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多个工艺腔室压力的控制方法及半导体工艺设备与流程

2021-10-20 00:03:00 来源:中国专利 TAG:半导体 工艺 工艺设备 多个 压力


1.本发明涉及半导体工艺技术领域,具体地,涉及一种半导体工艺设备中多个工艺腔室压力的控制方法及半导体工艺设备。


背景技术:

2.半导体工艺在通过物理或化学等手段对晶片进行处理时,需要在能够提供一定真空环境的工艺腔室(pm)中进行,晶片在由大气环境进入工艺腔室的过程中,通常会先进入传输腔室(tc)再进入工艺腔室,该传输腔室可以与多个工艺腔室连接,且传输腔室与每个工艺腔室之间均设有用于使二者连通或隔离的通断阀。随着半导体工艺的发展,对半导体设备在半导体工艺中的一致性要求越来越严格,而由于工艺腔室的压力对半导体工艺结果具有重要的影响,因此,在半导体工艺中使多个工艺腔室的压力一致就变得十分重要。
3.但是,由于多个工艺腔室的抽气装置之间存在差异,多个工艺腔室的压力检测装置之间存在差异,以及多个工艺腔室的结构之间存在差异,导致多个工艺腔室在半导体工艺中的压力一致性较差。


技术实现要素:

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种多个工艺腔室压力的控制方法及半导体工艺设备,其能够提高多个工艺腔室在半导体工艺中的压力一致性。
5.为实现本发明的目的而提供一种半导体工艺设备中多个工艺腔室压力的控制方法,包括以下步骤:
6.s1、根据多个所述工艺腔室的同一目标压力值,以及预设的各个所述工艺腔室的控压参数与压力值的对应关系,分别获得各个所述工艺腔室与所述目标压力值对应的控压参数;
7.s2、向各个所述工艺腔室的压力控制装置分别输出各个所述工艺腔室与所述目标压力值对应的所述控压参数。
8.优选的,各个所述工艺腔室的所述对应关系均包括n个子对应关系,n为大于1的整数;所述n个子对应关系与由一标准压力检测装置的全量程划分而成的n个连续且无交集的压力范围一一对应;
9.所述步骤s1,包括:
10.s11、确定各个所述工艺腔室的与所述目标压力值所在的压力范围对应的子对应关系;
11.s12、根据所述目标压力值,以及各个所述工艺腔室的与所述目标压力值所在的压力范围对应的子对应关系,分别获得各个所述工艺腔室与所述目标压力值对应的控压参数。
12.优选的,各个所述工艺腔室的所述对应关系,通过以下步骤获得:
13.s01、使各个所述工艺腔室均与同一传输腔室连通,对所述传输腔室进行抽气,待所述传输腔室的压力检测装置的压力示数稳定后,记录该压力示数,作为初始目标压力值;
14.s02、记录各个所述工艺腔室自身的压力检测装置此时的第一压力示数;
15.s03、向所述传输腔室中通入气体,直至所述传输腔室的压力检测装置的压力示数达到其全量程的上限值,将所述上限值作为最大目标压力值;
16.s04、记录各个所述工艺腔室自身的压力检测装置此时的第二压力示数;
17.s05、根据所述初始目标压力值、所述最大目标压力值以及各个所述工艺腔室的第一压力示数和第二压力示数,采用线性拟合算法计算获得各个所述工艺腔室的表示所述对应关系的拟合函数。
18.优选的,各个所述工艺腔室的所述对应关系,通过以下步骤获得:
19.s001、使各个所述工艺腔室均与同一传输腔室连通,对所述传输腔室进行抽气,待所述传输腔室的压力检测装置的压力示数稳定后,记录该压力示数,作为初始目标压力值;
20.s002、记录各个所述工艺腔室自身的压力检测装置此时的压力示数;
21.s003、向所述传输腔室中通入气体,使所述传输腔室的压力检测装置的压力示数依次到达n个预设目标压力值,其中,第n个预设目标压力值为所述传输腔室的压力检测装置全量程的上限值,所述初始目标压力值和所述n个预设目标压力值将所述全量程划分为n个连续且无交集的压力范围;
22.s004、所述传输腔室的压力检测装置的压力示数每到达一所述预设目标压力值,记录各个所述工艺腔室自身的压力检测装置此时的压力示数;
23.s005、根据所述初始目标压力值、所述n个预设目标压力值以及所述初始目标压力值、所述n个预设目标压力值对应的各个所述工艺腔室自身的压力检测装置的压力示数,采用线性拟合算法计算获得各个工艺腔室的每个所述压力范围的表示所述子对应关系的拟合函数。
24.优选的,对于各个所述工艺腔室中任一工艺腔室,该工艺腔室的所述对应关系,通过以下步骤获得:
25.s10、将一标准压力检测装置设置在该工艺腔室上,对该工艺腔室进行抽气,待所述标准压力检测装置的压力示数稳定后,记录该压力示数,将其作为初始目标压力值;
26.s20、记录该工艺腔室自身的压力检测装置此时的第一压力示数;
27.s30、向该所述工艺腔室通入气体,直至所述标准压力检测装置的压力示数达到其全量程的上限值,将所述上限值作为最大目标压力值;
28.s40、记录该工艺腔室自身的压力检测装置此时的第二压力示数;
29.s50、根据所述初始目标压力值、所述最大目标压力值、所述第一压力示数以及所述第二压力示数,采用线性拟合算法计算获得该工艺腔室的表示所述对应关系的拟合函数。
30.优选的,对于各个所述工艺腔室中任一工艺腔室,该工艺腔室的所述对应关系,通过以下步骤获得:
31.s100、将一标准压力检测装置设置在该工艺腔室上,对该工艺腔室进行抽气,待所述标准压力检测装置的压力示数稳定后,记录该压力示数,将其作为初始目标压力值;
32.s200、记录该工艺腔室自身的压力检测装置此时的压力示数;
33.s300、向该所述工艺腔室通入气体,使所述标准压力检测装置的压力示数依次到达n个预设目标压力值,其中,第n个目标压力值为所述标准压力检测装置全量程的上限值,所述初始目标压力值和所述n个预设目标压力值将所述全量程划分为n个连续且无交集的压力范围;
34.s400、所述标准压力检测装置的压力示数每到达一所述预设目标压力值,记录该工艺腔室自身的压力检测装置此时的压力示数;
35.s500、根据所述初始目标压力值、所述n个预设目标压力值以及所述初始目标压力值、所述n个预设目标压力值对应的该工艺腔室自身的压力检测装置的压力示数,采用线性拟合算法计算获得该工艺腔室每个所述压力范围的表示所述子对应关系的拟合函数。
36.优选的,所述n个预设目标压力值满足下述公式:
[0037][0038]
其中,p(i)为第i个预设目标压力值,i=1,2,...,n;pr为所述传输腔室的压力检测装置或所述标准压力检测装置的全量程的上限值。
[0039]
本发明还提供一种半导体工艺设备,包括控制装置和多个工艺腔室,每个所述工艺腔室上均设置有压力检测装置,每个所述工艺腔室均对应一压力控制装置,其中,
[0040]
所述压力检测装置用于对所述工艺腔室的压力进行检测,所述控制装置与多个所述压力控制装置通信连接,用于采用如本发明提供的所述控制方法通过所述压力控制装置对所述工艺腔室的压力进行控制。
[0041]
优选的,所述半导体工艺设备还包括传输腔室,所述传输腔室上也设置有压力检测装置,用于对所述传输腔室的压力进行检测,所述传输腔室与多个所述工艺腔室均可选择性地连通。
[0042]
优选的,每个所述工艺腔室上均设置有用于安装标准压力检测装置的接口。
[0043]
本发明具有以下有益效果:
[0044]
本发明提供的多个工艺腔室压力的控制方法,是根据多个工艺腔室的同一目标压力值,以及预设的各个工艺腔室的控压参数与压力值的对应关系,分别获得各个工艺腔室与目标压力值对应的控压参数,并向各个工艺腔室的压力控制装置分别输出各个工艺腔室与目标压力值对应的控压参数,以借助各个工艺腔室的压力控制装置分别根据各个工艺腔室与目标压力值对应的控压参数,对各个工艺腔室的压力进行控制,从而将各个工艺腔室的压力均控制在目标压力值,继而规避由于多个工艺腔室的抽气装置之间存在差异,多个工艺腔室的压力检测装置之间存在差异,以及多个工艺腔室的结构之间存在差异,而带来的多个工艺腔室在半导体工艺中的压力一致性较差的问题,进而能够提高多个工艺腔室在半导体工艺中的压力一致性。
[0045]
本发明提供的半导体工艺设备,通过使控制装置与多个压力控制装置通信连接,以借助控制装置采用如本发明提供的多个工艺腔室压力的控制方法通过压力控制装置对工艺腔室的压力进行控制,从而能够提高多个工艺腔室在半导体工艺中的压力一致性。
附图说明
[0046]
图1为本发明实施例提供的半导体工艺设备的结构示意图;
[0047]
图2为本发明实施例提供的多个工艺腔室压力的控制方法的一种流程图;
[0048]
图3为本发明实施例提供的多个工艺腔室压力的控制方法的另一种流程图;
[0049]
图4为本发明实施例提供的多个工艺腔室压力的控制方法的又一种流程图;
[0050]
图5为本发明实施例提供的多个工艺腔室压力的控制方法的再一种流程图;
[0051]
图6为本发明实施例提供的多个工艺腔室压力的控制方法的再一种流程图;
[0052]
图7为本发明实施例提供的多个工艺腔室压力的控制方法的再一种流程图;
[0053]
附图标记说明:
[0054]
11

工艺腔室;12

传输腔室;13

压力检测装置;14

压力检测装置;15

压力控制装置;16

第一抽气管路;17

第一抽气装置;18

第一进气装置;19

第二抽气管路;21

第二抽气装置;22

第二进气装置;23

通断阀。
具体实施方式
[0055]
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图来对本发明提供的多个工艺腔室压力的控制方法及半导体工艺设备进行详细描述。
[0056]
如图1和图2所示,本实施例提供一种半导体工艺设备中多个工艺腔室压力的控制方法,包括以下步骤:
[0057]
s1、根据多个工艺腔室11的同一目标压力值,以及预设的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系,分别获得各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数;
[0058]
s2、向各个工艺腔室11的压力控制装置15分别输出各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数。
[0059]
为了更好的理解本发明实施例提供的多个工艺腔室压力的控制方法,首先对现有技术中多个工艺腔室压力的控制方法进行介绍。在现有技术中,多个工艺腔室11的压力一致性主要依赖于各个工艺腔室11的压力检测装置13的一致性及准确性,以及各个工艺腔室11的压力控制装置15的一致性及准确性。在半导体工艺开始之前,先将各个工艺腔室11与传输腔室12之间的通断阀23关闭,使各个工艺腔室11均与传输腔室12隔离,再将各个工艺腔室11的压力控制装置15的开度开到最大,并通过各个工艺腔室11的抽气部件对各个工艺腔室11进行抽气,使各个工艺腔室11的压力检测装置13的压力示数基本保持不变,以此时各个工艺腔室11的压力检测装置13的压力示数作为本底压力值,在半导体工艺过程中,通过各个工艺腔室11的进气装置向各个工艺腔室11内通入气体,并通过各个工艺腔室11的压力控制装置15对各个工艺腔室11的压力进行控制,使各个工艺腔室11的压力检测装置13的压力示数相同,从而使多个工艺腔室11的压力处于一致。
[0060]
但是,例如由于各个工艺腔室11的抽气装置的抽气能力误差,各个工艺腔室11的抽气管路的长短及形状不同,而导致多个工艺腔室11的抽气装置之间存在差异,又例如由于各个工艺腔室11的压力检测装置13的精度误差,而导致多个工艺腔室11的压力检测装置13之间存在差异,就会造成虽然各个工艺腔室11的压力检测装置13的压力示数相同,但各个工艺腔室11的压力实际并不相同,再例如由于各个工艺腔室11的体积误差,而导致多个工艺腔室11的结构之间存在差异,而多个工艺腔室11的抽气装置之间的差异,多个工艺腔室11的压力检测装置13之间的差异,以及多个工艺腔室11的结构之间的差异,都会导致多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性较差。
[0061]
而本实施例提供的多个工艺腔室压力的控制方法,是根据多个工艺腔室11的同一目标压力值,以及预设的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系,分别获得各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数,并向各个工艺腔室11的压力控制装置15分别输出各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数,以借助各个工艺腔室11的压力控制装置15分别根据各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数,对各个工艺腔室11的压力进行控制,从而将各个工艺腔室11的压力均控制在目标压力值,继而规避由于多个工艺腔室11的抽气装置之间存在差异,多个工艺腔室11的压力检测装置13之间存在差异,以及多个工艺腔室11的结构之间存在差异,而带来的多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性较差的问题,进而能够提高多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性。
[0062]
在本实施例中,多个工艺腔室11的同一目标压力值可以是在半导体工艺过程中,为了满足半导体工艺的需求,而需要各个工艺腔室11达到的压力值。控压参数可以是指为了使各个工艺腔室11达到目标压力值,各个工艺腔室11的压力控制装置15的设置压力值,压力控制装置15会根据这个设置压力值对工艺腔室11的压力值进行控制。
[0063]
由于多个工艺腔室11的抽气装置之间的差异,多个工艺腔室11的压力检测装置13之间的差异,以及多个工艺腔室11的结构之间的差异,预设的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系可能相同也可能不同,而这也使得根据多个工艺腔室11的同一目标压力值,以及预设的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系,分别获得的各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数可能相同也可能不同,在半导体工艺过程中,各个工艺腔室11的压力检测装置13的压力示数可能相同也可能不同,但由于各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数是规避了多个工艺腔室11的抽气装置之间的差异,多个工艺腔室11的压力检测装置13之间的差异,以及多个工艺腔室11的结构之间的差异之后获得的,因此,不论各个工艺腔室11的压力检测装置13的压力示数是否相同,各个工艺腔室11的压力都是处于目标压力值,进而能够提高多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性。
[0064]
如图1和图3所示,在本发明一优选实施例中,各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系可以均包括n个子对应关系,n为大于1的整数;n个子对应关系与由一标准压力检测装置的全量程划分而成的n个连续且无交集的压力范围一一对应;
[0065]
在此基础上,步骤s1,可以包括:
[0066]
s11、确定各个工艺腔室11的与目标压力值所在的压力范围对应的子对应关系;
[0067]
s12、根据目标压力值,以及各个工艺腔室11的与目标压力值所在的压力范围对应的子对应关系,分别获得各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数。
[0068]
例如,各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系可以均包括10个子对应关系,即,n为10,10个子对应关系与由一标准压力检测装置的全量程划分而成的10个连续且无交集的压力范围一一对应,例如,由标准压力检测装置的全量程划分而成的10个连续且无交集的压力范围可以分别为等于0/10标准压力检测装置的全量程至小于1/10标准压力检测装置的全量程、等于1/10标准压力检测装置的全量程至小于2/10标准压力检测装置的全量程、等于2/10标准压力检测装置的全量程至小于3/10标准压力检测装置的全量程、等于3/10标准压力检测装置的全量程至小于4/10标准压力检测装置的全量程、等于4/10标准压力检测装置的全量程至小于5/10标准压力检测装置的全量程、等于5/10标准压力检测装置的全量程至小于6/10标准压力检测装置的全量程、等于6/10标准压力检测装置的全量程
至小于7/10标准压力检测装置的全量程、等于7/10标准压力检测装置的全量程至小于8/10标准压力检测装置的全量程、等于8/10标准压力检测装置的全量程至小于9/10标准压力检测装置的全量程和等于9/10标准压力检测装置的全量程至小于等于10/10标准压力检测装置的全量程。
[0069]
例如,各个工艺腔室11的目标压力值所在的压力范围为等于4/10标准压力检测装置的全量程至小于5/10标准压力检测装置的全量程,则在执行步骤s1时,确定各个工艺腔室11的与目标压力值所在的等于4/10压力检测装置13的全量程至小于5/10压力检测装置13的全量程的压力范围对应的子对应关系;之后,则可以根据目标压力值,以及各个工艺腔室11的与目标压力值所在的等于4/10压力检测装置13的全量程至小于5/10压力检测装置13的全量程的压力范围对应的子对应关系,分别获得各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数。
[0070]
通过使各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系均包括n个子对应关系,且n个子对应关系与由一标准压力检测装置的全量程划分而成的n个连续且无交集的压力范围一一对应,可以细化各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系,使各个子对应关系相对于对应关系的准确度提高。由于n个子对应关系与由一标准压力检测装置的全量程划分而成的n个连续且无交集的压力范围一一对应,因此,目标压力值仅会所在一个压力范围,即,仅会对应各个工艺腔室11的一个子对应关系,之后再根据各个工艺腔室11的与目标压力值所在的压力范围对应的子对应关系,分别获得各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数,就能够提高获得的各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数的准确度,从而能够进一步提高多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性。
[0071]
如图1和图4所示,在本发明一优选实施例中,各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系,可以通过以下步骤获得:
[0072]
s01、使各个工艺腔室11均与同一传输腔室12连通,对传输腔室12进行抽气,待传输腔室12的压力检测装置14的压力示数稳定后,记录该压力示数,作为初始目标压力值;
[0073]
s02、记录各个工艺腔室11的压力检测装置13此时的第一压力示数;
[0074]
s03、向传输腔室12中通入气体,直至传输腔室12的压力检测装置14的压力示数达到其全量程的上限值,将上限值作为最大目标压力值;
[0075]
s04、记录各个工艺腔室11的压力检测装置13此时的第二压力示数;
[0076]
s05、根据初始目标压力值、最大目标压力值以及各个工艺腔室11的第一压力示数和第二压力示数,采用线性拟合算法计算获得各个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数。
[0077]
例如,工艺腔室11的数量可以为m个,拟合函数可以为y=ax b,其中,y为各个工艺腔室11的压力检测装置13的压力示数,x为传输腔室12的压力检测装置14的压力示数,传输腔室12的压力检测装置14作为一标准压力检测装置,a和b均为能够通过联立多个拟合函数求解得到的常数。
[0078]
具体的,可以首先使各个工艺腔室11均与同一传输腔室12连通,对传输腔室12进行抽气,待传输腔室12的压力检测装置14的压力示数稳定后,记录该压力示数,作为初始目标压力值x
i
;同时,记录各个工艺腔室11的压力检测装置13此时的第一压力示数1y
i

my
i
;然后,向传输腔室12中通入气体,直至传输腔室12的压力检测装置14的压力示数达到其全量
程的上限值,将该上限值作为最大目标压力值x
m
;同时,记录各个工艺腔室11的压力检测装置13此时的第二压力示数1y
m

my
m
;最后,根据初始目标压力值x
i
、最大目标压力值x
m
以及第一个工艺腔室11的地压力示数1y
i
和第二压力示数1y
m
,采用线性拟合算法计算获得第一个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数,具体可以为联立拟合函数为1y
i
=ax
i
b和1y
m
=ax
m
b,解得常数a为(1y
m

1y
i
)/(x
m

x
i
),常数b为(x
m
1y
i

x
i
1y
m
)/(x
m

x
i
),将常数a和常数b带入拟合函数y=ax b,从而可以获得第一个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数为y=(1y
m

1y
i
)x/(x
m

x
i
) (x
m
1y
i

x
i
1y
m
)/(x
m

x
i
)。
[0079]
根据初始目标压力值x
i
、最大目标压力值x
m
以及第二个

第m个工艺腔室11的第一压力示数2y
i

my
i
和第二压力示数2y
m

my
m
,采用线性拟合算法计算获得第二个

第m个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数的方式与上述方式类似,在此就不在赘述。对于每一个工艺腔室11可以分别求解其各自的常数a和常数b,进而确定各自的对应关系的拟合函数。
[0080]
如图1和图5所示,在本发明一优选实施例中,各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系,也可以通过以下步骤获得:
[0081]
s001、使各个工艺腔室11均与同一传输腔室12连通,对传输腔室12进行抽气,待传输腔室12的压力检测装置14的压力示数稳定后,记录该压力示数,作为初始目标压力值;
[0082]
s002、记录各个工艺腔室11的压力检测装置13此时的压力示数;
[0083]
s003、向传输腔室12中通入气体,使传输腔室12的压力检测装置14的压力示数依次到达n个预设目标压力值,其中,第n个预设目标压力值为传输腔室12的压力检测装置14全量程的上限值,初始目标压力值和n个预设目标压力值将全量程划分为n个连续且无交集的压力范围;
[0084]
s004、传输腔室12的压力检测装置14的压力示数每到达一预设目标压力值,记录各个工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的压力示数;
[0085]
s005、根据初始目标压力值、n个预设目标压力值以及初始目标压力值、n个预设目标压力值对应的各个工艺腔室11自身的压力检测装置13的压力示数,采用线性拟合算法计算获得各个工艺腔室11的每个压力范围的表示子对应关系的拟合函数。
[0086]
例如,工艺腔室11的数量可以为m个,各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系可以均包括10个子对应关系,即,n为10,则记录的初始目标压力值、10个预设目标压力值以及初始目标压力值、10个预设目标压力值对应的各个工艺腔室11自身的压力检测装置13的压力示数可以如下表所示。
[0087][0088]
在如上表格中,p表示传输腔室12的压力检测装置14的全量程,x表示传输腔室12的压力检测装置14的压力示数,传输腔室12的压力检测装置14作为一标准压力检测装置,1y表示第一个工艺腔室11自身的压力检测装置13的压力示数,my表示第m个工艺腔室11自身的压力检测装置13的压力示数。
[0089]
具体的,可以首先使各个工艺腔室11均与同一传输腔室12连通,对传输腔室12进行抽气,待传输腔室12的压力检测装置14的压力示数稳定后,记录该压力示数,作为初始目标压力值可以为x0;同时,记录各个工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的压力示数可以分别为1y0‑
my0;然后,向传输腔室12中通入气体,使传输腔室12的压力检测装置14的压力示数依次到达预设目标压力值x1‑
x
10
,其中,第n个预设目标压力值x
10
为传输腔室12的压力检测装置14全量程的上限值,初始目标压力值x0和10个预设目标压力值x1‑
x
10
将全量程划分为10个连续且无交集的压力范围;传输腔室12的压力检测装置14的压力示数每到达一预设目标压力值,即,每到达x1‑
x
10
中的任意一值,记录各个工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的压力示数,10个预设目标压力值x1‑
x
10
对应的各个工艺腔室11自身的压力检测装置13的压力示数可以分别为1y1‑
my1、1y2‑
my2、1y3‑
my3、1y4‑
my4、1y5‑
my5、1y6‑
my6、1y7‑
my7、1y8‑
my8、1y9‑
my9和1y
10

my
10
;最后,采用线性拟合算法计算获得各个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数。
[0090]
例如,拟合函数可以为y=ax b,其中,y为各个工艺腔室11的压力检测装置13的压力示数,x为传输腔室12的压力检测装置14的压力示数,a和b均为能够通过联立多个拟合函数求解得到的常数。采用线性拟合算法计算获得第一个工艺腔室11的第一个压力范围的表示第一个子对应关系的拟合函数可以为,联立拟合函数为1y0=ax0 b和1y1=ax1 b,解得常数a为(1y1‑
1y0)/(x1‑
x0),常数b为(x11y0‑
x01y1)/(x1‑
x0),将常数a和常数b带入拟合函数y
=ax b,从而可以获得第一个工艺腔室11的第一个压力范围的表示第一个子对应关系的拟合函数为y=(1y1‑
1y0)x/(x1‑
x0) (x1y0‑
x01y1)/(x1‑
x0)。
[0091]
采用线性拟合算法计算获得第一个工艺腔室11的第二个

第十个压力范围对应的第2个

第10个子对应关系的拟合函数的方式与上述方式类似,在此就不在赘述。同理,采用线性拟合算法计算获得第二个

第m个工艺腔室11的第一个

第十个压力范围对应的第1个

第10个子对应关系的拟合函数的方式与上述方式类似,在此就不在赘述。
[0092]
在本发明的优选实施例中,通过使各个工艺腔室11均与同一传输腔室12连通,对传输腔室12进行抽气,可以使各个工艺腔室11的压力同时降低,这样待传输腔室12的压力检测装置14的压力示数稳定时,可以同时记录各个工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的压力示数。并且,通过向传输腔室12中通入气体,可以使各个工艺腔室11的压力同时增加,这样当传输腔室12的压力检测装置14的压力示数达到其全量程的上限值时,或者,当传输腔室12的压力检测装置14的压力示数每到达一预设目标压力值,可以同时记录各个工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的压力示数,从而可以缩短记录各个工艺腔室11的压力示数的时间,继而提高记录各个工艺腔室11的压力示数的效率,进而提高获得各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系的效率。
[0093]
在本发明一优选实施例中,传输腔室12的压力检测装置14可以作为一标准压力检测装置,传输腔室12的压力检测装置14的测压精度可以高于各个工艺腔室11自身的压力检测装置13的测压精度,这是由于在半导体工艺中,各个工艺腔室11中均可能会通入具有腐蚀性的工艺气体,且具有腐蚀性的工艺气体可能会与各个工艺腔室11自身的压力检测装置13接触,对各个工艺腔室11自身的压力检测装置13造成腐蚀,影响各个工艺腔室11自身的压力检测装置13的测压精度及使用寿命,而不会与与各个工艺腔室11均断开的传输腔室12的压力检测装置14接触,并且由于压力检测装置的成本随其测压精度的上升而上升。因此,在半导体工艺中,各个工艺腔室11自身的压力检测装置13的测压精度相对较低,而传输腔室12的压力检测装置14的测压精度相对较高,以避免半导体工艺对测压精度较高的压力检测装置造成腐蚀,降低半导体工艺设备的使用成本。由于传输腔室12与各个工艺腔室11均连接,因此,当传输腔室12与各个工艺腔室11均连通时,传输腔室12的压力检测装置14也可以同时检测传输腔室12和各个工艺腔室11的压力。
[0094]
并且,通过记录精度较高的传输腔室12的压力检测装置14的压力示数,作为初始目标压力值、最大目标压力值和预设目标压力值中一个或多个,可以提高记录的初始目标压力值、最大目标压力值和预设目标压力值中一个或多个的精度,从而可以提高获得的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系的精度,继而可以使根据多个工艺腔室11的同一目标压力值,以及预设的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系,分别获得的各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数的精度提高,进而可以进一步提高多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性。
[0095]
如图1和图6所示,在本发明另一优选实施例中,对于各个工艺腔室11中任一工艺腔室11,该工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系,可以通过以下步骤获得:
[0096]
s10、将一标准压力检测装置设置在该工艺腔室11上,对该工艺腔室11进行抽气,待标准压力检测装置的压力示数稳定后,记录该压力示数,将其作为初始目标压力值;
[0097]
s20、记录该工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的第一压力示数;
[0098]
s30、向该工艺腔室11通入气体,直至标准压力检测装置的压力示数达到其全量程的上限值,将上限值作为最大目标压力值;
[0099]
s40、记录该工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的第二压力示数;
[0100]
s50、根据初始目标压力值、最大目标压力值、第一压力示数以及第二压力示数,采用线性拟合算法计算获得该工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数。
[0101]
这种通过逐个获得各个工艺腔室11的对应关系,以获得各个工艺腔室11的对应关系的方式与上文中同时获得各个工艺腔室11的对应关系的方式相比,区别在于其是通过一标准压力检测装置逐个对各个工艺腔室11的压力进行检测,并逐个对各个工艺腔室11进行抽气,并逐个向各个工艺腔室11通入气体。例如,可以将标准压力检测装置设置在第一个工艺腔室11上,对第一个工艺腔室11压力进行检测,并根据第一个工艺腔室11的初始目标压力值、最大目标压力值、第一压力示数以及第二压力示数,采用线性拟合算法计算获得第一个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数,之后,可以将标准压力检测装置从第一个工艺腔室11上拆下安装至下一个工艺腔室11上,对第下一个工艺腔室11压力进行检测,并根据下一个工艺腔室11的初始目标压力值、最大目标压力值、第一压力示数以及第二压力示数,采用线性拟合算法计算获得下一个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数,如此重复就可以逐个获得各个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数。
[0102]
通过逐个获得各个工艺腔室11的对应关系,以获得各个工艺腔室11的对应关系的方式中根据初始目标压力值、最大目标压力值、第一压力示数以及第二压力示数,采用线性拟合算法计算获得各个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数的计算方式,与同时获得各个工艺腔室11的对应关系的方式中,根据初始目标压力值、最大目标压力值、第一压力示数以及第二压力示数,采用线性拟合算法计算获得各个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数的计算方式类似,在此就不再赘述。
[0103]
如图1和图7所示,在本发明一优选实施例中,对于各个工艺腔室11中任一工艺腔室11,该工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系,可以通过以下步骤获得:
[0104]
s100、将一标准压力检测装置设置在该工艺腔室11上,对该工艺腔室11进行抽气,待标准压力检测装置的压力示数稳定后,记录该压力示数,将其作为初始目标压力值;
[0105]
s200、记录该工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的压力示数;
[0106]
s300、向该工艺腔室11通入气体,使标准压力检测装置的压力示数依次到达n个预设目标压力值,其中,第n个目标压力值为标准压力检测装置全量程的上限值,初始目标压力值和n个预设目标压力值将全量程划分为n个连续且无交集的压力范围;
[0107]
s400、标准压力检测装置的压力示数每到达一预设目标压力值,记录该工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的压力示数;
[0108]
s500、根据初始目标压力值、n个预设目标压力值以及初始目标压力值、n个预设目标压力值对应的该工艺腔室11自身的压力检测装置13的压力示数,采用线性拟合算法计算获得该工艺腔室11每个压力范围的表示子对应关系的拟合函数。
[0109]
这种通过逐个获得各个工艺腔室11的对应关系,以获得各个工艺腔室11的对应关系的方式与上文中同时获得各个工艺腔室11的对应关系的方式相比,区别在于其是通过一标准压力检测装置逐个对各个工艺腔室11的压力进行检测,并逐个对各个工艺腔室11进行抽气,并逐个向各个工艺腔室11通入气体。例如,可以将标准压力检测装置设置在第一个工
艺腔室11上,对第一个工艺腔室11压力进行检测,并根据第一个工艺腔室11的初始目标压力值、n个预设目标压力值以及初始目标压力值、n个预设目标压力值对应的该工艺腔室自身的压力检测装置的压力示数,采用线性拟合算法计算获得第一个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数,之后,可以将标准压力检测装置从第一个工艺腔室11上拆下安装至下一个工艺腔室11上,对第下一个工艺腔室11压力进行检测,并根据下一个工艺腔室11的初始目标压力值、n个预设目标压力值以及初始目标压力值、n个预设目标压力值对应的该工艺腔室自身的压力检测装置的压力示数,采用线性拟合算法计算获得下一个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数,如此重复就可以逐个获得各个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数。
[0110]
通过逐个获得各个工艺腔室11的对应关系,以获得各个工艺腔室11的对应关系的方式中根据初始目标压力值、n个预设目标压力值以及初始目标压力值、n个预设目标压力值对应的该工艺腔室自身的压力检测装置的压力示数,采用线性拟合算法计算获得各个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数的计算方式,与同时获得各个工艺腔室11的对应关系的方式中,根据初始目标压力值、n个预设目标压力值以及初始目标压力值、n个预设目标压力值对应的该工艺腔室自身的压力检测装置的压力示数,采用线性拟合算法计算获得各个工艺腔室11的表示对应关系的拟合函数的计算方式类似,在此就不再赘述。
[0111]
在本发明一优选实施例中,标准压力检测装置的测压精度可以高于各个工艺腔室11自身的压力检测装置13的测压精度,这是由于在半导体工艺中,各个工艺腔室11中均可能会通入具有腐蚀性的工艺气体,且具有腐蚀性的工艺气体可能会与各个工艺腔室11自身的压力检测装置13接触,对各个工艺腔室11自身的压力检测装置13造成腐蚀,影响各个工艺腔室11自身的压力检测装置13的测压精度及使用寿命,而在半导体工艺中,标准压力检测装置从工艺腔室11上拆下,因此,具有腐蚀性的工艺气体不会与标准压力检测装置接触,并且由于压力检测装置的成本随其测压精度的上升而上升。因此,在半导体工艺中,各个工艺腔室11自身的压力检测装置13的测压精度相对较低,而标准压力检测装置的测压精度相对较高,以避免半导体工艺对测压精度较高的标准压力检测装置造成腐蚀,降低半导体工艺设备的使用成本。
[0112]
并且,通过记录精度较高的标准压力检测装置的压力示数,作为初始目标压力值、最大目标压力值和预设目标压力值中一个或多个,可以提高记录的初始目标压力值、最大目标压力值和预设目标压力值中一个或多个的精度,从而可以提高获得的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系的精度,继而可以使根据多个工艺腔室11的同一目标压力值,以及预设的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系,分别获得的各个工艺腔室11与目标压力值对应的控压参数的精度提高,进而可以进一步提高多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性。
[0113]
在本发明一优选实施例中,n个预设目标压力值可以满足下述公式:
[0114][0115]
其中,p
(i)
为第i个预设目标压力值,i=1,2,...,n;p
r
为传输腔室12的压力检测装置14或标准压力检测装置的全量程的上限值。
[0116]
例如,各个工艺腔室11对应关系可以均包括10个子对应关系,则第1个预设目标压
力值为p
(1)
=1/10p
r

[0117]
在本发明一优选实施例中,在使各个工艺腔室11均与同一传输腔室12连通之后,且向传输腔室12中通入气体之前,还可以对传输腔室12和多个工艺腔室11的整体漏率进行检查,判断传输腔室12和多个工艺腔室11的整体漏率是否满足半导体工艺要求,若传输腔室12和多个工艺腔室11的整体漏率满足半导体工艺要求,则向传输腔室12中通入气体。
[0118]
这样可以在传输腔室12和多个工艺腔室11的整体漏率满足半导体工艺要求的前提下,记录各个工艺腔室11的压力示数,避免记录的各个工艺腔室11的压力示数受到传输腔室12和各个工艺腔室11漏气的影响,从而提高记录的各个工艺腔室11的压力示数的准确性,继而提高获得的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系的准确性,进而进一步提高多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性。
[0119]
在本发明一优选实施例中,在使各个工艺腔室11均与同一传输腔室12连通之前,还可以将传输腔室12与各个工艺腔室11均断开,分别对传输腔室12和各个工艺腔室11的漏率进行检测,判断传输腔室12和各个工艺腔室11的漏率是否均满足半导体工艺要求,若传输腔室12和各个工艺腔室11的漏率均满足半导体工艺要求,则使各个工艺腔室11均与同一传输腔室12连通。
[0120]
这样可以在传输腔室12和各个工艺腔室11的漏率均满足半导体工艺要求的前提下,记录各个工艺腔室11的压力示数,避免记录的各个工艺腔室11的压力示数受到传输腔室12和各个工艺腔室11漏气的影响,从而提高记录的各个工艺腔室11的压力示数的准确性,继而提高获得的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系的准确性,进而进一步提高多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性。
[0121]
在本发明一优选实施例中,在将传输腔室12与各个工艺腔室11均断开之后,分别对传输腔室12和各个工艺腔室11的漏率进行检测之前,还可以使各个工艺腔室11的温度均达到半导体工艺温度。
[0122]
这样可以在传输腔室12和各个工艺腔室11的温度均达到半导体工艺温度的前提下,记录各个工艺腔室11的压力示数,避免记录的各个工艺腔室11的的压力示数受到传输腔室12和各个工艺腔室11的温度的影响,使此时记录的各个工艺腔室11的压力示数,与半导体工艺中各个工艺腔室11的压力的真实情况更加相近,从而提高记录的各个工艺腔室11的压力示数的准确性,继而提高获得的各个工艺腔室11的控压参数与压力值的对应关系的准确性,进而进一步提高多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性。
[0123]
如图1所示,作为另一个技术方案,本发明实施例还提供一种半导体工艺设备,包括控制装置(图中未示出)和多个工艺腔室11,每个工艺腔室11上均设置有压力检测装置13,每个工艺腔室11均对应一压力控制装置15,其中,压力检测装置13用于对工艺腔室11的压力进行检测,控制装置与多个压力控制装置15通信连接,用于采用如本发明实施例提供的控制方法通过压力控制装置15对工艺腔室11的压力进行控制。
[0124]
本发明实施例提供的半导体工艺设备,通过使控制装置与多个压力控制装置15通信连接,以借助控制装置采用如本发明实施例提供的多个工艺腔室压力的控制方法通过压力控制装置15对工艺腔室11的压力进行控制,从而能够提高多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性。
[0125]
可选的,压力检测装置13可以包括压力计。
[0126]
可选的,压力控制装置15可以包括压力调节阀。
[0127]
如图1所示,在本发明一优选实施例中,半导体工艺设备可以还包括传输腔室12,传输腔室12上也可以设置有压力检测装置14,用于对传输腔室12的压力进行检测,传输腔室12与多个工艺腔室11均可选择性地连通。
[0128]
通过使传输腔室12与多个工艺腔室11均可选择性地连通,可以在传输腔室12与多个工艺腔室11均连通时,通过对传输腔室12进行抽气,使各个工艺腔室11的压力同时降低,这样待传输腔室12的压力检测装置14的压力示数稳定时,可以同时记录各个工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的压力示数。并可以通过向传输腔室12中通入气体,可以使各个工艺腔室11的压力同时增加,这样当传输腔室12的压力检测装置14的压力示数达到其全量程的上限值时,或者,当传输腔室12的压力检测装置14的压力示数每到达一预设目标压力值,可以同时记录各个工艺腔室11自身的压力检测装置13此时的压力示数,从而可以缩短记录各个工艺腔室11的压力示数的时间,继而提高记录各个工艺腔室11的压力示数的效率,进而提高获得各个工艺腔室11的对应关系的效率。
[0129]
在本发明一优选实施例中,每个工艺腔室11上可以均设置有用于安装标准压力检测装置的接口。以使标准压力检测装置能够通过设置在每个工艺腔室11上的接口与每个工艺腔室11连接。
[0130]
如图1所示,在本发明一优选实施例中,半导体工艺设备可以还包括多个通断阀23,多个通断阀23与多个工艺腔室11一一对应的设置在对应的工艺腔室11与传输腔室12之间,各个通断阀23用于控制对应的工艺腔室11与传输腔室12之间的通断。即,通过控制各个通断阀23的开启或者关闭,可以使对应的工艺腔室11与传输腔室12之间连通或者断开。
[0131]
如图1所示,在本发明一优选实施例中,半导体工艺设备可以还包括多个第一进气装置18,多个第一进气装置18与多个工艺腔室11一一对应的设置对应的工艺腔室11上,各个进气装置用于向对应的工艺腔室11内输送半导体工艺气体。
[0132]
如图1所示,在本发明一优选实施例中,半导体工艺设备可以还包括第二进气装置22,第二进气装置22设置在传输腔室12上,用于向传输腔室12内输送气体。
[0133]
可选的,第二进气装置22向传输腔室12内输送的气体可以为氮气。
[0134]
如图1所示,在本发明一优选实施例中,半导体工艺设备可以还包括多个第一抽气管路16和多个第一抽气装置17,其中,多个第一抽气管路16与多个工艺腔室11一一对应的连通,多个第一抽气装置17与多个第一抽气管路16一一对应的连通,各个第一抽气装置17用于通过对应的第一抽气管路16对对应的工艺腔室11进行抽气,各个工艺腔室11的压力控制装置15设置在对应的第一抽气管路16上,用于对流经对应的第一抽气管路16的气体的流量进行调节。
[0135]
例如,当第一抽气装置17对对应的工艺腔室11抽气时,向各个工艺腔室11的压力控制装置15分别输出与各个工艺腔室11对应的控压参数,借助压力控制装置15可以对从对应的工艺腔室11中经由对应的第一抽气管路16被第一抽气装置17抽走的气体的流量进行调节,从而借助压力控制装置15对对应的工艺腔室11的压力进行控制。
[0136]
当第一进气装置18向对应的工艺腔室11内输送半导体工艺气体时,向各个工艺腔室11的压力控制装置15分别输出与各个工艺腔室11对应的控压参数,借助压力控制装置15可以对从对应的工艺腔室11中经由对应的第一抽气管路16流出的半导体工艺气体的流量
进行调节,从而借助压力控制装置15对对应的工艺腔室11的压力进行控制。
[0137]
如图1所示,在本发明一优选实施例中,半导体工艺设备可以还包括第二抽气管路19和第二抽气装置21,其中,第二抽气管路19与传输腔室12连通,第二抽气装置21与第二抽气管路19连通,第二抽气装置21用于通过对应的第二抽气管路19对对应的工艺腔室11进行抽气,传输腔室12的压力控制装置15设置在第二抽气管路19上,用于对流经第二抽气管路19的气体的流量进行调节。
[0138]
当传输腔室12与各个工艺腔室11均连通时,借助第二抽气装置21可以对传输腔室12进行抽气,使各个工艺腔室11的压力同时抽降低,这样一方面无需借助各个工艺腔室11的第一抽气装置17对对应的工艺腔室11进行抽气,从而可以降低操作难度,另一方面由于传输腔室12与各个工艺腔室11均连通,因此,可以提高对传输腔室12和各个工艺腔室11进行抽气的效率。借助传输腔室12的压力控制装置15对流经第二抽气管路19的气体的流量进行调节,可以对传输腔室12的压力进行调节。
[0139]
在各个工艺腔室11均与同一传输腔室12连通时,借助第二进气装置22可以向传输腔室12中输送气体,进而向各个工艺腔室11中输送气体,从而可以降低操作难度,提高输送气体的效率。
[0140]
综上所述,本发明提供的多个工艺腔室压力的控制方法及半导体工艺设备,能够提高多个工艺腔室11在半导体工艺中的压力一致性。
[0141]
可以解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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