[發(fā)明專利]半導(dǎo)體工藝設(shè)備及其觀察窗清潔方法

有效

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• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112430846B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙海洋;郭雪嬌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號: C30B23/02
• 分類號: C30B23/02;C30B29/36;B08B5/02
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備及其觀察窗清潔方法，其中，該半導(dǎo)體工藝設(shè)備包括工藝腔室、坩堝和溫度監(jiān)測組件，坩堝設(shè)置在工藝腔室中，坩堝的頂部具有與坩堝的內(nèi)腔連通的頂開口，工藝腔室的頂壁具有觀察窗，溫度監(jiān)測組件用于透過觀察窗和頂開口監(jiān)測坩堝內(nèi)部的溫度，半導(dǎo)體工藝設(shè)備還包括觀察窗吹掃組件，觀察窗吹掃組件與觀察窗對應(yīng)設(shè)置，用于對觀察窗的待吹掃面進(jìn)行吹掃，待吹掃面為觀察窗朝向坩堝的表面。在本發(fā)明中，工藝腔室內(nèi)設(shè)置有觀察窗吹掃組件，其能夠向觀察窗的表面吹掃氣體，去除附著在觀察窗表面上的料源顆粒，從而保證溫度監(jiān)測組件監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，保證晶圓在合適的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行外延生長工藝，提高產(chǎn)品良率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝設(shè)備領(lǐng)域，具體地，涉及一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備及其觀察窗清潔方法。

背景技術(shù)

物理氣相傳輸法(Physical Vapor Transport，PVT)是指在高溫區(qū)加熱料源使之升華，再將升華的料源輸送到冷凝區(qū)使其冷凝并結(jié)晶的外延生長工藝。

在晶圓外延生長工藝中，升華的料源在冷凝區(qū)結(jié)晶的溫度與晶圓的品質(zhì)息息相關(guān)，通常需要在反應(yīng)過程中利用溫度監(jiān)測設(shè)備對生長中的晶圓溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，以保證將晶圓的溫度嚴(yán)格控制在所需范圍內(nèi)。因此，如何提高監(jiān)測晶圓生長溫度的精確性，成為晶圓外延生長工藝中至關(guān)重要的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備，該半導(dǎo)體工藝設(shè)備能夠保證晶圓在合適的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行外延生長工藝，提高產(chǎn)品良率。

為實現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一個方面，提供一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備，包括工藝腔室、坩堝和溫度監(jiān)測組件，所述坩堝設(shè)置在所述工藝腔室中，所述坩堝的頂部具有與所述坩堝的內(nèi)腔連通的頂開口，所述工藝腔室的頂壁具有觀察窗，所述溫度監(jiān)測組件用于透過所述觀察窗和所述頂開口監(jiān)測所述坩堝內(nèi)部的溫度，所述半導(dǎo)體工藝設(shè)備還包括觀察窗吹掃組件，所述觀察窗吹掃組件與所述觀察窗對應(yīng)設(shè)置，用于對所述觀察窗的待吹掃面進(jìn)行吹掃，所述待吹掃面為所述觀察窗朝向所述坩堝的表面。

可選地，所述觀察窗吹掃組件包括吹掃氣體管路和吹掃腔結(jié)構(gòu)，所述吹掃腔結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述工藝腔室內(nèi)的吹掃側(cè)壁和與所述吹掃側(cè)壁相連的吹掃底壁，所述吹掃側(cè)壁和所述吹掃底壁均環(huán)繞所述觀察窗設(shè)置，所述吹掃側(cè)壁上形成有吹掃孔，所述吹掃氣體管路用于通過所述吹掃孔對所述待吹掃面進(jìn)行吹掃。

可選地，所述吹掃側(cè)壁中形成有至少一個吹掃通道，所述吹掃通道包括相互連通的垂直段和彎折段，所述垂直段沿所述半導(dǎo)體工藝設(shè)備高度方向延伸，所述彎折段朝向所述觀察窗延伸，所述吹掃氣體管路與所述垂直段連通，所述彎折段的一端在所述吹掃側(cè)壁上形成所述吹掃孔。

可選地，所述吹掃底壁上形成有觀察口，所述觀察口的形狀、大小均與所述觀察窗匹配。

可選地，所述吹掃氣體管路上設(shè)置有質(zhì)量流量控制器，所述質(zhì)量流量控制器用于控制所述吹掃氣體管路中吹掃氣體的流量。

可選地，所述半導(dǎo)體工藝設(shè)備還包括吹掃控制電路和光強檢測組件，所述光強檢測組件用于透過所述觀察窗和所述頂開口獲得所述坩堝內(nèi)部的實際光強檢測值；

所述吹掃控制電路用于在理論光強檢測值與所述光強檢測組件獲得的所述實際光強檢測值之間的差值超過預(yù)定偏差范圍時，控制所述觀察窗吹掃組件對所述待吹掃面進(jìn)行吹掃。

可選地，所述吹掃氣體管路上設(shè)置有質(zhì)量流量控制器，所述吹掃控制電路還用于根據(jù)所述理論光強檢測值與所述實際光強檢測值之間的差值控制所述質(zhì)量流量控制器的開度。

作為本發(fā)明的第二個方面，提供一種如前面所述的半導(dǎo)體工藝設(shè)備的觀察窗清潔方法，所述方法包括：

接收所述光強檢測組件測得的實際光強檢測值；

在理論光強檢測值與所述實際光強檢測值之間的差值超過預(yù)定偏差范圍時，控制所述觀察窗吹掃組件對所述觀察窗的所述待吹掃面進(jìn)行吹掃。