[发明专利]工艺气体流量补偿的装置及方法、半导体处理设备

说明书

本发明公开了一种工艺气体流量补偿的装置及方法、半导体处理设备。包括工艺管路以及依次串接在所述工艺管路并选择性连通的气源罐、初级流量计、缓存罐和次级流量计；所述装置还包括压力计以及与所述压力计电连接的控制器；其中，所述压力计，用于实时检测所述缓存罐内的气体压力实际值，并将所述气体压力实际值发送至所述控制器；所述控制器，用于将所述气体压力实际值与预设的气体压力标准值进行比较，并根据比较结果，调整所述初级流量计的气体流量设定值，以使得所述气体压力实际值与所述气体压力标准值一致。可以有效补偿工艺气体因饱和蒸气压消耗导致温度变化而影响次级流量计流量微小波动的情况，提高工艺结果重复性，提高产品良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种工艺气体流量补偿的装置、一种工艺气体流量补偿的方法以及一种半导体处理设备。

背景技术

当前集成电路制造工艺依然采用硅晶圆作为原料，由于硅(或者多晶硅)在大气环境中会被氧化生成氧化硅或氮化硅等物质，在某些金属沉积工艺中，生成的薄膜与硅衬底直接接触，如果衬底表面有一层氧化硅和氮化硅会增加电阻率，影响集成电路的性能，因此在镀膜前期应除去硅化物。

现有去除硅化物工艺主要包括湿法刻蚀与干法刻蚀两种。其中干法刻蚀相对湿法刻蚀优势明显，湿法刻蚀使用液体反应物，因表面张力使深空洞刻蚀硅化物不均匀，影响集成电路制成良率。干法刻蚀采用气体物质反应，一般是将两种或两种以上气体反应物通入反应腔室，在一定条件下，与硅化物发生化学反应，生成气态或固体物质，通过高温排到尾气处理设备；干法刻蚀需要经过去气→刻蚀→退火→冷却→刻蚀→退火→冷却多次循环工艺。

其中刻蚀工艺最为重要，是实际去除晶圆硅上硅化物的关键步骤，反应物多以HF气体为反应源，同其他工艺气体在一定条件完成硅化物刻蚀，HF气体的流量大小以及HF气体的流量稳定性直接影响刻蚀的速率和刻蚀量。

目前HF气体流量控制大多采用质量流量控制器(MFC)来控制气体流量。但是，MFC容易受到压力、温度等因素的影响，从而导致MFC气体流量发生变化，最终影响工艺结果。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种工艺气体流量补偿的装置、一种工艺气体流量补偿的方法以及一种半导体处理设备。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种工艺气体流量补偿的装置，所述装置包括工艺管路以及依次串接在所述工艺管路并选择性连通的气源罐、初级流量计、缓存罐和次级流量计；所述装置还包括压力计以及与所述压力计电连接的控制器；其中，

所述压力计，用于实时检测所述缓存罐内的气体压力实际值，并将所述气体压力实际值发送至所述控制器；

所述控制器，用于将所述气体压力实际值与预设的气体压力标准值进行比较，并根据比较结果，调整所述初级流量计的气体流量设定值，以使得所述气体压力实际值与所述气体压力标准值一致。

可选地，当所述气体压力实际值小于所述气体压力标准值时，增大所述初级流量计的气体流量设定值；

当所述气体压力实际值大于所述气体压力标准值时，减小所述初级流量计的气体流量设定值。

可选地，所述初级流量计的流量设定值、所述次级流量计的流量设定值、所述气体压力实际值和所述气体压力标准值之间满足下述关系式：

当G＜T时，A2＝A1+(T-G)*K1；

当G＞T时，A2＝A1-(G-T)*K2；

当G＝T时，A2＝A1；

其中，G为所述气体压力实际值，T为所述气体压力标准值，A2为所述初级流量计的流量设定值，A1为所述次级流量计的流量设定值，K1和K2均为补偿比例系数。