述基板的吸附力。
15.一种处理腔室的漏率侦测装置,其特征在于,所述处理腔室用于加工基板,所述装置包括:
静电释放模块,用于在所述处理腔室中,对固定在静电吸盘上的所述基板进行加工处理之后,通过氩气等离子体释放所述静电吸盘与所述基板之间的电荷;
发射光谱获取模块,用于在释放所述电荷的过程中,实时获取所述处理腔室中官能基的发射光谱,所述发射光谱用于表示所述官能基的波长与所述官能基的强度之间的关系;
光强度获取模块,用于根据所述发射光谱确定所述波长在640纳米至660纳米之间的第一强度和所述波长在490纳米至510纳米之间的第二强度;
漏率检测模块,用于计算所述第一强度与所述第二强度的比值,侦测所述处理腔室的漏率。
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