一种腔室温度控制方法、装置及半导体工艺设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种腔室温度控制方法、装置及半导体工艺设备，其中，腔室包括对腔室进行密封的上盖和对上盖进行温度控制的冷却系统，该方法包括：判断腔室的当前工艺类型；控制冷却系统，以将上盖的温度保持在对应当前工艺类型的设定温度范围内。本发明专利技术腔室温度控制方法、装置及半导体工艺设备可根据控制冷却系统，以稳定上盖的温度在对应工艺的设定温度范围内，进而减少上盖上的硅沉积物，这样，能够提高工艺质量，保证工艺结果及工艺过程中设备的安全。

A chamber temperature control method, device and semiconductor process equipment

The invention discloses a method, a control chamber temperature device and semiconductor processing equipment, which includes the seal chamber chamber of the upper cover and the cooling temperature control system for the upper cover, the method includes: the current process determine the type of chamber; controlled cooling system, to cover the temperature maintained at the set temperature the type of craft within the corresponding range. The method of the invention, the chamber temperature control device and semiconductor processing equipment can be controlled according to the cooling system, to stabilize the cover temperature in the process of setting the corresponding temperature range, thereby reducing the upper cover of the silica sediment, so can improve the quality of process, to ensure that equipment and process results in the process of safety.

【技术实现步骤摘要】
一种腔室温度控制方法、装置及半导体工艺设备
本专利技术涉及微电子领域，更具体地，本专利技术涉及一种腔室温度控制方法、装置及半导体工艺设备。
技术介绍
在外延工艺的过程中，由于硅外延设备机台腔室内含有外延工艺反应气体，且上盖温度过高或过低时，很容易在上盖上发生硅沉积的现象，上盖沉积的硅颗粒会在外延工程中掉落到外延层表面，严重影响外延层表面的质量，而且上盖的硅沉积会使其上盖受到很强的应力，可能导致上盖的破裂，存在很高的危险。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种控制腔室温度以减少腔室上盖硅沉积的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种腔室温度控制方法，所述腔室包括对所述腔室进行密封的上盖和对所述上盖进行温度控制的冷却系统，包括：判断所述腔室的当前工艺类型；控制所述冷却系统，以将所述上盖的温度保持在对应所述当前工艺类型的设定温度范围内。可选的是，所述判断所述腔室的当前工艺类型具体为：判断所述当前工艺类型是否为外延工艺；和/或，判断所述当前工艺类型是否为刻蚀工艺。可选的是，对应所述当前工艺类型的设定温度范围具体为：对应外延工艺的设定温度范围被设置为抑制外延工艺反应气体在所述上盖上生成沉积物；对应刻蚀工艺的设定温度范围被设置为抑制刻蚀工艺反应气体与所述沉积物发生反应的逆反应。可选的是，所述对应外延工艺的设定温度范围被设置为570℃-580℃；所述对应刻蚀工艺的设定温度范围被设置为590℃-600℃。可选的是，所述冷却系统包括冷却风机，所述方法还包括：检测所述冷却风机的转速自动控制功能是否为开启状态，如是，则控制所述冷却系统，以将所述上盖的温度保持在对应所述当前工艺类型的设定温度范围内。可选的是，所述将所述上盖的温度保持在对应所述当前工艺类型的设定温度范围内具体为：如果检测到所述上盖的温度低于对应工艺的设定温度范围的下限值，则降低所述冷却风机的转速；如果检测到所述上盖的温度高于对应工艺的设定温度范围的上限值，则提高所述冷却风机的转速。可选的是，所述方法还包括：如果检测到所述腔室中配置有反应气体，则设定所述冷却风机的转速自动控制功能为开启状态。根据本专利技术的第二方面，提供了一种腔室温度控制装置，所述腔室包括对所述腔室进行密封的上盖和对所述上盖进行温度控制的冷却系统，包括：判断模块，用于判断所述腔室的当前工艺类型；控制模块，用于控制所述冷却系统，以将所述上盖的温度保持在对应所述当前工艺类型的设定温度范围内。可选的是，所述判断模块具体用于：判断所述当前工艺类型是否为外延工艺；和/或，判断所述当前工艺类型是否为刻蚀工艺。可选的是，对应所述当前工艺类型的设定温度范围具体为：对应外延工艺的设定温度范围被设置为抑制外延工艺反应气体在所述上盖上与生成沉积物；对应刻蚀工艺的设定温度范围被设置为抑制刻蚀工艺反应气体与所述沉积物发生反应的逆反应。可选的是，所述对应外延工艺的设定温度范围被设置为570℃-580℃；所述对应刻蚀工艺的设定温度范围被设置为590℃-600℃。可选的是，所述冷却系统包括冷却风机，所述装置还包括：检测模块，用于检测所述冷却风机的转速自动控制功能是否为开启状态，如是，则控制所述控制模块控制所述冷却系统，以将所述上盖的温度保持在对应所述当前工艺类型的设定温度范围内。可选的是，所述控制模块包括：降低转速单元，用于如果检测到所述上盖的温度低于对应工艺的设定温度范围的下限值，则降低所述冷却风机的转速；提高转速单元，用于如果检测到所述上盖的温度高于对应工艺的设定温度范围的上限值，则提高所述冷却风机的转速。可选的是，所述装置还包括：设置模块，用于如果检测到所述腔室中配置有反应气体，则设定所述冷却风机的转速自动控制功能为开启状态。根据本专利技术的第三方面，提供了一种半导体工艺设备，所述设备还包括前述的腔室温度控制装置。本专利技术的专利技术人发现，在现有技术中，存在腔室温度控制不当易使上盖发生硅沉积的现象。因此，本专利技术所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本专利技术是一种新的技术方案。本专利技术的一个有益效果在于，本专利技术腔室温度控制方法、装置及半导体工艺设备可根据控制冷却系统，以稳定上盖的温度在对应工艺的设定温度范围内，进而减少上盖上的硅沉积物，这样，能够提高工艺质量，保证工艺结果及工艺过程中设备的安全。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是硅外延设备机台腔室的结构图；图2是根据本专利技术一种腔室温度控制方法的一种实施方式的流程图；图3是根据本专利技术设定冷却风机转速自动控制功能状态的一种实施方式的流程图；图4是根据本专利技术一种腔室温度控制装置的一种实施结构的方框原理图。附图标记说明：1-上盖；2-加热装置；3-石英腔；4托盘；5-进气装置；6-排气装置。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。本专利技术为了解决现有腔室温度控制不当易使上盖发生硅沉积的现象，提供了一种腔室温度控制方法，以减少上盖的硅沉积，为了便于理解本专利技术减少上盖硅沉积的方法，首先介绍一下硅沉积形成的原理。如图1所示，在外延工艺过程中，将晶片放置在托盘4上，加热装置2对上盖1进行加热，一定比例的氢气和外延工艺反应气体通过进气装置5进入石英腔3内，并在石英腔3内发生化学反应，在晶片上生长出外延层，反应后的气体通过排气装置6排出石英腔3，其中，如果上盖1的温度过高，外延工艺反应气体会与氢气在上盖1上发生还原反应生成硅沉积物。本专利技术的方法通过维持上盖温度在设定温度范围内，以减少上盖硅沉积，如图2所示，具体包括以下步骤：步骤S201，判断当前工艺类型。具体可以为，判断当前工艺类型是否为外延工艺；和/或，判断当前工艺类型是否为刻蚀工艺。在本专利技术的一个具体实施例中，外延工艺采用的外延工艺反应气体为三氯氢硅气体，刻蚀工艺采用的刻蚀工艺反应气体为氯化氢气体，因此，判断当前工艺类型可以为但不局限于检测当前工艺配方中是否包括氯化氢气体，如是，则当前工艺类型为刻蚀工艺，如否，则当前工艺类型为外延工艺。步骤S202，控制冷却系统，以将上盖的温度保持在对应当前工艺类型的设定温度范围内。其中，对应外延工艺的设定温度范围被设置为能够抑制外延工艺反应气体在上盖上发生例如可以是还原反应生成硅沉积物，以减少通过该反应生成的硅沉积物的量。在本专利技术的一个具体实施例中，外延工艺采用的反应气体为三氯氢硅气体，三氯氢硅气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腔室温度控制方法，所述腔室包括对所述腔室进行密封的上盖和对所述上盖进行温度控制的冷却系统，其特征在于，包括：判断所述腔室的当前工艺类型；控制所述冷却系统，以将所述上盖的温度保持在对应所述当前工艺类型的设定温度范围内。

【技术特征摘要】
1.一种腔室温度控制方法，所述腔室包括对所述腔室进行密封的上盖和对所述上盖进行温度控制的冷却系统，其特征在于，包括：判断所述腔室的当前工艺类型；控制所述冷却系统，以将所述上盖的温度保持在对应所述当前工艺类型的设定温度范围内。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述腔室的当前工艺类型具体为：判断所述当前工艺类型是否为外延工艺；和/或，判断所述当前工艺类型是否为刻蚀工艺。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对应所述当前工艺类型的设定温度范围具体为：对应外延工艺的设定温度范围被设置为抑制外延工艺反应气体在所述上盖上生成沉积物；对应刻蚀工艺的设定温度范围被设置为抑制刻蚀工艺反应气体与所述沉积物发生反应的逆反应。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对应外延工艺的设定温度范围被设置为570℃-580℃；所述对应刻蚀工艺的设定温度范围被设置为590℃-600℃。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述冷却系统包括冷却风机，所述方法还包括：检测所述冷却风机的转速自动控制功能是否为开启状态，如是，则控制所述冷却系统，以将所述上盖的温度保持在对应所述当前工艺类型的设定温度范围内。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述上盖的温度保持在对应所述当前工艺类型的设定温度范围内具体为：如果检测到所述上盖的温度低于对应工艺的设定温度范围的下限值，则降低所述冷却风机的转速；如果检测到所述上盖的温度高于对应工艺的设定温度范围的上限值，则提高所述冷却风机的转速。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：如果检测到所述腔室中配置有反应气体，则设定所述冷却风机的转速自动控制功能为开启状态。8.一种腔室温度控制装置，所述腔室包括对所述腔室进行密封的上盖和对所述上盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘悦，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11