半导体设备检漏方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体技术领域，特别涉及半导体技术中的半导体设备检漏技术。
【背景技术】
[0002] 随着集成电路工艺的发展，特征尺寸持续按比例缩小，半导体工艺制造的复杂性 也在不断提高。在这种发展趋势下，在满足工艺要求精度的同时，产品工艺过程的耗费也是 重要的营运指标。在半导体制程中，传统的炉管机台通常批量较大，一般炉管一次可同时作 业125片产品，具备产能大、制程耗费低等优点，对半导体营运成本的降低尤为重要。
[0003] 目前，包括炉管在内的许多半导体设备均要求高真空。在高真空环境下，洁净度 高、水蒸气很少，具有较高的良率和工艺质量。此外，一些半导体设备要用到有毒或有腐蚀 性的特殊气体，在低漏率真空条件下，这些气体不易外泄，设备能及时抽走未反应气体和气 态反应产物，保证工艺人员的安全。
[0004] 然而，随着生产设备数量的增加，以及新工艺对设备要求的提高，真空故障随之增 加。图1为目前传统炉管漏率测试的气体管路示意图。如图1所示，当前以低压炉管为代表的 炉管机台设备测试漏率通常采用以下方式:将所有进气管路关闭，将机台抽到底压后抽气 主阀关闭，等待一段时间后(等待时间通常为1-10分钟），根据压力变化来计算机台漏率。该 常规检漏方法具有较大容差，采用1分钟漏率测试方法，其测试精度仅为3mt 〇rr，对于机台 发生的微漏现象无法检测到，影响产品良率。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，提供一半导体设备检漏方法，能够实现对低压炉 管等半导体设备漏率的精确测试，提高工艺质量和产品良率。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供了一半导体设备检漏方法，包括步骤：
[0007] 待测晶圆预清洗，并测量其自然氧化层厚度m;
[0008] 选定待检半导体设备，并采用所述待检半导体设备进行工艺制程，该工艺制程在 测试气体氛围下进行；
[0009] 测量待测晶圆制程后自然氧化层厚度D2;
[0010] 依据待测晶圆工艺制程前后自然氧化层厚度变化量ADiDs-Di，判断所述待检半 导体设备是否存在微漏。
[0011] 作为可选择的技术方案，所述测试气体为氮气，所述工艺制程中，工艺温度、测试 气体流量、制程时间参数可调，其中，所述测试气体的流量为0-500s CCm，制程时间为0-12小 时，工艺温度为200°C-1000°C。
[0012] 作为可选择的技术方案，所述待检半导体设备为低压炉管，所述测试气体的流量 为0-50sccm，制程时间为4-8小时，工艺温度为400°C-800°C;所述待测晶圆工艺制程前后自 然氧化层厚度变化量AD>0.8A时，所述待检半导体设备即有气体泄漏。
[0013] 作为可选择的技术方案，所述待检半导体设备为多晶硅机台，所述测试气体的流 量为300-450sccm，制程时间为2-3小时，工艺温度为600°C_700°C;所述待测晶圆工艺制程 前后自然氧化层厚度变化量Δ?>0.5Α时，所述待检半导体设备即有气体泄漏。
[0014] 本发明提供的半导体设备检漏方法，通过采用测试气体替换工艺制程中所需的特 种气体、并测量待测晶圆工艺制程前后自然氧化层厚度变化情况，定义半导体设备漏率。与 现有技术相比，本发明提供的半导体设备检漏方法无需特殊工艺及检测手段，检漏精度高， 能够检测到设备的微漏现象，从而实现对低压炉管、多晶硅机台等半导体设备漏率的精确 测试，提高工艺质量和产品良率。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明提供的半导体设备检漏方法步骤图。
【具体实施方式】
[0016] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施 方式作进一步地详细描述。
[0017] 本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功 效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节 也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0018] 图1为本【具体实施方式】提供的半导体设备检漏方法步骤图。
[0019] 如图1所示，本【具体实施方式】提供的半导体设备检漏方法包括以下步骤：
[0020] 步骤S1:待测晶圆预清洗，并测量其自然氧化层厚度m。
[0021] 该步骤中，所述待测晶圆处于待检半导体设备工艺制程前状态，所测量的自然氧 化层厚度〇:为待测晶圆表面氧化层厚度，可以为自然氧化层厚度，也可以为含前序工艺中 其表面制备的氧化层厚度。
[0022] 步骤S2:选定待检半导体设备，并采用所述待检半导体设备进行工艺制程，该工艺 制程在测试气体氛围下进行。
[0023] 该步骤中，所述工艺制程中，工艺温度、测试气体流量、制程时间等参数可调。作为 较佳实施方式，所述测试气体为氮气;作为可选实施方式，所述测试气体也可以为其他半导 体晶圆表面不易形成氧化层的保护气体，用以替换一般工艺制程中所采用的特种气体。 [0024] 作为可选实施方式，所述测试气体的流量为0-500sccm，制程时间为0-12小时，工 艺温度为 200°C-1000°C。
[0025]步骤S3:测量待测晶圆制程后自然氧化层厚度D2。
[0026]步骤S4:依据待测晶圆工艺制程前后自然氧化层厚度变化量ADiDs-Di，判断所述 待检半导体设备是否存在微漏。
[0027] 作为可选实施方式，所述待检半导体设备为低压炉管。此时，较佳地，所述测试气 体的流量为0-50sccm，制程时间为4-8小时，工艺温度为400°C-800°C，所述待测晶圆工艺制 程前后自然氧化层厚度变化量ΔΟ > 0.8 A时，所述待检半导体设备即有气体泄漏。
[0028] 作为又一可选实施方式，所述待检半导体设备为多晶硅机台。此时，所述测试气体 的流量为300-450sccm，制程时间为2-3小时，工艺温度为600°C-700°C，当所述待测晶圆工 艺制程前后自然氧化层厚度变化量ΔΟ > 0.5.A时，所述待检半导体设备即有气体泄漏。 [0029]需要说明的是，本【具体实施方式】提供的半导体设备检漏方法中，步骤S2中的选定 待检半导体设备，也可以在步骤S1中进行，或在步骤S1开始前即定义清楚，并不影响本具体 实施方式的实施及效果。
[0030] 本【具体实施方式】所提供的半导体设备检漏方法，通过采用测试气体替换工艺制程 中所需的特种气体、并测量待测晶圆工艺制程前后自然氧化层厚度变化情况，定义半导体 设备漏率。与现有技术相比，本发明提供的半导体设备检漏方法无需特殊工艺及检测手段， 检漏精度高，能够检测到设备的微漏现象，从而实现对低压炉管、多晶硅机台等半导体设备 漏率的精确测试，提高工艺质量和产品良率。
[0031] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1. 一种半导体设备检漏方法，其特征在于，包括步骤： 待测晶圆预清洗，并测量其自然氧化层厚度D1; 选定待检半导体设备，并采用所述待检半导体设备进行工艺制程，该工艺制程在测试 气体氛围下进行； 测量待测晶圆制程后自然氧化层厚度D2; 依据待测晶圆工艺制程前后自然氧化层厚度变化量A D = D2-D1，判断所述待检半导体 设备是否存在微漏。2. 根据权利要求1所述的半导体设备检漏方法，其特征在于，所述工艺制程中，工艺温 度、测试气体流量、制程时间参数可调。3. 根据权利要求1所述的半导体设备检漏方法，其特征在于，所述测试气体为氮气。4. 根据权利要求3所述的半导体设备检漏方法，其特征在于，所述测试气体的流量为O-500sccm，制程时间为0-12小时，工艺温度为200°C-1000°C。5. 根据权利要求3所述的半导体设备检漏方法，其特征在于，所述待检半导体设备为低 压炉管。6. 根据权利要求4或5所述的半导体设备检漏方法，其特征在于，所述测试气体的流量 为0-50sccm，制程时间为4-8小时，工艺温度为400°C-800°C。7. 根据权利要求6所述的半导体设备检漏方法，其特征在于，所述待测晶圆工艺制程前 后自然氧化层厚度变化量ΔΙ) > OjA时，所述待检半导体设备即有气体泄漏。8. 根据权利要求3所述的半导体设备检漏方法，其特征在于，所述待检半导体设备为多 晶硅机台。9. 根据权利要求4或8所述的半导体设备检漏方法，其特征在于，所述测试气体的流量 为300-450sccm，制程时间为2-3小时，工艺温度为600°C-700°C。10. 根据权利要求9所述的半导体设备检漏方法，其特征在于，所述待测晶圆工艺制程 前后自然氧化层厚度变化量AD > 0.5 A时，所述待检半导体设备即有气体泄漏。
【专利摘要】本发明涉及半导体技术领域，公开了一半导体设备检漏方法，包括步骤：待测晶圆预清洗，并测量其自然氧化层厚度D1；选定待检半导体设备，并采用所述待检半导体设备进行工艺制程，该工艺制程在测试气体氛围下进行；测量待测晶圆制程后自然氧化层厚度D2；依据待测晶圆工艺制程前后自然氧化层厚度变化量ΔD＝D2-D1，判断所述待检半导体设备是否存在微漏。与现有技术相比，本发明提供的半导体设备检漏方法具有更高的检漏精度高，能够检测到设备的微漏现象，从而实现对低压炉管、多晶硅机台等半导体设备漏率的精确测试，提高工艺质量和产品良率。
【IPC分类】H01L21/66, H01L21/67
【公开号】CN105529281
【申请号】CN201610088129
【发明人】张召, 王智, 苏俊铭, 倪立华
【申请人】上海华力微电子有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年2月17日