专利名称：监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法
技术领域：
本发明涉及一种监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，特别涉及使用一种因腔体洁净度而具有不同消光系数值的材质来形成一监控层来进行腔体洁净度的监控方法。
背景技术：
目前在半导体工艺中，常常使用化学气相沉积在硅片上形成纯度相当高的无掺杂多晶硅或其它金属材质，但这些材料不仅会在硅片上成形，而且也会附着在反应室内的墙壁上，如对沉积多晶硅工艺而言，当内墙上的硅累积至相当数量，就会在反应室内形成微尘粒子(Particle)，影响硅片的成品率。因此每台机台在处理过特定数量的硅片后，就需进行一清洗工艺，来去除腔体(chamber)壁上的硅化物质。
但是随着半导体工业的铁则-摩尔定律的预测，半导体芯片上所能容纳的晶体管数量是以每1.5至2年为一周期，逐期倍增。与过去的技术相比，单位面积内只能容纳一千个晶体管的芯片，在新的技术里却能挤进二干个。所以同样制作一片含一千个晶体管的芯片，尺寸将是过去的一半，因此工艺中所产生的微尘粒(Particle)对组件所造成的失效日趋严重，所以对清洗工艺结果的监控显得更加重要，藉以避免工艺时因清洗工艺不足，而导致组件失效。
所以，本发明针对上述问题提出一种监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，来解决上述清洗工艺中不易监控的问题，从而降低因微尘粒而产生组件失效的危险。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其能够有效的监控洁净工艺后腔体的洁净度。
本发明的另一目的是提供一种监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其能够简便且快速的判断腔体的洁净度。
本发明的再一目的是提供一种监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其能够降低组件因微尘粒存在而导致失效的机率。
为达上述目的，本发明提供一种监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其包括有下列步骤对一腔体进行一第一次清洗工艺；提供一第一芯片，将第一芯片置入腔体；在第一芯片上沉积一第一氮氧化硅层；对相同的腔体进行一时间大于第一次清洗工艺的第二次清洗工艺；提供一第二芯片，将第二芯片置入腔体；在第二芯片上沉积一第二氮氧化硅层；以及测量第一、第二氮氧化硅层的消光系数值，若第二氮氧化硅层的消光系数值低于第一氮氧化硅层的消光系数值时，延长清洗工艺时间，若所述第二氮氧化硅层的消光系数值与所述第一氮氧化硅层的消光系数值相近时，清洗工艺时间已足够，即可将所述清洗工艺时间输入工艺参数设定值作为下次进行清洗工艺的时间依据。
本发明的有益效果是对于通常腔体清洗工艺时间难以控制的这一技术问题提出一简单的解决方案，以简便的方式控制腔体的洁净度，降低了因微尘粒而产生组件失效的危险，提高了效率。
图1为本发明监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法的流程示意图。
图2为对一腔体进行不同时间的清洗工艺后，测量在所述腔体沉积的氮氧化硅层的消光系数值的数据分布图。
具体实施例方式
以下结合附图及实施例进一步说明本发明的特征及其有益效果。
本发明为一种监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，它是在半导体工艺中化学气相沉积工艺前需要监控腔体洁净度的工艺，来进行腔体洁净度的检测，在此以一电浆辅助二氧化硅沉积的工艺站点作为待测工艺的环境来说明本发明，本技术领域的人应当知道本发明中的许多步骤是可以改变的，如沉积的材质种类、清洗腔体所使用的气体等，这些一般的替换均在本发明的保护范围内。
图1为本发明监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法的流程示意图，如图所示，首先如步骤S10，当机台处理过规定数量的芯片后，使用含氟的气体，如三氟化氮，对一腔体(chamber)进行一第一次清洗工艺(clean recipe)，来去除腔体壁上的硅化物质，将一第一芯片由一机械手臂置入所述腔体内，如步骤S12所示，在所述第一芯片上沉积一第一氮氧化硅层(SiON)，随后如步骤S14，对上述的腔体进行一第二次清洗工艺，其中第二次清洗工艺的工艺时间大于第一次清洗工艺，当清洗工艺完成后，将一与第一芯片所经历的工艺状态相同的第二芯片置入腔体进行一与第一氮氧化硅层工艺相同的沉积工艺，然后于第二芯片上形成一第二氮氧化硅层，如步骤S16所示。然后，如步骤S18所示，测量第一、第二氮氧化硅层的消光系数值(extinction coefficient)。
最后，进行比对第一氮氧化硅层与第二氮氧化硅层的消光系数值，如步骤S20，当第二氮氧化硅层的消光系数值与第一氮氧化层的消光系数值相近，如步骤S22，就本实施例而言，如图2所示，当两者间的差距小于0.005，，则如步骤S24所示，表示所述清洗时间已经足够，可将所述清洗时间设入工艺参数(recipe)的设定中，以作为下次进行清洗工艺时间设定的依据。
在步骤S22时，若第二氮氧化硅层的消光系数值小于第一氮氧化层的消光系数值，就本实施例而言，如图2所示，当两者间的差距大于0.005，即如步骤S26所示，延长清洗工艺的时间，并重复上述的步骤直到两氮氧化硅层的消光系数值差距小于0.005，即达到足够的清洗工艺时间，将所述清洗时间设入工艺参数设定中，作为下次进行清洗工艺时间设定的依据。
综上所述，本发明是一种监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，它利用一种会因为腔体内洁净不同而导致消光系数值不同的氮氧化层来监控腔体洁净状态，对于通常腔体清洗工艺时间难以控制的这一技术问题提出一简单的方式来解决方案，简便地控制了腔体的洁净度，提高了效率。
以上所述的实施例仅为了说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本专利的范围并不仅局限于上述具体实施例，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其特征在于包括以下步骤1)对一腔体进行一第一次清洗工艺，2)提供一第一芯片，将所述第一芯片置入所述腔体，3)沉积一第一氮氧化硅层于所述第一芯片上，4)对所述腔体进行第二次清洗工艺，且所述第二次清洗工艺的时间大于所述第一次清洗工艺，5)提供一第二芯片，将所述第二芯片置入所述腔体，6)沉积一第二氮氧化硅层于所述第二芯片上，以及7)测量所述第一、第二氮氧化硅层的消光系数值，若所述第二氮氧化硅层的消光系数值低于所述第一氮氧化硅层的消光系数值时，延长清洗工艺时间，若所述第二氮氧化硅层的消光系数值与所述第一氮氧化硅层的消光系数值相近时，清洗工艺时间已足够。
2.根据权利要求1所述的监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其特征在于所述第一芯片与第二芯片状态相同。
3.根据权利要求1所述的监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其特征在于所述腔体的清洗系利用含氟的气体如三氟化氮来进行。
4.根据权利要求1所述的监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其特征在于所述清洗工艺为在进行电浆辅助二氧化硅沉积前的清洗工艺。
5.根据权利要求4所述的监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其特征在于所述清洗工艺为去除腔体内壁上的硅化物质。
6.根据权利要求1所述的监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其特征在于所述第一、二氮氧化硅层为相同材质。
7.根据权利要求1所述的监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其特征在于所述第一、二清洗工艺所使用的工艺参数如气体、流量等必须相同。
8.根据权利要求1所述的监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其特征在于当所述清洗工艺时间已足够时，即可继续进行化学气相沉积工艺。
全文摘要
本发明提供一种监控化学气相沉积前腔体洁净度的方法，其利用一种会因为腔体洁净度而导致消光系数值产生变化的材质如氮氧化硅来作为一监控层，通过经过两次不同时间长度的清洗工艺后所沉积氮氧化硅层进行消光系数值测量，观察两氮氧化硅层的消光系数值的差异，来对腔体洁净度进行监控，以简便的方式控制腔体的洁净度，降低了因微尘粒而产生组件失效的危险，提高了效率。
文档编号G01N21/94GK1677094SQ200410017408
公开日2005年10月5日 申请日期2004年4月1日 优先权日2004年4月1日
发明者张炳一, 王雷 申请人:上�：炅Π氲继逯圃煊邢薰�
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