[发明专利]工艺室气氛检测方法和晶片加工设备

说明书

本发明公开了一种工艺室气氛检测方法和晶片加工设备。该工艺室气氛检测方法包括：移出工艺室内的晶片；关闭所述工艺室的阀门，将室内气压降低到指定工作压力以下；启动残气分析仪对室内气氛进行检测；若室内气氛无异常，则残气分析仪停止工作，打开工艺室阀门，等待晶片进入；若室内气氛异常，则残气分析仪停止工作，发出异常警报。本发明提供的方法降低了晶片工艺加工的成本。

技术领域

本发明属于半导体加工技术领域，具体地，涉及一种工艺室气氛检测方法和晶片加工设备。

背景技术

随着半导体晶体管尺寸不断缩小，物理气相沉积(PVD)和溅射沉积技术成为本领域中应用最广泛的一种薄膜制造技术。以“铜阻挡层及籽晶层”的PVD制备工艺为例，加工过程通常包括4个步骤：1、去气工艺；2、预清洗工艺；3、铜阻挡层工艺；4、同籽晶层工艺。这些工艺加工步骤通常均在工艺室中进行，所以，对工艺室的炉内压力和真空度进行监控是实现上述加工步骤的关键。

在现有技术中，使用残气分析仪(RGA)在工艺过程中对工艺室的炉内气氛进行全程监控是目前最有效、可靠的监控方法。但是，残气分析仪自身的工作条件要求周围环境的气压小于10^-4Torr，只有在这种压力条件下，残气分析仪通常够对炉内气氛进行正常监控。然而，很多半导体晶片的PVD工艺加工是在10^-3-10^-2Torr的压力环境下进行的。在这种压力条件下，为了能够保证残气分析仪正常工作，就需要为残气分析仪单独配备真空泵系统。在PVD工艺过程中，真空泵系统能够在不影响正常工艺加工压力的情况下，将检测区域的压力下降到适合残气分析仪工作的10^-4Torr以下。

但是，配备真空泵系统的残气分析仪要比不配备该系统的残气分析仪昂贵许多，若一套工艺设备中通常设置了多个工艺室，全套设备的价格可能增长数倍。而且,使用残气分析仪在工艺过程中对工艺室的炉内气氛进行全程监控，一旦发现异常，就会中止工艺并发出报警，工艺中止会导致正在工艺的晶片报废，从而影响整个工艺生产线的工作流程。所以本发明的发明人认为，有必要对工艺室内气氛、气压的监控方法进行改进。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种检测工艺室内气氛的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种工艺室气氛检测方法，包括：

移出工艺室内的晶片；

关闭所述工艺室的阀门，将室内压力降低到指定工作压力以下；

启动残气分析仪对室内气氛进行检测；

若室内气氛无异常，则残气分析仪停止工作，打开工艺室阀门，等待晶片进入；

若室内气氛异常，则残气分析仪停止工作，发出异常警报。

可选地，关闭所述阀门后，将所述工艺室的基座上升到工艺位，所述残气分析仪停止工作后，将所述基座降下到传片位。

可选地，设定预定时间，若室内压力在预定时间内降低到指定工作压力以下，则启动残气分析仪，否则发出异常警报。

可选地，所述工艺室被工艺生产线占用，当发出所述异常警报时，将所述工艺室从所述工艺生产线中释放，所述工艺生产线不再占用所述工艺室。

优选地，所述工艺室登出后，查询所述工艺生产线是否存在与所述工艺室执行相同工艺加工的并行工艺室；

若存在，则将后续晶片传入所述并行工艺室。

可选地，当室内气氛异常时，所述异常警报为气氛异常警报；当室内压力未在预定时间内降低到指定工作压力时，所述异常警报为设备异常警报。

可选地，所述指定工作压力为10^-4Torr。

可选地，所述预定时间小于12秒。