质量流量控制器、制造半导体器件的设备及其维护方法技术

公开了质量流量控制器、用于制造半导体器件的设备及其维护方法。质量流量控制器可以控制被提供到腔室中的气体的量。质量流量控制器可以构造成在最初使用质量流量控制器时，获得以标准流速提供到腔室中的气体的绝对体积。质量流量控制器可以被构造为在质量流量控制器已经使用预定时间之后，获得以测量流速提供的气体的检测流速。质量流量控制器可以构造成比较检测流速和标准流速，以验证测量流速的满刻度误差。

Mass Flow Controller, Equipment for Manufacturing Semiconductor Devices and Maintenance Method

A mass flow controller, a device for manufacturing semiconductor devices and a maintenance method thereof are disclosed. The mass flow controller can control the amount of gas supplied to the chamber. The mass flow controller can be constructed to obtain the absolute volume of the gas supplied to the chamber at the standard flow rate when the mass flow controller is first used. The mass flow controller can be constructed to obtain the detection velocity of the gas provided by the measurement velocity after the mass flow controller has been used for a predetermined time. Mass flow controllers can be constructed to compare the measured velocity with the standard velocity to verify the full scale error of the measured velocity.

【技术实现步骤摘要】
质量流量控制器、制造半导体器件的设备及其维护方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年12月1日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2017-0164431的优先权，其公开的全部内容通过引用合并于此。
本专利技术构思涉及质量流量控制器、用于制造半导体器件的设备及其维护方法。
技术介绍
通常，可以通过薄膜沉积工艺、光刻工艺和刻蚀工艺来制造半导体器件。薄膜沉积工艺和刻蚀工艺可以使用各种气体。可以将气体提供到放置在腔室中的基板上。质量流量控制器可主要控制气体的流动。质量流量控制器的精度可以与质量流量控制器的使用时间成反比地减小。
技术实现思路
本专利技术构思的一些实施例提供了一种用于制造半导体器件的设备及其维护方法，其中质量流量控制器能够被定期地验证。本专利技术构思的一些实施例提供了一种用于制造半导体器件的设备及其维护方法，其中质量流量控制器能够被校准。根据本专利技术构思的示例实施例，质量流量控制器可以控制被提供到腔室中的气体的量。所述质量流量控制器可以构造为：当最初使用所述质量流量控制器时，获得以标准流速提供到所述腔室中的气体的绝对体积。所述质量流量控制器可以构造为：当所述质量流量控制器已经使用了预定时间之后，获得以测量流速提供的气体的检测流速。所述质量流量控制器可以构造为：比较所述检测流速与所述标准流速，以验证所述测量流速的满刻度误差。根据本专利技术构思的示例实施例，用于制造半导体器件的设备可以包括：腔室；第一质量流量控制器和第二质量流量控制器，分别被构造成向所述腔室提供气体；以及控制器，其通信连接到所述第一质量流量控制器和所述第二质量流量控制器。所述控制器可以被构造成：确定以所述第一质量流量控制器的标准流速提供到所述腔室中的气体的绝对体积。所述控制器可以被构造成：确定以所述第二质量流量控制器的测量流速提供的气体的检测流速。所述控制器可以被构造成将检测流速与标准流速进行比较，以验证测量流速的满刻度误差。根据本专利技术构思的示例性实施例，用于维护制造半导体器件的设备的方法可以包括：使用质量流量控制器的标准流速来得到腔室中气体的绝对体积；以及使用所述绝对体积来定期验证所述质量流量控制器的测量流速的满刻度误差。定期验证所述测量流速的满刻度误差的步骤可以包括：以所述测量流速为腔室提供气体；基于所述绝对体积来确定所述质量流量控制器的检测流速；以及将所述检测流速与标准流速进行比较来获得所述测量流速的满刻度误差。附图说明图1示出了示出根据本专利技术构思的示例实施例的用于制造半导体器件的设备的示意图。图2示出了示出图1的半导体制造设备的维护方法的流程图。图3示出了示出图2的绝对体积计算步骤的示例的流程图。图4示出了示出验证图2所示的第一质量流量控制器至第n质量流量控制器的第一测量流速至第n测量流速的精度和/或满刻度误差的步骤的示例的流程图。图5示出了示出图4的流速比较步骤的示例的流程图。具体实施方式如本文所用，表述“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何组合和全部组合。图1示出了根据本专利技术构思的用于制造半导体器件的设备100。参照图1，半导体制造设备100可以被构造为执行薄膜沉积、刻蚀、热处理、扩散或离子注入。在一个实施例中，半导体制造设备100可包括腔室10、气体供应单元或气体供应系统20、排气单元或排气系统50、传感器60以及控制单元或控制器70。腔室10可以提供与外部具有隔离空间的基板(例如，硅晶片或玻璃)。气体供应单元20可以与腔室10接合。气体供应单元20可以为腔室10提供彼此相同或不同的气体22。气体22可包括吹扫气体(例如，N2)、沉积气体(例如，SiH4、NH3、NO2、O3、TEOS)、刻蚀气体(例如，SF6、HF、CH3、CH4、HCl、HBr、H2SO4、H2)或惰性气体(例如，Ar、He)。气体22可根据其种类或类型而具有不同的温度。例如，吹扫气体可具有室温(例如，约20℃)。沉积气体和刻蚀气体中的一种或多种可以具有比吹扫气体的温度高的温度(例如，约50℃至约200℃)。在一个实施例中，气体供应单元20可包括罐30和质量流量控制器(MFC)40。各罐30可以存储彼此不同温度和压力的气体22。罐30可包括第一罐至第n罐32和34至36。MFC40可以设置在腔室10与其相应的罐30之间。MFC40可以控制气体22的流速和/或流量。在一个实施例中，MFC40可以包括第一MFC至第nMFC42和44至46。第一MFC42可以控制旨在提供到腔室10中的气体22的流量。在一个实施例中，第一MFC42可以是新的MFC和/或参考MFC。当最初使用第一MFC42时，第一MFC42可以以标准流速23为腔室10提供气体22。随着时间的推移使用第一MFC42，第一MFC42可以以第一测量流速24a为腔室10提供气体22。理论上可以预期第一测量流速24a与标准流速23一致，但是第一测量流速24a可随着使用第一MFC42的时间而波动。例如，最初使用第一MFC42时，第一测量流速24a可以与标准流速23一致，但是在第一MFC42使用预定时间之后，第一测量流速24a可以变得不同于标准流速23。在一个实施例中，标准流速23可用于计算腔室10中的气体22的绝对体积，并且第一测量流速24a可用于建立第一MFC42的检测流速。例如，在半导体制造设备100的初始操作和/或预防性维护之后，标准流速23可用于获得腔室10中的气体22的绝对体积。在使用第一MFC42之后，第一测量流速24a可用于验证和/或校准第一MFC42的精度。标准流速23和第一测量流速24a中的每一个可以由气流单位SCCM(标准立方厘米每分钟)来表示。气体22的量或体积可由SCCM表示，SCCM指示在标准温度(例如，0℃或273K)和压力(例如，1.01atm，1.01帕或14.72psia)下的cm3/min。例如，当气体22的体积恒定时，可以将用于计算SCCM的标准条件定义为标准温度。例如，当最初使用第一MFC42时，第一MFC42可以以约270.78SCCM的标准流速23为腔室10提供气体22。当对第一测量流速24a执行精度验证和/或校准时，第一MFC42可基于标准流速23为腔室10提供气体22。可以使用第二MFC44至第nMFC46。第二MFC44至第nMFC46可以分别以第二测量流速24b至第n测量流速24n提供气体22。第二测量流速24b至第n测量流速24n中的每一个可以由SCCM(标准立方厘米每分钟)表示。当对第二测量流速24b至第n测量流速24n执行精度验证和/或校准时，第二MFC44至第nMFC46可基于标准流速23为腔室10提供气体22。排气单元50可以连接到腔室10或者与腔室10接合。排气单元50可以从腔室10排出气体22。排气单元50中的气体22可以包括已反应的气体。在一个实施例中，排气单元50可包括阀52、泵54和洗涤器56。阀52可以安装在腔室10与泵54之间。阀52可以控制气体22的排气或排气速率。在一个实施例中，在对第一MFC42至第nMFC46的第一测量流速24a至第n测量流速24n执行精度验证和/或校准时，阀52可以关闭。可替换地，当对第一测量流速24a至第n测量流速24n执行精度验证和/或校准时，阀52可以打开。泵54可以安装在阀52与洗涤器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质量流量控制器，用于控制被提供到腔室中的气体的量，所述质量流量控制器构造为：当最初使用所述质量流量控制器时，获得以标准流速提供到所述腔室中的气体的绝对体积，当所述质量流量控制器已经使用了预定时间之后，获得以测量流速提供的气体的检测流速，以及比较所述检测流速与所述标准流速，以验证所述测量流速的满刻度误差。

【技术特征摘要】
2017.12.01 KR 10-2017-01644311.一种质量流量控制器，用于控制被提供到腔室中的气体的量，所述质量流量控制器构造为：当最初使用所述质量流量控制器时，获得以标准流速提供到所述腔室中的气体的绝对体积，当所述质量流量控制器已经使用了预定时间之后，获得以测量流速提供的气体的检测流速，以及比较所述检测流速与所述标准流速，以验证所述测量流速的满刻度误差。2.根据权利要求1所述的质量流量控制器，其中，将所述满刻度误差与阈值进行比较，其中，当所述满刻度误差大于所述阈值时，所述检测流速用于校准所述测量流速。3.根据权利要求2所述的质量流量控制器，其中，当所述满刻度误差等于或小于所述阈值时，所述测量流速用作所述标准流速。4.根据权利要求1所述的质量流量控制器，其中，所述满刻度误差是通过将所述检测流速与所述标准流速之差除以所述质量流量控制器的最大刻度而确定的百分比。5.根据权利要求1所述的质量流量控制器，其中，所述绝对体积通过将所述标准流速除以所述腔室中的所述气体的压力变化和所述气体的标准化温度二者来确定。6.根据权利要求5所述的质量流量控制器，其中，通过所述腔室中的第一传感器检测所述气体的摄氏度的测量温度，并且其中，通过将零摄氏度的绝对温度除以根据所述气体的摄氏度的测量温度转换得到的绝对温度来确定所述标准化温度。7.根据权利要求6所述的质量流量控制器，其中，由所述腔室中的第二传感器检测所述压力变化。8.根据权利要求5所述的质量流量控制器，其中，当所述腔室用于刻蚀工艺时，所述压力变化与所述腔室中的气体的除气压力的变化相平衡。9.根据权利要求5所述的质量流量控制器，其中，通过将所述绝对体积乘以所述压力变化和标准化温度来确定所述检测流速。10.根据权利要求1所述的质量流量控制器，其中，当对从所述腔室排放所述气体的阀执行关闭动作时，获得所述绝对体积和所述检测流速。11.一种用于制造半导体器件的设备，所述设备包括：腔室；第一质量流量控制器和第二质量流量控制器，分别被构造成向所述腔室提供气体；以及控制器，其通信连接到所述第一质量流量控制器和所述第二质量流量控制器，其中，所述控制器构造成确定以所述第一质量流量控制器的标准流速提供到所述腔室中的气体的绝对体积，确定以所述第二质量流量控制器的测量流速提供的气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相吉，梁裕信，柳成润，朴圭焕，李衒，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR