專利名稱：保證膜層沉積質(zhì)量的方法、膜層沉積設(shè)備的每日監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體膜層沉積工藝，尤其涉及保證膜層沉積質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
膜層沉積是一種極其重要的半導(dǎo)體加工工藝。在膜層沉積過程中，通常認(rèn)為比較重要的因素有反應(yīng)氣體、各反應(yīng)氣體的流量比、輔助氣體(如惰性氣體)、反應(yīng)室溫度、反應(yīng)室預(yù)定壓力等等。當(dāng)沉積的膜層達(dá)不到要求時，通常也會從這幾個因素著手對工藝進(jìn)行改進(jìn)。但是，這種改進(jìn)費時費力，并且也不是總能達(dá)到要求。因而，有必要對先前的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種保證膜層沉積質(zhì)量的方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種膜層沉積設(shè)備的每日監(jiān)控方法，以保證沉積膜層的質(zhì)量。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種保證膜層沉積質(zhì)量的方法，其包括每天進(jìn)行對膜層沉積設(shè)備進(jìn)行氣密性檢測的步驟；其中，所述氣密性檢測的步驟包括對所述膜層沉積設(shè)備進(jìn)行抽真空；抽真空結(jié)束后的給定時間段內(nèi)，使所述膜層沉積設(shè)備處于氣密狀態(tài)，檢測膜層沉積設(shè)備的氣壓變化狀況，記錄下該時間段內(nèi)的氣壓最大值；若所述氣壓最大值大于預(yù)定值，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需維修設(shè)備。可選的，所述膜層沉積設(shè)備為CVD設(shè)備或PVD設(shè)備?？蛇x的，所述給定時間段為60秒?？蛇x的，所述預(yù)定值根據(jù)經(jīng)驗或?qū)嶒炘O(shè)定。可選的，所述保證膜層沉積質(zhì)量的方法另包括將根據(jù)氣密性檢測步驟獲得的每日的氣壓最大值制作成圖表?？蛇x的，若連續(xù)兩天的檢測得的氣壓最大值均大于所述預(yù)定值的80%，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需重點監(jiān)控設(shè)備。可選的，所述氣密性檢測的步驟在日常的Daily Monitor步驟中進(jìn)行。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另提供一種膜層沉積設(shè)備的每日監(jiān)控方法，所述每日監(jiān)控方法在每天的正式量產(chǎn)前進(jìn)行，其利用空白晶片在膜層沉積設(shè)備中進(jìn)行試生產(chǎn)以驗證效果，其中，所述每日監(jiān)控方法包括對膜層沉積設(shè)備進(jìn)行氣密性檢測的步驟，所述氣密性檢測的步驟包括對所述膜層沉積設(shè)備進(jìn)行抽真空；抽真空結(jié)束后的給定時間段內(nèi)，使所述膜層沉積設(shè)備處于氣密狀態(tài)，檢測膜層沉積設(shè)備的氣壓變化狀況，記錄下該時間段內(nèi)的氣壓最大值；若所述氣壓最大值大于預(yù)定值，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需維修設(shè)備。
可選的，所述膜層沉積設(shè)備為CVD設(shè)備?？蛇x的，所述給定時間段為60秒。可選的，所述預(yù)定值根據(jù)經(jīng)驗或?qū)嶒炘O(shè)定。可選的，所述氣密性檢測的步驟另包括將根據(jù)氣密性檢測步驟獲得的每日的氣壓最大值制作成圖表?？蛇x的，所述氣密性檢測的步驟另包括若連續(xù)兩天的檢測得的氣壓最大值均大于所述預(yù)定值的80%，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需重點監(jiān)控設(shè)備。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法改善了沉積膜層的質(zhì)量，提高了產(chǎn)品合格率，且簡單易行，幾乎不需增加成本。


通過參照附圖更詳細(xì)地描述示范性實施例，以上和其它的特征以及優(yōu)點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得更加明顯，附圖中圖1是本發(fā)明實施例所應(yīng)用的CVD設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明保證膜層沉積質(zhì)量的方法的實施例的流程圖。
具體實施例方式發(fā)明人提出了一種保證或改進(jìn)膜層沉積質(zhì)量的方法一每天對膜層沉積設(shè)備的反應(yīng)腔室進(jìn)行氣密性檢測，若檢測合格，則進(jìn)行膜層沉積步驟，若檢測不合格，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需維修設(shè)備，并安排維修人員對設(shè)備氣密性進(jìn)行改進(jìn)。在具體實施中，所述氣密性檢測的步驟可以包括對膜層沉積設(shè)備進(jìn)行抽真空；抽真空結(jié)束后的給定時間段內(nèi)，使所述膜層沉積設(shè)備處于氣密狀態(tài)，檢測膜層沉積設(shè)備的氣壓變化狀況，記錄下該時間段內(nèi)的氣壓最大值；若所述氣壓最大值大于預(yù)定值，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需維修設(shè)備。所述的膜層沉積設(shè)備可以為CVD設(shè)備或PVD設(shè)備。所述的給定時間段可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行設(shè)定，例如可以為60秒、120秒、10分鐘、30分鐘等等。當(dāng)然，設(shè)定的時間越長，測量結(jié)果越準(zhǔn)確，只是過長的測量時間不利于生產(chǎn)進(jìn)度，因而測量時間盡量不超過2小時。實踐表明，同樣一臺CVD設(shè)備，每天都進(jìn)行氣密性檢測的狀況下，其半年內(nèi)所產(chǎn)生的廢品與半個月檢測一次的狀況下相比，減少了 20%到30%。用于與測得的氣壓最大值進(jìn)行比較以判定設(shè)備氣密性的所述預(yù)定值可以根據(jù)工程師的經(jīng)驗設(shè)定，也可以進(jìn)行多次實驗獲得較理想的預(yù)定值。這里設(shè)定的預(yù)定值越小，對設(shè)備的氣密性要求就越高。但是，生產(chǎn)中這個預(yù)定值也不能設(shè)計得過低，否則會出現(xiàn)大量設(shè)備不符合要求的狀況，同樣不利于生產(chǎn)的順利進(jìn)行。并且，設(shè)備的氣密性在達(dá)到一定程度后，更高的要求能夠給膜層質(zhì)量帶來的好處已不明顯。每天一次的氣密性檢測可以安排在日常的每日監(jiān)控(Daily Monitor)步驟中進(jìn)行。這里所說的每日監(jiān)控(Daily Monitor)是指在每天的正式量產(chǎn)前進(jìn)行的，利用空白晶片在膜層沉積設(shè)備中進(jìn)行試生產(chǎn)以驗證效果的過程。多次或多日的氣密性檢測后，可以將根據(jù)氣密性檢測步驟獲得的多次或多日的氣壓最大值制作成圖表，以直觀地反應(yīng)出同一設(shè)備或反應(yīng)腔室的氣密性變化狀況或規(guī)律。進(jìn)一步地，若連續(xù)兩天的檢測得的氣壓最大值均大于所述預(yù)定值的80%，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需重點監(jiān)控設(shè)備。當(dāng)然，并不局限于此，比如，也可以將連續(xù)四天檢測得的氣壓最大值均大于所述預(yù)定值的70%的膜層沉積設(shè)備歸為需重點監(jiān)控設(shè)備，或干脆將其歸為需維修設(shè)備。根據(jù)對風(fēng)險的管控程度，以上都是可以調(diào)整的。鑒于前面已提到的，上述氣密性檢測步驟可以整合在每日監(jiān)控(Daily Monitor)中進(jìn)行，因而本發(fā)明實質(zhì)上還提供了一種新的膜層沉積設(shè)備的每日監(jiān)控(Daily Monitor)方法，以提高或保證沉積膜層的質(zhì)量。在下文將參照附圖更全面地描述示例性實施例；然而，它們可以以不同的形式實施，而不應(yīng)被解釋為限于這里闡述的實施例。而是，提供這些實施例使得本公開透徹和完整，并將本發(fā)明的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱一元件或?qū)釉诹硪辉驅(qū)印吧稀薄ⅰ斑B接到”或“耦接到”另一元件或?qū)訒r，它可以直接在另一元件或?qū)由稀⒅苯舆B接到或耦接到另一元件或?qū)?，或者可以存在插入的元件或?qū)?。相反，?dāng)稱一元件“直接”在另一元件或?qū)印吧稀薄ⅰ爸苯舆B接到”或“直接耦接到”另一元件或?qū)訒r，不存在插入的元件或?qū)?。相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。如此處所用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個所列相關(guān)項目的任何及所有組合。應(yīng)當(dāng)理解，雖然這里可以使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用于將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分區(qū)別開。因此，以下討論的第一元件、組件、區(qū)域，層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分而不背離示例性實施例的教導(dǎo)。為便于描述此處可以使用諸如“上(upper)”等的空間相對性術(shù)語以描述如附圖所示的一個元件或特征與另一個(些)元件或特征之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解，空間相對性術(shù)語是用來概括除附圖所示取向之外器件在使用或操作中的不同取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或在其它取向)。這里所用的術(shù)語僅僅是為了描述特定示例性實施例，并非要限制示例性實施例。如此處所用的，除非上下文另有明確表述，否則單數(shù)形式“一”和“該”均同時旨在包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“包括”和/或“包含”，當(dāng)在本說明書中使用時，指定了所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但并不排除一個或多個其它的特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或增加。除非另行定義，此處使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)都具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所通常理解的同樣的含義。還應(yīng)當(dāng)理解，諸如通用詞典中所定義的術(shù)語，除非此處加以明確定義，否則應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域的語境中的含義相一致的含義，而不應(yīng)被解釋為理想化的或過度形式化的意義。實施例1圖1所示為實施例中應(yīng)用的膜層沉積設(shè)備，在本實施例中其為CVD設(shè)備。如圖1，CVD設(shè)備的一側(cè)設(shè)置有泵P，泵P在工作時會使得反應(yīng)腔室2保持在恒定壓力或真空。泵P連接有閥門V，打開時的閥門V可以作為空氣進(jìn)出反應(yīng)腔室2的通道，閉合時的閥門V則使反應(yīng)腔室2與外界隔絕。CVD設(shè)備的另一側(cè)設(shè)置有壓力測量儀G，壓力測量儀G可以對反應(yīng)腔室2內(nèi)的氣體壓強(qiáng)進(jìn)行檢測，顯示壓力數(shù)據(jù)，并可以將數(shù)據(jù)傳送給控制器(未示出)，以使得控制室對反應(yīng)腔室2內(nèi)的氣體壓力進(jìn)行控制，例如使其保持恒定壓力。晶片(可以是空白晶片或檢測晶片)W放置在反應(yīng)腔室2的吸盤3上。另外，CVD設(shè)備的上方設(shè)置有反應(yīng)氣體進(jìn)入的通道(未示出)，這個通道的開與關(guān)，及開放的程度也由控制器控制的。為保證膜層沉積的質(zhì)量，每天對CVD設(shè)備進(jìn)行氣密性檢測；其中，所述氣密性檢測的步驟，如圖2所示，包括開啟泵P，對CVD設(shè)備進(jìn)行抽真空；抽真空結(jié)束后的給定時間段內(nèi)，關(guān)閉閥門V與其它氣體通道(如反應(yīng)氣體的通道)，使CVD設(shè)備處于氣密狀態(tài)，檢測CVD設(shè)備的氣壓變化狀況，記錄下該時間段內(nèi)的氣壓最大值；若所述氣壓最大值大于預(yù)定值，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需維修設(shè)備，若所述氣壓最大值低于或等于預(yù)定值，則將該設(shè)備歸為正常設(shè)備，開始沉積工藝。所述的給定時間段可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行設(shè)定，例如可以為60秒、120秒、10分鐘、30分鐘等等。當(dāng)然，設(shè)定的時間越長，測量結(jié)果越準(zhǔn)確，只是過長的測量時間不利于生產(chǎn)進(jìn)度，因而測量時間盡量不超過2小時。用于與測得的氣壓最大值進(jìn)行比較以判定設(shè)備氣密性的所述預(yù)定值可以根據(jù)工程師的經(jīng)驗設(shè)定，也可以進(jìn)行多次實驗獲得較理想的預(yù)定值。這里設(shè)定的預(yù)定值越小，對設(shè)備的氣密性要求就越高。但是，生產(chǎn)中這個預(yù)定值也不能設(shè)計得過低，否則會出現(xiàn)大量設(shè)備不符合要求的狀況，同樣不利于生產(chǎn)的順利進(jìn)行。并且，設(shè)備的氣密性在達(dá)到一定程度后，更高的要求能夠給膜層質(zhì)量帶來的好處已不明顯。每天一次的氣密性檢測也可以整合在日常的每日監(jiān)控(Daily Monitor)步驟中進(jìn)行。這里所說的每日監(jiān)控(Daily Monitor)是指在每天的正式量產(chǎn)前進(jìn)行的，利用空白晶片在膜層沉積設(shè)備中進(jìn)行試生產(chǎn)以驗證效果的過程。比如，在試生產(chǎn)過程中的廢氣抽離階段，可以順便進(jìn)行所述氣密性檢測步驟。多次或多日的氣密性檢測后，可以將根據(jù)氣密性檢測步驟獲得的多次或多日的氣壓最大值制作成圖表，以直觀地反應(yīng)出同一設(shè)備或反應(yīng)腔室的氣密性變化狀況或規(guī)律。進(jìn)一步地，若連續(xù)兩天的檢測得的氣壓最大值均大于所述預(yù)定值的80%，則將所述設(shè)備歸為需重點監(jiān)控設(shè)備。當(dāng)然，并不局限于此，比如，也可以將連續(xù)四天檢測得的氣壓最大值均大于所述預(yù)定值的70%的設(shè)備歸為需重點監(jiān)控設(shè)備，或干脆將其歸為需維修設(shè)備。根據(jù)對風(fēng)險的管控程度，以上都是可以調(diào)整的。實施例2本實施例提供一種膜層沉積設(shè)備的每日監(jiān)控(Daily Monitor)方法，所述每日監(jiān)控方法為每天的正式量產(chǎn)前進(jìn)行的、利用空白晶片在膜層沉積設(shè)備中進(jìn)行試生產(chǎn)以驗證效果的步驟，如實施例1中所描述的氣密性檢測步驟可以整合在試生產(chǎn)的某一階段中進(jìn)行，比如在試生產(chǎn)過程中的廢氣抽離階段，可以順便進(jìn)行所述氣密性檢測步驟。所述氣密性檢測持續(xù)的時間可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行設(shè)定，例如可以為60秒、120秒、10分鐘、30分鐘等等。當(dāng)然，設(shè)定的時間越長，測量結(jié)果越準(zhǔn)確，只是過長的測量時間不利于生產(chǎn)進(jìn)度，因而測量時間盡量不超過2小時。多次或多日的氣密性檢測后，可以將根據(jù)氣密性檢測步驟獲得的多次或多日的氣壓最大值制作成圖表，以直觀地反應(yīng)出同一設(shè)備或反應(yīng)腔室的氣密性變化狀況或規(guī)律。不僅如此，上述所有步驟都可以由設(shè)備按預(yù)先設(shè)置的程序自行完成，盡可能減少人工作業(yè)。比如，到預(yù)定時間或預(yù)定工序后，在控制器指示下，泵自動開始對膜層沉積設(shè)備的反應(yīng)腔室進(jìn)行抽真空；達(dá)到預(yù)定的真空度要求后，泵停止，并且所有氣體通道關(guān)閉，而壓力測量儀開始測量并記錄下反應(yīng)腔室在之后60秒(這個時間可以人工設(shè)定或更改)內(nèi)的壓力變化情況，進(jìn)而獲得氣壓最大值并將該氣壓最大值發(fā)送給控制器；控制器將這個氣壓最大值和系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的允許值(這個允許值相當(dāng)于實施例1中的預(yù)定值，同樣可以由人工設(shè)置或變更)作比較；若這個氣壓值大于允許值，控制器輸出“設(shè)備的氣密系統(tǒng)有問題，需維修”等結(jié)果，或直接發(fā)出提示指令或報警指令給特定的維護(hù)人員；若這個氣壓值小于或等于允許值，控制器則控制設(shè)備繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。獲得氣壓最大值后，除進(jìn)行上面的比較操作外，控制器還可以將這個氣壓最大值與之前(比如之前三個月內(nèi))所測得的氣壓最大值匯總在一起，并生成直觀的表格，以便相關(guān)人員可以直觀的獲知該設(shè)備的狀況。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種保證膜層沉積質(zhì)量的方法，其特征在于，包括每天進(jìn)行對膜層沉積設(shè)備進(jìn)行氣密性檢測的步驟；其中，所述氣密性檢測的步驟包括對所述膜層沉積設(shè)備進(jìn)行抽真空；抽真空結(jié)束后的給定時間段內(nèi)，使所述膜層沉積設(shè)備處于氣密狀態(tài)，檢測膜層沉積設(shè)備的氣壓變化狀況，記錄下該時間段內(nèi)的氣壓最大值；若所述氣壓最大值大于預(yù)定值，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需維修設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜層沉積設(shè)備為CVD設(shè)備或PVD設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述給定時間段為60秒。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定值根據(jù)經(jīng)驗或?qū)嶒炘O(shè)定。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述保證膜層沉積質(zhì)量的方法另包括 將根據(jù)氣密性檢測步驟獲得的每日的氣壓最大值制作成圖表。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若連續(xù)兩天的檢測得的氣壓最大值均大于所述預(yù)定值的80%，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需重點監(jiān)控設(shè)備。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氣密性檢測的步驟在日常的Daily Monitor步驟中進(jìn)行。
8.—種膜層沉積設(shè)備的每日監(jiān)控方法，所述每日監(jiān)控方法在每天的正式量產(chǎn)前進(jìn)行， 其利用空白晶片在膜層沉積設(shè)備中進(jìn)行試生產(chǎn)以驗證效果，其特征在于，所述每日監(jiān)控方法包括對膜層沉積設(shè)備進(jìn)行氣密性檢測的步驟，所述氣密性檢測的步驟包括對所述膜層沉積設(shè)備進(jìn)行抽真空；抽真空結(jié)束后的給定時間段內(nèi)，使所述膜層沉積設(shè)備處于氣密狀態(tài)，檢測膜層沉積設(shè)備的氣壓變化狀況，記錄下該時間段內(nèi)的氣壓最大值；若所述氣壓最大值大于預(yù)定值，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需維修設(shè)備。
9.如權(quán)利要求8所述的每日監(jiān)控方法，其特征在于，所述膜層沉積設(shè)備為CVD設(shè)備。
10.如權(quán)利要求8所述的每日監(jiān)控方法，其特征在于，所述給定時間段為60秒。
11.如權(quán)利要求8所述的每日監(jiān)控方法，其特征在于，所述預(yù)定值根據(jù)經(jīng)驗或?qū)嶒炘O(shè)定。
12.如權(quán)利要求8所述的每日監(jiān)控方法，其特征在于，所述氣密性檢測的步驟另包括 將根據(jù)氣密性檢測步驟獲得的每日的氣壓最大值制作成圖表。
13.如權(quán)利要求8所述的每日監(jiān)控方法，其特征在于，所述氣密性檢測的步驟另包括 若連續(xù)兩天的檢測得的氣壓最大值均大于所述預(yù)定值的80%，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需重點監(jiān)控設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種保證膜層沉積質(zhì)量的方法，包括每天進(jìn)行對膜層沉積設(shè)備進(jìn)行氣密性檢測的步驟；其中，所述氣密性檢測的步驟包括對所述膜層沉積設(shè)備進(jìn)行抽真空；抽真空結(jié)束后的給定時間段內(nèi)，使所述膜層沉積設(shè)備處于氣密狀態(tài)，檢測膜層沉積設(shè)備的氣壓變化狀況，記錄下該時間段內(nèi)的氣壓最大值；若所述氣壓最大值大于預(yù)定值，則將所述膜層沉積設(shè)備歸為需維修設(shè)備。本發(fā)明還提供了一種膜層沉積設(shè)備的每日監(jiān)控方法，所述每日監(jiān)控方法包含上述的氣密性檢測的步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明改善了沉積膜層的質(zhì)量，提高了產(chǎn)品合格率，且簡單易行，幾乎不需增加成本。
文檔編號C23C16/52GK102560405SQ20121002458
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者張永剛, 李春雷, 牟善勇, 趙高輝 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司