半導體設備檢漏方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及半導體技術領域，特別涉及半導體技術中的半導體設備檢漏技術。
【背景技術】
[0002] 隨著集成電路工藝的發展，特征尺寸持續按比例縮小，半導體工藝制造的復雜性 也在不斷提高。在這種發展趨勢下，在滿足工藝要求精度的同時，產品工藝過程的耗費也是 重要的營運指標。在半導體制程中，傳統的爐管機臺通常批量較大，一般爐管一次可同時作 業125片產品，具備產能大、制程耗費低等優點，對半導體營運成本的降低尤為重要。
[0003] 目前，包括爐管在內的許多半導體設備均要求高真空。在高真空環境下，潔凈度 高、水蒸氣很少，具有較高的良率和工藝質量。此外，一些半導體設備要用到有毒或有腐蝕 性的特殊氣體，在低漏率真空條件下，這些氣體不易外泄，設備能及時抽走未反應氣體和氣 態反應產物，保證工藝人員的安全。
[0004] 然而，隨著生產設備數量的增加，以及新工藝對設備要求的提高，真空故障隨之增 加。圖1為目前傳統爐管漏率測試的氣體管路示意圖。如圖1所示，當前以低壓爐管為代表的 爐管機臺設備測試漏率通常采用以下方式:將所有進氣管路關閉，將機臺抽到底壓后抽氣 主閥關閉，等待一段時間后(等待時間通常為1-10分鐘），根據壓力變化來計算機臺漏率。該 常規檢漏方法具有較大容差，采用1分鐘漏率測試方法，其測試精度僅為3mt 〇rr，對于機臺 發生的微漏現象無法檢測到，影響產品良率。

【發明內容】

[0005] 本發明所要解決的技術問題是，提供一半導體設備檢漏方法，能夠實現對低壓爐 管等半導體設備漏率的精確測試，提高工藝質量和產品良率。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明提供了一半導體設備檢漏方法，包括步驟：
[0007] 待測晶圓預清洗，并測量其自然氧化層厚度m;
[0008] 選定待檢半導體設備，并采用所述待檢半導體設備進行工藝制程，該工藝制程在 測試氣體氛圍下進行；
[0009] 測量待測晶圓制程后自然氧化層厚度D2;
[0010] 依據待測晶圓工藝制程前后自然氧化層厚度變化量ADiDs-Di，判斷所述待檢半 導體設備是否存在微漏。
[0011] 作為可選擇的技術方案，所述測試氣體為氮氣，所述工藝制程中，工藝溫度、測試 氣體流量、制程時間參數可調，其中，所述測試氣體的流量為0-500s CCm，制程時間為0-12小 時，工藝溫度為200°C-1000°C。
[0012] 作為可選擇的技術方案，所述待檢半導體設備為低壓爐管，所述測試氣體的流量 為0-50sccm，制程時間為4-8小時，工藝溫度為400°C-800°C;所述待測晶圓工藝制程前后自 然氧化層厚度變化量AD>0.8A時，所述待檢半導體設備即有氣體泄漏。
[0013] 作為可選擇的技術方案，所述待檢半導體設備為多晶硅機臺，所述測試氣體的流 量為300-450sccm，制程時間為2-3小時，工藝溫度為600°C_700°C;所述待測晶圓工藝制程 前后自然氧化層厚度變化量Δ?>0.5Α時，所述待檢半導體設備即有氣體泄漏。
[0014] 本發明提供的半導體設備檢漏方法，通過采用測試氣體替換工藝制程中所需的特 種氣體、并測量待測晶圓工藝制程前后自然氧化層厚度變化情況，定義半導體設備漏率。與 現有技術相比，本發明提供的半導體設備檢漏方法無需特殊工藝及檢測手段，檢漏精度高， 能夠檢測到設備的微漏現象，從而實現對低壓爐管、多晶硅機臺等半導體設備漏率的精確 測試，提高工藝質量和產品良率。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明提供的半導體設備檢漏方法步驟圖。
【具體實施方式】
[0016] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施 方式作進一步地詳細描述。
[0017] 本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功 效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節 也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0018] 圖1為本【具體實施方式】提供的半導體設備檢漏方法步驟圖。
[0019] 如圖1所示，本【具體實施方式】提供的半導體設備檢漏方法包括以下步驟：
[0020] 步驟S1:待測晶圓預清洗，并測量其自然氧化層厚度m。
[0021] 該步驟中，所述待測晶圓處于待檢半導體設備工藝制程前狀態，所測量的自然氧 化層厚度〇:為待測晶圓表面氧化層厚度，可以為自然氧化層厚度，也可以為含前序工藝中 其表面制備的氧化層厚度。
[0022] 步驟S2:選定待檢半導體設備，并采用所述待檢半導體設備進行工藝制程，該工藝 制程在測試氣體氛圍下進行。
[0023] 該步驟中，所述工藝制程中，工藝溫度、測試氣體流量、制程時間等參數可調。作為 較佳實施方式，所述測試氣體為氮氣;作為可選實施方式，所述測試氣體也可以為其他半導 體晶圓表面不易形成氧化層的保護氣體，用以替換一般工藝制程中所采用的特種氣體。 [0024] 作為可選實施方式，所述測試氣體的流量為0-500sccm，制程時間為0-12小時，工 藝溫度為 200°C-1000°C。
[0025]步驟S3:測量待測晶圓制程后自然氧化層厚度D2。
[0026]步驟S4:依據待測晶圓工藝制程前后自然氧化層厚度變化量ADiDs-Di，判斷所述 待檢半導體設備是否存在微漏。
[0027] 作為可選實施方式，所述待檢半導體設備為低壓爐管。此時，較佳地，所述測試氣 體的流量為0-50sccm，制程時間為4-8小時，工藝溫度為400°C-800°C，所述待測晶圓工藝制 程前后自然氧化層厚度變化量ΔΟ > 0.8 A時，所述待檢半導體設備即有氣體泄漏。
[0028] 作為又一可選實施方式，所述待檢半導體設備為多晶硅機臺。此時，所述測試氣體 的流量為300-450sccm，制程時間為2-3小時，工藝溫度為600°C-700°C，當所述待測晶圓工 藝制程前后自然氧化層厚度變化量ΔΟ > 0.5.A時，所述待檢半導體設備即有氣體泄漏。 [0029]需要說明的是，本【具體實施方式】提供的半導體設備檢漏方法中，步驟S2中的選定 待檢半導體設備，也可以在步驟S1中進行，或在步驟S1開始前即定義清楚，并不影響本具體 實施方式的實施及效果。
[0030] 本【具體實施方式】所提供的半導體設備檢漏方法，通過采用測試氣體替換工藝制程 中所需的特種氣體、并測量待測晶圓工藝制程前后自然氧化層厚度變化情況，定義半導體 設備漏率。與現有技術相比，本發明提供的半導體設備檢漏方法無需特殊工藝及檢測手段， 檢漏精度高，能夠檢測到設備的微漏現象，從而實現對低壓爐管、多晶硅機臺等半導體設備 漏率的精確測試，提高工藝質量和產品良率。
[0031] 上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟 悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因 此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完 成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1. 一種半導體設備檢漏方法，其特征在于，包括步驟： 待測晶圓預清洗，并測量其自然氧化層厚度D1; 選定待檢半導體設備，并采用所述待檢半導體設備進行工藝制程，該工藝制程在測試 氣體氛圍下進行； 測量待測晶圓制程后自然氧化層厚度D2; 依據待測晶圓工藝制程前后自然氧化層厚度變化量A D = D2-D1，判斷所述待檢半導體 設備是否存在微漏。2. 根據權利要求1所述的半導體設備檢漏方法，其特征在于，所述工藝制程中，工藝溫 度、測試氣體流量、制程時間參數可調。3. 根據權利要求1所述的半導體設備檢漏方法，其特征在于，所述測試氣體為氮氣。4. 根據權利要求3所述的半導體設備檢漏方法，其特征在于，所述測試氣體的流量為O-500sccm，制程時間為0-12小時，工藝溫度為200°C-1000°C。5. 根據權利要求3所述的半導體設備檢漏方法，其特征在于，所述待檢半導體設備為低 壓爐管。6. 根據權利要求4或5所述的半導體設備檢漏方法，其特征在于，所述測試氣體的流量 為0-50sccm，制程時間為4-8小時，工藝溫度為400°C-800°C。7. 根據權利要求6所述的半導體設備檢漏方法，其特征在于，所述待測晶圓工藝制程前 后自然氧化層厚度變化量ΔΙ) > OjA時，所述待檢半導體設備即有氣體泄漏。8. 根據權利要求3所述的半導體設備檢漏方法，其特征在于，所述待檢半導體設備為多 晶硅機臺。9. 根據權利要求4或8所述的半導體設備檢漏方法，其特征在于，所述測試氣體的流量 為300-450sccm，制程時間為2-3小時，工藝溫度為600°C-700°C。10. 根據權利要求9所述的半導體設備檢漏方法，其特征在于，所述待測晶圓工藝制程 前后自然氧化層厚度變化量AD > 0.5 A時，所述待檢半導體設備即有氣體泄漏。
【專利摘要】本發明涉及半導體技術領域，公開了一半導體設備檢漏方法，包括步驟：待測晶圓預清洗，并測量其自然氧化層厚度D1；選定待檢半導體設備，并采用所述待檢半導體設備進行工藝制程，該工藝制程在測試氣體氛圍下進行；測量待測晶圓制程后自然氧化層厚度D2；依據待測晶圓工藝制程前后自然氧化層厚度變化量ΔD＝D2-D1，判斷所述待檢半導體設備是否存在微漏。與現有技術相比，本發明提供的半導體設備檢漏方法具有更高的檢漏精度高，能夠檢測到設備的微漏現象，從而實現對低壓爐管、多晶硅機臺等半導體設備漏率的精確測試，提高工藝質量和產品良率。
【IPC分類】H01L21/66, H01L21/67
【公開號】CN105529281
【申請號】CN201610088129
【發明人】張召, 王智, 蘇俊銘, 倪立華
【申請人】上海華力微電子有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年2月17日