一种监测缓冲腔体氧气浓度的方法技术

本发明专利技术公开一种监测缓冲腔体氧气浓度的方法，包括：一缓冲腔体，缓冲腔体内设有一机械手臂，机械手臂用于传送器件；一去耦合等离子氮化腔体，去耦合等离子氮化腔体与缓冲腔体连接，去耦合等离子氮化腔体用于对器件进行掺氮工艺；一传感器，传感器与缓冲腔体连接，用于监测缓冲腔体内的氧气浓度。本发明专利技术的有益效果在于：通过在缓冲腔体上连接一传感器，对缓冲腔体内的氧气浓度进行实时监测，以防缓冲腔体内氧浓度过高的气体混入去耦合等离子氮化腔体，对掺氮工艺产生影响，进一步地避免因掺氮工艺不良而造成产品缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种监测缓冲腔体氧气浓度的方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种监测缓冲腔体氧气浓度的方法。
技术介绍
在半导体制造的过程中，常需要用到去耦合等离子氮化(DecoupledPlasmaNitridation,简称DPN)工艺，DPN工艺是一种掺氮工艺，是对晶圆薄的氧化层进行氮化处理，只对氧化层的上表面进行掺氮，而不会影响到硅和氧化层的界面。如图1所示，在现有技术中，Buffer(缓冲腔体)通过隔离门与DPN腔体(去耦合等离子氮化腔体)连接，如果Buffer有漏点会混入氧气，传送装置将晶圆从Buffer内传送至DPN腔体时，Buffer内的隔离门打开，会使氧气进入DPN腔体内，DPN腔体对氧气浓度的要求非常高，如果氧气浓度过高，会使晶圆在DPN工艺过程中产生杂质，导致晶圆表面的膜厚不均匀，进一步地影响晶圆的性能。为了减少氧气对DPN工艺的影响，现急需一种监测Buffer内氧气浓度的方法，当Buffer内氧气浓度过高时，可以及时停机检查设备，保证产品的安全。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种监测缓冲腔体氧气浓度的方法。具体技术方案如下：本专利技术包括一种监测缓冲腔体氧气浓度的装置，其中包括：一缓冲腔体，所述缓冲腔体内设有一机械手臂，所述机械手臂用于传送器件；一去耦合等离子氮化腔体，所述去耦合等离子氮化腔体与所述缓冲腔体连接，所述去耦合等离子氮化腔体用于对所述器件进行掺氮工艺；一传感器，所述传感器与所述缓冲腔体连接，用于监测所述缓冲腔体内的氧气浓度。优选的，所述传感器包括氧气分析仪。优选的，所述传感器通过一排气管路与所述缓冲腔体连接。优选的，所述机械手臂与一人机交互界面连接，所述人机交互界面用于控制所述机械手臂。优选的，所述传感器与所述人机交互界面连接，所述人机交互界面用于显示所述缓冲腔体内氧气浓度的具体数值。优选的，所述缓冲腔体与一原位水汽生成设备连接，所述原位水汽生成设备用于进行低压快速热氧化退火工艺。优选的，所述缓冲腔体与一等离子氮化退火腔体连接，所述等离子氮化退火腔体用于进行快速回火工艺。优选的，所述缓冲腔体与一第一真空大气交换装置和一第二真空大气交换装置连接，所述第一真空大气交换装置与第二真空大气交换装置用于给所述缓冲腔体抽真空并维持所述缓冲腔体内的真空。优选的，所述排气管路的一端与所述缓冲腔体连接，所述排气管路的另一端与一厂务工艺排风装置连接。本专利技术的有益效果在于：通过在缓冲腔体上连接一传感器，对缓冲腔体内的氧气浓度进行实时监测，以防缓冲腔体内氧浓度过高的气体混入去耦合等离子氮化腔体，对掺氮工艺产生影响，进一步地避免因掺氮工艺不良而造成产品缺陷。附图说明参考所附附图，以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本专利技术范围的限制。图1为现有技术中半导体制造工艺流程图；图2为本专利技术实施例中的半导体制造工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。本专利技术包括一种监测缓冲腔体氧气浓度的装置，其中包括：一缓冲腔体1，缓冲腔体1内设有一机械手臂2，机械手臂2用于传送器件；一去耦合等离子氮化腔体5，去耦合等离子氮化腔体5与缓冲腔体1连接，去耦合等离子氮化腔体5用于对器件进行掺氮工艺；一传感器3，传感器3与缓冲腔体1连接，用于监测缓冲腔体1内的氧气浓度。通过上述监测缓冲腔内氧气浓度的装置，如图2所示，在半导体制造过程中，掺氮工艺主要发生在去耦合等离子氮化(DecoupledPlasmaNitridation,简称DPN)腔体5内，缓冲腔体1通过隔离门连接去耦合等离子氮化腔体5，缓冲腔体1内设有一机械手臂2，可以在缓冲腔体1内转动，机械手臂2可以将第一装载区LP1与第二装载区LP2内的晶圆抓到缓冲腔体1内，当机械手臂2将晶圆传送到去耦合等离子氮化腔体5时，隔离门打开，缓冲腔体1内的氧气会混入去耦合等离子氮化腔体5。缓冲腔体1内的机械手臂2将完成原位水汽生成工艺的晶圆传送至去耦合等离子氮化腔体5内，去耦合等离子氮化腔体5内掺入氮气，在晶圆生长好的氧化硅层上进行一氧化氮氮化和解耦等离子体氮化，去耦合等离子氮化腔体5对氧气浓度要求非常高，如果氧气浓度过高会对掺氮工艺产生影响。进一步地，由于氧气浓度过高会影响去耦合等离子氮化腔体5内的工艺，所以在缓冲腔体1上增加一根管路，连接传感器3，对缓冲腔体1内的氧气浓度进行实时监测，若氧气浓度达到10PPM，可以及时停机检查缓冲腔体1是否有漏点，以免氧气浓度过高对掺氮工艺造成影响。在一种较优的实施例中，传感器3与人机交互界面FI连接，人机交互界面FI用于显示缓冲腔体1内氧气浓度的具体数值；传感器3包括氧气分析仪。具体地，氧气分析仪是一种工业在线过程分析仪表，不仅广泛应用于加热炉、化学反应容器、地井、工业制氮等场合中混合气体内氧气浓度的检测,还大量用于锅炉内水中溶解氧、污水处理装置外排水溶解氧的检测。氧气分仪仪种类较多，检测原理各异，针对性强，因此应根据不同使用场合、不同工艺状况选择合适的仪表。进一步地，将氧气分析仪与人机交互界面FI连接，工作人员可以通过人机交互界面FI监控缓冲腔体内的氧气浓度，或者通过人机交互界面FI设置报警值，例如报警值设为10PPM，若氧气分析仪监测到缓冲腔体1内的氧气浓度达到10PPM时，人机交互界面FI进行报警，提醒工作人员立即停止设备运行。也可以选择自带报警器的氧气分析仪，预先设置报警值，当缓冲腔体1内氧气浓度达到报警值时，氧气分析仪的报警器进行声光报警。也可将氧气分析仪与操作系统连接，预先设置事故联跳保护值，当氧气分析仪监测到缓冲腔体1内的氧气浓度达到10PPM时，设备自动停止工作，以免制造出有缺陷的产品。在一种较优的实施例中，机械手臂2使用人机交互界面FI控制。如图2所示，缓冲腔体1内的机械手臂2可以通过人机交互界面FI来控制，人机交互界面FI在工艺流程中实现人与设备信息传递的界面，操作人员可以更为方便地控制生产设备。在一种较优的实施例中，缓冲腔体1与一原位水汽生成设备4连接。具体地，如图2所示，缓冲腔体1内的晶圆首先通过机械手臂2传送到原位水汽生成设备4中进行热氧化，原位水汽生成(In-SituSteamGeneration,简称ISSG)是一种低压快速热氧化退火工艺技术，它是在原位水汽生成设备4内，利用高纯度的氧气和氢气在晶圆的表面形成稀释的水蒸汽，在高温快速氧化下，晶圆的表面会发生类似于燃烧的化学反应，这一反应会在原位水汽生成设备4内产生许多气相活性自由基，这些自由基中大部分是很容易与硅原子反应的原子氧，而这种原子氧有很强的氧化作用，能与硅原子形成均匀性很好的薄膜，形成的这种薄膜内部缺陷相对较少。在一种较优的实施例中，缓冲腔体1与一等离子氮化退火腔体6连接。具体地，晶圆在完成去耦合等离子氮化工艺后会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测缓冲腔体氧气浓度的装置，其特征在于，其中包括：一缓冲腔体，所述缓冲腔体内设有一机械手臂，所述机械手臂用于传送器件；一去耦合等离子氮化腔体，所述去耦合等离子氮化腔体与所述缓冲腔体连接，所述去耦合等离子氮化腔体用于对所述器件进行掺氮工艺；一传感器，所述传感器与所述缓冲腔体连接，用于监测所述缓冲腔体内的氧气浓度。

【技术特征摘要】
1.一种监测缓冲腔体氧气浓度的装置，其特征在于，其中包括：一缓冲腔体，所述缓冲腔体内设有一机械手臂，所述机械手臂用于传送器件；一去耦合等离子氮化腔体，所述去耦合等离子氮化腔体与所述缓冲腔体连接，所述去耦合等离子氮化腔体用于对所述器件进行掺氮工艺；一传感器，所述传感器与所述缓冲腔体连接，用于监测所述缓冲腔体内的氧气浓度。2.根据权利要求1所述的监测缓冲腔体氧气浓度的装置，其特征在于，所述传感器包括氧气分析仪。3.根据权利要求1所述的监测缓冲腔体氧气浓度的装置，其特征在于，所述传感器通过一排气管路与所述缓冲腔体连接。4.根据权利要求1所述的监测缓冲腔体氧气浓度的装置，其特征在于，所述机械手臂与一人机交互界面连接，所述人机交互界面用于控制所述机械手臂。5.根据权利要求1所述的监测缓冲腔体氧气浓度的装置，其特征在于，所述传感器与所述人机交互界...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕伟伟，裴雷洪，严骏，石庆球，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31