[發明專利]反應腔室泄漏監測方法以及裝置、半導體設備系統

有效

• 申請號: 202010419574.8
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111579172B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 李相龍;李俊杰;李琳;王佳
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;真芯（北京）半導體有限責任公司
• 主分類號: G01M3/26
• 分類號: G01M3/26;H01L21/67
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發明公開了一種反應腔室泄漏監測方法以及裝置、半導體設備系統，所述反應腔室泄漏監測方法包括：在將當前晶圓送入反應腔室之后，按照設定時長對所述反應腔室抽真空；檢測所述反應腔室在抽真空結束時的壓力，獲得初始壓力值；在所述當前晶圓在所述反應腔室中進行每個工藝步驟時，實時采集與所述反應腔室連接的壓力閥的開度，獲得實時開度值，所述壓力閥用于調節所述反應腔室的氣壓；根據所述初始壓力值和所述實時開度值，確定所述反應腔室是否發生泄漏。本發明提供的反應腔室泄漏監測方法以及裝置、半導體設備系統，能夠實時監測反應腔室是否發生泄漏。

技術領域

本發明涉及半導體工藝設備技術領域，具體涉及一種反應腔室泄漏監測方法以及裝置、半導體設備系統。

背景技術

在半導體制造工藝中，沉積工藝和刻蝕工藝大多要求在反應腔室中進行。對于需要在低壓環境中進行的沉積工藝和刻蝕工藝，工藝過程中使用真空系統將反應腔室中的壓力控制在低于大氣壓力。反應腔室使用高分子橡膠圈進行密封，倘若反應腔室存在與其它組件之間接合不佳或是反應腔室本身具有裂縫等問題時，將會使得反應腔室產生泄漏。參考圖1，當泄漏發生時，可能使反應腔室中的壓力出現異常，導致晶圓的臨界尺寸超標，影響產品的良率。因此，工藝過程中需要對反應腔室進行泄漏監測。

傳統的泄漏監測有以下三種方式：每天在一個固定時間檢測反應腔室的漏率；每批次晶圓處理完成后檢測反應腔室的漏率，例如，每25片晶圓處理完成后檢測反應腔室的漏率；在反應腔室處于空閑的時間超過預設時長時檢測反應腔室的漏率，例如，在反應腔室處于空閑的時間超過1小時，檢測反應腔室的漏率。然而，上述幾種方式都無法實現實時對反應腔室進行泄漏監測。

發明內容

本發明所要解決的是無法實時對反應腔室進行泄漏監測的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種反應腔室泄漏監測方法，包括：

在將當前晶圓送入反應腔室之后，按照設定時長對所述反應腔室抽真空；

檢測所述反應腔室在抽真空結束時的壓力，獲得初始壓力值；

在所述當前晶圓在所述反應腔室中進行每個工藝步驟時，實時采集與所述反應腔室連接的壓力閥的開度，獲得實時開度值，所述壓力閥用于調節所述反應腔室的氣壓；

根據所述初始壓力值和所述實時開度值，確定所述反應腔室是否發生泄漏。

可選的，所述根據所述初始壓力值和所述實時開度值，確定所述反應腔室是否發生泄漏，包括：

根據所述初始壓力值和所述實時開度值計算監測變量值；

判斷所述監測變量值是否在預設標準范圍之內；

若所述監測變量值不在所述預設標準范圍之內，則確定所述反應腔室發生泄漏。

可選的，所述根據所述初始壓力值和所述實時開度值計算監測變量值包括：

將所述初始壓力值放大預設倍數，獲得第一變量值；

計算所述當前晶圓在所述反應腔室中進行第i個工藝步驟時所述壓力閥的實時開度值與開度參考值之差，獲得第二變量值，其中，所述開度參考值為所述反應腔室未發生泄漏時M個參考晶圓分別在所述反應腔室中進行第i個工藝步驟時所述壓力閥的開度平均值，1≤i≤N且i為整數，M為所述參考晶圓的數量且M為不小于2的整數，N為在所述反應腔室中進行的工藝步驟的數量；

計算所述第一變量值和所述第二變量值之和，獲得所述監測變量值。

可選的，所述開度參考值通過以下步驟獲得：

在將所述參考晶圓送入所述反應腔室之后，按照所述設定時長對所述反應腔室抽真空；