[发明专利]半导体工艺设备

说明书

本发明提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在工艺腔室中的承载盘，该半导体工艺设备还包括厚度检测装置、承载盘升降装置和控制装置，厚度检测装置用于向承载盘上的基片的多个检测位置发出检测光信号并接收多个检测位置的反射光信号，以及根据反射光信号确定基片在多个检测位置的厚度，控制装置用于根据基片在多个检测位置的厚度确定基片厚度的均匀度，并在均匀度高于预设均匀度时，控制承载盘升降装置调节承载盘的高度。本发明提供的半导体工艺设备能够在溅射过程中实时调节基片表面膜层的均匀性，提高了产品良率，节约了生产成本。

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备。

背景技术

物理气相沉积技术(Physical Vapor Deposition，PVD)被广泛应用于半导体行业，具有工艺温度低、沉积速率快，杂质少以及环保无污染等优点。磁控溅射是PVD技术中最重要的一种，溅射镀膜基本原理是充氩(Ar)气的真空条件下，使氩气进行辉光放电，这时氩(Ar)原子电离成氩离子(Ar+)，氩离子在电场力的作用下，加速轰击以镀料制作的阴极靶材，靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。磁控溅射不仅可以沉积金属薄膜如Au、Ag、Ti、Al、Cu、Ni、Ta…，还被用于沉积化合物薄膜，如TiN、AlN、ITO和SiO₂等。

溅射制备的薄膜的均匀性是PVD设备工艺能力的一个最重要的指标，随着半导体技术的发展，晶圆的尺寸需求扩大、对半导体精度提出了更高标准，对于薄膜的均匀性要求也越来越高，随着5G时代的到来，在MEMS领域，尤其是在射频器件和滤波器件中，半导体器件中薄膜厚度的波动范围不超过数埃对PVD设备的工艺能力提出了更高的标准。

在通过现有的半导体工艺设备进行薄膜生长工艺时，薄膜常出现均匀性较差的问题，且在将工件取出工艺腔室并发现该均匀性问题后，往往无法补救。因此，如何提供一种能够提高薄膜均匀性的半导体工艺设备，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种半导体工艺设备，该半导体工艺设备能够实时调节基片表面膜层的均匀性，提高产品良率、节约生产成本。

为实现上述目的，本发明提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的承载盘，所述半导体工艺设备还包括厚度检测装置、承载盘升降装置和控制装置，所述厚度检测装置用于向所述承载盘上的基片的多个检测位置发出检测光信号并接收所述多个检测位置的反射光信号，以及根据所述反射光信号确定所述基片在多个所述检测位置的厚度，所述控制装置用于根据所述基片在多个所述检测位置的厚度确定所述基片厚度的均匀度，并在所述均匀度高于预设均匀度时，控制所述承载盘升降装置调节所述承载盘的高度。

可选地，多个所述检测位置包括多个中心检测点和环绕多个所述中心检测点设置的外圈检测点。

可选地，多个所述中心检测点包括位于所述基片中心的中央检测点和环绕所述中央检测点设置的内圈检测点。

可选地，所述内圈检测点为4个，所述外圈检测点为4个，4个所述内圈检测点和4个所述外圈检测点均沿圆周方向等间隔分布且径向错开。

可选地，所述控制装置具体用于：

在所述基片厚度的均匀度高于所述预设均匀度，且所述基片在所述中心检测点的平均厚度低于所述基片在所述外圈检测点的平均厚度时，控制所述承载盘升降装置降低所述承载盘的高度；

在所述基片厚度的均匀度高于所述预设均匀度，且所述基片在所述中心检测点的平均厚度高于所述基片在所述外圈检测点的平均厚度时，控制所述承载盘升降装置升高所述承载盘的高度。

可选地，所述控制装置用于根据所述基片在多个所述检测位置的厚度的方差和均值得到基片厚度的均匀度。