CN115241034A - 半导体工艺方法及半导体工艺设备 - Google Patents
半导体工艺方法及半导体工艺设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115241034A CN115241034A CN202210902215.7A CN202210902215A CN115241034A CN 115241034 A CN115241034 A CN 115241034A CN 202210902215 A CN202210902215 A CN 202210902215A CN 115241034 A CN115241034 A CN 115241034A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- process chamber
- chamber
- semiconductor
- semiconductor processing
- wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/3288—Maintenance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/334—Etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
本申请公开了一种半导体工艺方法及半导体工艺设备,属于半导体工艺技术。该半导体工艺方法包括以下步骤:在工艺腔室对晶圆进行相应的半导体工艺处理的过程中,监测工艺腔室是否处于闲置状态;若监测到工艺腔室处于闲置状态,则每间隔预设时间,对工艺腔室进行一次腔室预处理操作,腔室预处理操作包括将工艺腔室的室内温度控制在预设温度值,及向工艺腔室中通入工艺气体,并电离工艺气体形成等离子体,其中,工艺气体包括氮元素,且不含氟元素。本技术方案,可在半导体工艺处理过程中,有效延缓工艺腔室中承载装置的陶瓷层的表面电阻的降低速度,进而提高该承载装置的使用寿命。
Description
技术领域
本申请属于半导体工艺技术领域,尤其涉及一种半导体工艺方法及半导体工艺设备。
背景技术
目前,干法刻蚀一般通过等离子体对晶片进行工艺处理。静电卡盘又做为刻蚀机核心部件之一,起到无可替代的作用,其中静电卡盘一个重要的作用就是对晶圆起到固定,通过施加单极直流电压,产生静电力,防止晶圆在工艺时位置发生偏移。在工艺腔室对产品晶圆进行上述工艺处理过程中,腔室内部会产生大量聚合物,并沉积在腔室的内壁上,这个聚合物会释放CF型气体(如CF4、CHF3、CH2F2和C4F8)并与静电卡盘的陶瓷层表面(主要材质为Al2O3)发生反应,生成Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物。由于Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物的电阻率小于Al2O3的电阻率,这样一来,当Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物的厚度随着时间累积增大,会导致静电卡盘的陶瓷层的表面电阻大大降低,进而造成静电卡盘的吸附困难(容易造成跳片现象),使得静电卡盘的使用寿命大大降低。
发明内容
本申请实施例提供一种半导体工艺方法及半导体工艺设备,旨在改善现有工艺腔室中,其静电卡盘会由于腔室壁残留的聚合物释放的CF型气体,导致其陶瓷层的表面电阻大大降低,进而影响静电卡盘的使用寿命的技术问题。
第一方面,本申请实施例提供一种半导体工艺方法,应用于半导体工艺设备,所述半导体工艺设备包括工艺腔室,包括以下步骤:
在所述工艺腔室对产品晶圆进行相应的半导体工艺处理的过程中,监测所述工艺腔室是否处于闲置状态;
若监测到所述工艺腔室处于闲置状态,则每间隔预设时间,对所述工艺腔室进行一次腔室预处理操作,所述腔室预处理操作包括将所述工艺腔室的室内温度控制在预设温度值,及向所述工艺腔室中通入工艺气体,并电离所述工艺气体形成等离子体,其中,所述工艺气体包括氮元素,且不含氟元素。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述工艺气体包括氮气和/或氮氧化合物。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述工艺气体还包括氧气、氩气以及氦气中的任意一种或任意几种。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述预设温度值不高于150℃,和/或,所述腔室预处理操作的操作时长为5s~30s。
可选的,在本申请的一些实施例中,若监测到所述工艺腔室处于闲置状态,还同时执行以下步骤:
监测所述工艺腔室的闲置时长;
若监测到所述闲置时长大于预设阈值,则在所述工艺腔室当前的闲置状态结束后,对晶圆进行所述半导体工艺处理之前,先对预设数量的假片进行所述半导体工艺处理。
可选的,在本申请的一些实施例中,还包括以下步骤:
在每一所述晶圆和/或每一所述假片进入所述工艺腔室前,对所述工艺腔室进行一次所述腔室预处理操作。
第二方面,本申请实施例提供一种半导体工艺设备,包括工艺腔室、工作状态监测装置以及腔室预处理装置,其中,
所述工艺腔室,用于对晶圆进行相应的半导体工艺处理;
所述工作状态监测装置,用于在所述工艺腔室进行相应的半导体工艺处理的过程中,监测所述工艺腔室是否处于闲置状态;
所述腔室预处理装置,用于在所述工作状态监测装置监测到所述工艺腔室处于闲置状态时,每间隔预设时间,对所述工艺腔室进行一次腔室预处理操作,所述腔室预处理操作包括将所述工艺腔室的室内温度控制在预设温度值,及向所述工艺腔室中通入工艺气体,并在所述工艺腔室中电离所述工艺气体,以形成等离子体,其中,所述工艺气体包括氮元素,且不含氟元素。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述腔室预处理装置包括控温组件、工艺气体输入管路与射频场组件,其中,
所述控温组件,用于将所述工艺腔室的室内温度控制在所述预设温度值,所述预设温度值不高于150℃;
所述工艺气体输入管路,连通所述工艺腔室的内部,以用于向所述工艺腔室中通入所述工艺气体;
所述射频场组件,用于在所述工艺腔室中加载预设射频场,使得所述工艺气体在所述预设射频场的电离作用下,形成等离子体。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述工作状态监测装置,还用于监测到所述工艺腔室处于闲置状态时,进一步监测所述工艺腔室的闲置时长;
所述工艺腔室,还用于所述工作状态监测装置监测到所述闲置时长大于预设阈值时,在所述工艺腔室当前的闲置状态结束后,对晶圆进行所述半导体工艺处理之前,先对预设数量的假片进行所述半导体工艺处理。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述腔室预处理装置,还用于在每一所述晶圆和/或每一所述晶圆进入所述工艺腔室前,对所述工艺腔室进行一次所述腔室预处理操作。
在本申请中,其在工艺腔室对晶圆进行相应的半导体工艺处理的过程中,会监测该工艺腔室是否处于闲置状态。并在监测到该工艺腔室处于闲置状态时,每间隔预设时间,对该工艺腔室进行一次腔室预处理操作,该腔室预处理操作包括将该工艺腔室的室内温度控制在预设温度值,及向该工艺腔室中通入工艺气体,并在该工艺腔室中电离该工艺气体,以形成等离子体,其中,该工艺气体包括氮元素,且不含氟元素,使得该等离子体中包含有氮自由基,而不含有氟自由基。这样一来,氮自由基在不受氟自由基影响下可在工艺腔室中与承载装置的陶瓷层表面的聚合物(该聚合物会导致承载装置的陶瓷层的表面电阻的降低)发生化学反应,生成电阻率更高的新聚合物,因而,本技术方案,可在半导体工艺处理过程中,有效延缓工艺腔室中承载装置的陶瓷层的表面电阻的降低速度,进而提高该承载装置的使用寿命。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其有益效果显而易见。
图1是本申请实施例提供的半导体工艺方法的第一种流程示意图。
图2是本申请实施例提供的半导体工艺方法的第二种流程示意图。
图3是本申请实施例提供的半导体工艺方法的第三种流程示意图。
图4是本申请实施例提供的半导体工艺设备的机构示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而非全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下,下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
目前,干法刻蚀一般通过等离子体对晶片进行工艺处理。静电卡盘又做为刻蚀机核心部件之一,起到无可替代的作用,其中静电卡盘一个重要的作用就是对晶圆起到固定,通过施加单极直流电压,产生静电力,防止晶圆在工艺时位置发生偏移。在工艺腔室对产品晶圆进行上述工艺处理过程中,腔室内部会产生大量聚合物,并沉积在腔室的内壁上,这个聚合物会释放CF型气体(如CF4、CHF3、CH2F2和C4F8)并与静电卡盘的陶瓷层表面(主要材质为Al2O3)发生反应,生成Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物。由于Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物的电阻率小于Al2O3的电阻率,这样一来,当Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物的厚度随着时间累积增大,会导致静电卡盘的陶瓷层的表面电阻大大降低,进而造成静电卡盘的吸附困难(容易造成跳片现象),使得静电卡盘的使用寿命大大降低。
基于此,有必要提供一种新的半导体工艺方法的解决方案,以改善现有工艺腔室中,其静电卡盘会由于腔室壁残留的聚合物释放的CF型气体,导致其陶瓷层的表面电阻大大降低,进而影响静电卡盘的使用寿命的技术问题。
在一个实施例中,如图1所示,本申请实施例提供一种半导体工艺方法,应用于半导体工艺设备,该半导体工艺设备包括工艺腔室,该半导体工艺方法包括以下步骤:
步骤S110:在工艺腔室对晶圆进行相应的半导体工艺处理的过程中,监测该工艺腔室是否处于闲置状态。
具体地,工艺腔室用于对晶圆进行相应的半导体工艺处理,对于相同的晶圆,工艺腔室可连续对多片相同的晶圆进行相应的半导体工艺处理,而对于不同的晶圆,工艺腔室则可能会先连续对前一多片相同的晶圆进行相应的半导体工艺处理后,先闲置一段时间,再连续对后一多片相同的晶圆进行相应的半导体工艺处理;此时,工艺腔室便会出现上述闲置状态。一般我们可以通过监测工艺腔室当前是否进行半导体工艺处理,即监测工艺腔室中执行该半导体工艺处理的相关装置是否工作,来判断该工艺腔室是否处于闲置状态。但由于在上述连续对多片相同的晶圆进行相应的半导体工艺处理中,也可能会出现执行该半导体工艺处理的某一装置或多个装置出现短暂停止工作的情况,对于这些情况,是不能将该工艺腔室判断为处于闲置状态的,因而,为提高上述判断结果的准确性,可通过同时监测工艺腔室中执行该半导体工艺处理的多个装置是否工作,并在多个装置均停止工作,且停止工作时长超过预设值,如1min-3min时,再将该工艺腔室判断为处于闲置状态。
步骤S120:若监测到该工艺腔室处于闲置状态,则每间隔预设时间,对该工艺腔室进行一次腔室预处理操作,该腔室预处理操作包括将该工艺腔室的室内温度控制在预设温度值,及向该工艺腔室中通入工艺气体,并电离该工艺气体形成等离子体,其中,该工艺气体包括氮元素,且不含氟元素。
具体地,当通过上述方法步骤监测到该工艺腔室处于闲置状态时,则每间隔预设时间,对该工艺腔室进行一次腔室预处理操作,该腔室预处理操作包括将该工艺腔室的室内温度控制在预设温度值,及向该工艺腔室中通入工艺气体,并电离该工艺气体形成等离子体,其中,该工艺气体包括氮元素,且不含氟元素。该预设时间可根据实际需要进行任意调整,一般在4min-6min之间为佳。
以半导体工艺处理为干法刻蚀为例,在工艺腔室对晶圆进行干法刻蚀工艺处理过程中,腔室内部会产生大量聚合物,并沉积在腔室的内壁上,这个聚合物会释放CF型气体并与承载装置的陶瓷层表面(主要材质为Al2O3)发生反应,生成Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物。由于Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物的电阻率小于Al2O3的电阻率,这样一来,当Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物的厚度随着时间累积增大,会导致静电卡盘的陶瓷层的表面电阻大大降低。此时,由于该工艺气体包括氮元素,且不含氟元素,可使得电离该工艺气体形成的该等离子体中包含有氮自由基,而不包含有氟自由基,而该氮自由基在不受氟自由基影响下可在该工艺腔室中与已经生成的Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物反应生成新的Alx1Cx2Six3Fx4Ox5Nx6聚合物,新的Alx1Cx2Six3Fx4Ox5Nx6聚合物的电阻率会比Alx1Cx2Six3Fx4Ox5聚合物的电阻率高,因而,可有效延缓了工艺腔室中承载装置的陶瓷层的表面电阻的降低速度,进而提高该承载装置的使用寿命。
可见,在本申请实施例中,其通过在工艺腔室处于闲置状态时,每间隔预设时间,对该工艺腔室进行一次腔室预处理操作,以在该工艺腔室中形成包含有氮自由基且不含氟自由基的等离子体,而该氮自由基在不受氟自由基影响下可在工艺腔室中与承载装置的陶瓷层表面的聚合物(该聚合物会导致承载装置的陶瓷层的表面电阻的降低)发生化学反应,生成电阻率更高的新聚合物,因而,本技术方案,可在半导体工艺处理过程中,有效延缓工艺腔室中承载装置的陶瓷层的表面电阻的降低速度,进而提高该承载装置的使用寿命。
在一些示例中,为更好地实现上述方法步骤中的腔室预处理操作,当其将工艺腔室的室内温度控制在预设温度值时,该预设温度值具体可设定为不高于150℃,这样可在不影响工艺腔室内其他器件工作的情形下,尽可能高地提升后续电离工艺气体得到的氨自由基的活性,以增强其与承载装置的陶瓷层表面的聚合物的反应速率。
在一些示例中,为更好地实现上述方法步骤中的腔室预处理操作,当其向工艺腔室中通入工艺气体时,为使得该工艺气体满足包括氮元素,且不含氟元素的条件,该工艺气体具体可包括氮气和/或氮氧化合物。其中,以工艺气体仅为氮气时,其综合效果最佳,除此之外,该工艺气体亦可在包括上述任一气体的基础上,进一步混入氧气、氩气以及氦气中的任意一种或任意几种。另外,为向该工艺腔室通入更适量的工艺气体,其可限制通入的工艺气体的流量范围为50sccm~1000sccm,Pressure范围为20mT~500mT。
在一些示例中,为更好地实现上述方法步骤中的腔室预处理操作,其可在该工艺腔室中加载预设射频场,使得该工艺气体在该预设射频场的电离作用下,形成等离子体时,限制形成该预设射频场的Power HF的范围为50w~1000w、Power LF的范围0w~200w,优选Power LF为0W。另外,每次进行腔室预处理操作时,其操作时长控制在5s~30s为佳。
在一个实施例中,如图2所示,本申请实施例提供一种半导体工艺方法,应用于半导体工艺设备,该半导体工艺设备包括工艺腔室,该半导体工艺方法包括以下步骤:
步骤S210:在工艺腔室对晶圆进行相应的半导体工艺处理的过程中,监测该工艺腔室是否处于闲置状态。
具体地,步骤S210的具体实施可参见步骤S110的实施例,在此不再赘述。
步骤S220:若监测到该工艺腔室处于闲置状态,则每间隔预设时间,对该工艺腔室进行一次腔室预处理操作的同时,进一步监测该工艺腔室的闲置时长。
具体地,步骤S220的具体实施部分与步骤S120相同,相同部分的具体实施可参见步骤S120的实施例,在此不再赘述。下面仅详述与步骤S210不同的部分。
在实际工艺过程中,我们发现,当该工艺腔室处于闲置状态的时长超过一定时间后,如果马上开始正常工作,会导致开始的几片产品晶圆的生产效果不理想,因而,需对该工艺腔室的闲置时长进行监测,以在该闲置时长过长时提前作出相应处理来避免上述生产效果不理想的情况。此时,可引入闲置时长的监测机制,即当通过上述方法步骤监测到该工艺腔室处于闲置状态时,除了每间隔预设时间,执行上述方法步骤中的腔室预处理操作外,还需进一步监测该工艺腔室的闲置时长,以判断该工艺腔室处于闲置状态的时间是否过长,及是否需要提前作出相应处理来避免上述生产效果不理想的情况。
步骤S230:若监测到该闲置时长大于预设阈值,则在该工艺腔室当前的闲置状态结束后,对晶圆进行半导体工艺处理之前,先对预设数量的假片进行半导体工艺处理。
具体地,当通过上述方法步骤监测到该闲置时长大于预设阈值时,该预设阈值可根据工艺腔室具体进行何种半导体工艺处理的进行合理设置,以上述提到的干法刻蚀为例,该预设阈值可取值为4min-6min,优选为5min,即当该闲置时长大于5min时,可判断该工艺腔室处于闲置状态时间过长,为避免出现上述所说的生产效果不理想的情况,此时,可对该工艺腔室进行一定的暖机操作后,再使之开始正常工作,具体可以是在该工艺腔室当前的闲置状态结束后,对晶圆进行半导体工艺处理之前,先对预设数量的假片进行半导体工艺处理,假片的形状尺寸可与晶圆相同,以通过对预设数量的假片进行半导体工艺处理来完成相应的暖机操作。同样以上述提到的干法刻蚀为例,上面的预设数量可取值为3(实际取值可根据实际暖机需要进行任意增减),在开始对晶圆依次进行干法刻蚀前,先依次对三片假片进行干法刻蚀,当三片假片依次进行完干法刻蚀后,说明该工艺腔室已进行完暖机操作,便可正常进行晶圆的干法刻蚀。
本申请实施例通过在前一实施例基础上,进一步监测该工艺腔室的闲置时长,以在该工艺腔室的闲置时长过长时,及时增加相应的暖机操作,可有效避免工艺腔室的闲置时长过长导致的某些晶圆的生产效果不理想的情形,进而提升其生产的产品良率。
在一个实施例中,如图3所示,本申请实施例提供一种半导体工艺方法,应用于半导体工艺设备,该半导体工艺设备包括工艺腔室,该半导体工艺方法包括以下步骤:
步骤S310:在工艺腔室对晶圆进行相应的半导体工艺处理的过程中,监测该工艺腔室是否处于闲置状态。
具体地,步骤S310的具体实施可参见步骤S110的实施例,在此不再赘述。
步骤S320:若监测到该工艺腔室处于闲置状态,则每间隔预设时间,对该工艺腔室进行一次腔室预处理操作的同时,进一步监测该工艺腔室的闲置时长。
具体地,步骤S320的具体实施部分与步骤S220相同,在此不再赘述。
步骤S330:若监测到该闲置时长大于预设阈值,则在该工艺腔室当前的闲置状态结束后,对晶圆进行半导体工艺处理之前,先对预设数量的假片进行半导体工艺处理。
具体地,步骤S330的具体实施部分与步骤S230相同,在此不再赘述。
步骤S340:在每一晶圆和/或每一假片进入该工艺腔室前,对该工艺腔室进行一次腔室预处理操作。
具体地,由于在该工艺腔室对晶圆或假片进行半导体工艺处理时,其片与片之间间隙,即上一片晶圆或假片产生的聚合物中释放的CF型气体亦会与承载装置的陶瓷层的表面发生相同的化学反应,生成相同的导致承载装置的陶瓷层的表面电阻的降低的聚合物。为此,可进一步在每一晶圆和/或每一假片进入该工艺腔室前,对该工艺腔室亦进行一次腔室预处理操作,该腔室预处理操作的具体实施详见上述实施例。同样该腔室预处理操作,也同样可有效延缓该工艺腔室中承载装置的陶瓷层的表面电阻的降低速度,进而提高该承载装置的使用寿命。
本申请实施例通过在前一实施例基础上,进一步在每一晶圆和/或每一假片进入该工艺腔室前,分别对该工艺腔室再增加一次腔室预处理操作,可进一步有效延缓该工艺腔室中承载装置的陶瓷层的表面电阻的降低速度,进而提高该承载装置的使用寿命。
在一个实施例中,如图4所示,本申请实施例提供一种半导体工艺设备100,该半导体工艺设备100具体包括工艺腔室110、工作状态监测装置120以及腔室预处理装置,其中,工艺腔室110具体用于对晶圆进行相应的半导体工艺处理。工作状态监测装置120具体用于在工艺腔室110进行相应的半导体工艺处理的过程中,监测工艺腔室110是否处于闲置状态。腔室预处理装置(图中未标示)具体用于在工作状态监测装置120监测到工艺腔室110处于闲置状态时,每间隔预设时间,对工艺腔室110进行一次腔室预处理操作,该腔室预处理操作包括将工艺腔室110的室内温度控制在预设温度值,及向工艺腔室110中通入工艺气体,并在工艺腔室110中电离该工艺气体,以形成等离子体,其中,该工艺气体包括氮元素,且不含氟元素。具体过程可详见上述方法实施例,此处不在赘述。
需要说明的是,工作状态监测装置120可以通过监测工艺腔室110当前是否进行半导体工艺处理,即监测工艺腔室110中执行该半导体工艺处理的相关装置是否工作,来判断该工艺腔室110是否处于闲置状态。但由于在上述连续对多片相同的晶圆进行相应的半导体工艺处理中,也可能会出现执行该半导体工艺处理的某一装置或多个装置出现短暂停止工作的情况,对于这些情况,是不能将该工艺腔室判断为处于闲置状态的,因而,为提高上述判断结果的准确性,可通过同时监测工艺腔室100中执行该半导体工艺处理的多个装置是否工作,并在多个装置均停止工作,且停止工作时长超过预设值,如1min-3min时,再将该工艺腔室100判断为处于闲置状态。对于具体如何检测一个装置是否工作,一般可从该装置的具体工作方式入手来设置相应的检测设备,如该装置是通过通电进行工作的,可通过相应的电流检测设备检测其是否通电来获知其是否工作,如该装置是通过控制阀开合来给工艺腔室110的半导体工艺处理通入相应的反应气体的,此时,可通过相应软件程序获取该控制阀的开合指令来获知其是否工作,这些对于本领域技术人员而言均属于常规技术手段,此处不在赘述。只需知道工作状态监测装置120可由包括计时器在内的多个监测设备或监测程序构成即可。
在本申请实施例中,其在工艺腔室110对晶圆进行相应的半导体工艺处理的过程中,会通过工作状态监测装置120监测该工艺腔室110是否处于闲置状态。并在该工作状态监测装置120监测到该工艺腔室110处于闲置状态时,通过腔室预处理装置每间隔预设时间,对该工艺腔室110进行一次腔室预处理操作,该腔室预处理操作包括该工艺腔室110的室内温度控制在预设温度值,及向该工艺腔室110中通入工艺气体,并在该工艺腔室110中电离该工艺气体,以形成等离子体,其中,该工艺气体包括氮元素,且不含氟元素,使得该等离子体中包含有氮自由基,而不含有氟自由基。这样一来,氮自由基在不受氟自由基影响下可在该工艺腔室110中与承载装置111的陶瓷层表面的聚合物(该聚合物会导致承载装置111的陶瓷层的表面电阻的降低)发生化学反应,生成电阻率更高的新聚合物,因而,本技术方案,可在半导体工艺处理过程中,有效延缓该工艺腔室110中承载装置111的陶瓷层的表面电阻的降低速度,进而提高该承载装置111的使用寿命。
在一些示例中,为更好地实现该腔室预处理装置的相应功能,如图4所示,该腔室预处理装置具体可包括控温组件131、工艺气体输入管路132与射频场组件(图中未标示),其中,控温组件131具体可用于将该工艺腔室110的室内温度控制在预设温度值,该预设温度值具体可设定为不高于150℃。该预设气体输入管路132连通该工艺腔室110的内部,具体以用于向该工艺腔室110中通入该工艺气体。射频场组件具体可用于对在该工艺腔室110加载预设射频场,使得该工艺气体在该预设射频场的电离作用下,形成等离子体。工艺气体输入管路132为更好地控制工艺气体通入该工艺腔室110中,其可设置有相应的流量计1321和控制阀1322进行相应的准确控制。射频场组件为更好地于在该工艺腔室110加载预设射频场,其可具体包括射频匹配器1331和射频电源1332,射频电源1332与射频匹配器1331电性连接,以向射频匹配器1331输出预设射频功率,射频匹配器1331的输出铜条与该工艺腔室110的上盖电性连接,且该工艺腔室110内的承载装置111接地,以在射频场组件工作时,在上盖与承载装置111之间形成该预设射频场。
在一些示例中,如图4所示,工作状态监测装置120具体还用于监测到该工艺腔室110处于闲置状态时,进一步监测该工艺腔室110的闲置时长。该工艺腔室110还用于工作状态监测装置120监测到该闲置时长大于预设阈值时,在该工艺腔室110闲置状态结束后,对晶圆进行半导体工艺处理之前,先对预设数量的假片晶圆进行半导体工艺处理。具体过程可详见上述方法实施例,此处不在赘述。
这样一来,本申请实施例通过工作状态监测装置120进一步监测该工艺腔室110的闲置时长,以在该工艺腔室110的闲置时长过长时,及时增加相应的暖机操作,可有效避免该工艺腔室110的闲置时长过长导致的某些产品晶圆的生产效果不理想的情形,进而提升其生产的产品良率。
在一些示例中,如图4所示,腔室预处理装置具体还用于在每一晶圆和/或每一假片进入该工艺腔室110前,对该工艺腔室110进行一次腔室预处理操作。具体过程可详见上述方法实施例,此处不在赘述。
这样一来,本申请实施例的腔室预处理装置进一步在每一晶圆和/或每一假片进入该工艺腔室110前,分别对该工艺腔室110再增加一次腔室预处理操作,可进一步有效延缓该工艺腔室110中承载装置111的陶瓷层的表面电阻的降低速度,进而提高该承载装置111的使用寿命。
尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请,但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型,并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能,用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示),即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
即,以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,例如各实施例之间技术特征的相互结合,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的专利保护范围内。
另外,在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。另外,对于特性相同或相似的结构元件,本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请,本申请给出了以上描述。在以上描述中,为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此,本申请并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
Claims (10)
1.一种半导体工艺方法,应用于半导体工艺设备,所述半导体工艺设备包括工艺腔室,其特征在于,包括以下步骤:
在所述工艺腔室对晶圆进行相应的半导体工艺处理的过程中,监测所述工艺腔室是否处于闲置状态;
若监测到所述工艺腔室处于闲置状态,则每间隔预设时间,对所述工艺腔室进行一次腔室预处理操作,所述腔室预处理操作包括将所述工艺腔室的室内温度控制在预设温度值,及向所述工艺腔室中通入工艺气体,并电离所述工艺气体形成等离子体,其中,所述工艺气体包括氮元素,且不含氟元素。
2.根据权利要求1所述的半导体工艺方法,其特征在于,所述工艺气体包括氮气和/或氮氧化合物。
3.根据权利要求2所述的半导体工艺方法,其特征在于,所述工艺气体还包括氧气、氩气以及氦气中的任意一种或任意几种。
4.根据权利要求1所述的半导体工艺方法,其特征在于,所述预设温度值不高于150℃,和/或,所述腔室预处理操作的操作时长为5s~30s。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若监测到所述工艺腔室处于闲置状态,还同时执行以下步骤:
监测所述工艺腔室的闲置时长;
若监测到所述闲置时长大于预设阈值,则在所述工艺腔室当前的闲置状态结束后,对晶圆进行所述半导体工艺处理之前,先对预设数量的假片进行所述半导体工艺处理。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:
在每一所述晶圆和/或每一所述假片进入所述工艺腔室前,对所述工艺腔室进行一次所述腔室预处理操作。
7.一种半导体工艺设备,其特征在于,包括工艺腔室、工作状态监测装置以及腔室预处理装置,其中,
所述工艺腔室,用于对晶圆进行相应的半导体工艺处理;
所述工作状态监测装置,用于在所述工艺腔室进行相应的半导体工艺处理的过程中,监测所述工艺腔室是否处于闲置状态;
所述腔室预处理装置,用于在所述工作状态监测装置监测到所述工艺腔室处于闲置状态时,每间隔预设时间,对所述工艺腔室进行一次腔室预处理操作,所述腔室预处理操作包括将所述工艺腔室的室内温度控制在预设温度值,及向所述工艺腔室中通入工艺气体,并在所述工艺腔室中电离所述工艺气体,以形成等离子体,其中,所述工艺气体包括氮元素,且不含氟元素。
8.根据权利要求7所述的半导体工艺设备,其特征在于,所述腔室预处理装置包括控温组件、工艺气体输入管路以及射频场组件,其中,
所述控温组件,用于将所述工艺腔室的室内温度控制在所述预设温度值,所述预设温度值不高于150℃;
所述工艺气体输入管路,连通所述工艺腔室的内部,以用于向所述工艺腔室中通入所述工艺气体;
所述射频场组件,用于在所述工艺腔室中加载预设射频场,使得所述工艺气体在所述预设射频场的电离作用下,形成等离子体。
9.根据权利要求7所述的半导体工艺设备,其特征在于,
所述工作状态监测装置,还用于监测到所述工艺腔室处于闲置状态时,进一步监测所述工艺腔室的闲置时长;
所述工艺腔室,还用于所述工作状态监测装置监测到所述闲置时长大于预设阈值时,在所述工艺腔室当前的闲置状态结束后,对晶圆进行所述半导体工艺处理之前,先对预设数量的假片进行所述半导体工艺处理。
10.根据权利要求9所述的半导体工艺设备,其特征在于,
所述腔室预处理装置,还用于在每一所述晶圆和/或每一所述假片进入所述工艺腔室前,对所述工艺腔室进行一次所述腔室预处理操作。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210902215.7A CN115241034A (zh) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 半导体工艺方法及半导体工艺设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210902215.7A CN115241034A (zh) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 半导体工艺方法及半导体工艺设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115241034A true CN115241034A (zh) | 2022-10-25 |
Family
ID=83678351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210902215.7A Pending CN115241034A (zh) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 半导体工艺方法及半导体工艺设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115241034A (zh) |
-
2022
- 2022-07-28 CN CN202210902215.7A patent/CN115241034A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8298957B2 (en) | Plasma etchimg method and plasma etching apparatus | |
US9768033B2 (en) | Methods for high precision etching of substrates | |
US10707061B2 (en) | Systems and methods for internal surface conditioning in plasma processing equipment | |
CN109075066B (zh) | 使用无晶片干式清洗发射光谱来控制干式蚀刻过程的方法 | |
US7028696B2 (en) | Plasma cleaning of deposition chamber residues using duo-step wafer-less auto clean method | |
US20180240654A1 (en) | Systems and methods for internal surface conditioning assessment in plasma processing equipment | |
CN102473634B (zh) | 等离子体处理装置和等离子体处理方法 | |
US6815362B1 (en) | End point determination of process residues in wafer-less auto clean process using optical emission spectroscopy | |
CN101540272B (zh) | 一种去除腔室副产物的等离子清洗方法和等离子处理系统 | |
JP2008515193A (ja) | プラズマ加工ステップセットの調整方法及び装置 | |
US6401728B2 (en) | Method for cleaning interior of etching chamber | |
CN109841475B (zh) | 预处理方法及晶片处理方法 | |
US20040235303A1 (en) | Endpoint determination of process residues in wafer-less auto clean process using optical emission spectroscopy | |
CN115241034A (zh) | 半导体工艺方法及半导体工艺设备 | |
CN113284797B (zh) | 半导体存储器的制作方法 | |
JP2002170819A (ja) | プラズマエッチング処理装置 | |
JP2009147310A (ja) | インシチュでのチャンバ洗浄方法 | |
JPH11330064A (ja) | 半導体装置の製造工程における薄膜形成方法 | |
JP2001358123A (ja) | プラズマ処理方法 | |
US20140238955A1 (en) | Plasma processing with preionized and predissociated tuning gases and associated systems and methods | |
US20010046769A1 (en) | Waferless seasoning process | |
US6626187B2 (en) | Method of reconditioning reaction chamber | |
JPH02198138A (ja) | 平行平板型ドライエッチング装置の電極板 | |
JP4467954B2 (ja) | プラズマcvd装置のクリーニング方法及びプラズマcvd装置 | |
US7125583B2 (en) | Chemical vapor deposition chamber pre-deposition treatment for improved carbon doped oxide thickness uniformity and throughput |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |