室内粒子侦测系统技术方案

室内粒子侦测系统。大体而言，本发明专利技术实施例提供一种改进的室内粒子源确认机制，从而满足了需求。该原位室内粒子源确认方法和设备可以极大的缩短用于确认室内粒子源的时间，能提高用于生产系统的处理室生产能力。该方法和设备也可以用于在工程研制阶段检测元件的粒子性能。在一个实施例中，一个用于半导体处理室的原位室内粒子监测组件包括至少一个激光光源。该至少一个激光光源可以在处理室的室处理体积内扫描激光光。该原位室内粒子监测组件还包括至少一个激光光收集器。该至少一个激光光收集器能够收集由该至少一个激光光源发出的激光光。该室内粒子监测组件还包括一个位于处理室外的分析器，用于分析代表由该至少一个激光光收集器收集的激光光的信号以提供室内粒子信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】第l/8页室内粒子侦测系统
技术介绍
在处理半导体基片如硅晶圆时，由于粒子附着于上述基片表面 而导致的产量降低，从而使粒子性能成为关注的焦点。在基片处理 过程中或者之后，处理室内落在该基片上的粒子能使产量降低。因 此，控制处理室内的粒子量到最小限度以确保良好的产率是至关重要的。在处理室内的粒子有很多来源。工艺气体和基片处理能够产生 粒子。沉积在位于处理室内或室壁上的元件上、来自工艺气体或者 工艺副产品的膜也能够产生粒子。粒子也能在由不同的机械装置进 行处理室硬件维护的过程中引入到处理室内，例如当将元件放回室内时留在室内的清洗溶液残余物。如果闸阀^皮夹得过紧或者o型圈 质量很差，处理室的闸阀上的o型圈也能够产生粒子。传统上，处理室内的粒子性能是通过测量处理过的基片上的粒 子尺寸或者凄t量而监测的。该粒子性能测量可以定期进4于以监测处 理室性能，或者在处理室硬件维护之后进行以使处理室合格。如果 在基片上侦测到大量的粒子，就需要确认粒子源，该问题需要在基 片能够进行进一步的处理之前或者在处理室合才各之前得到解决。传统上，粒子源确认是通过运行不同的处理室处理和/或硬件参 数的实验设计来完成。测量用实验设计处理的基片的粒子性能以确 定哪一项参数影响了粒子尺寸和数量。然而，这一粒子源确认过程非常耗费劳力且费时。6鉴于前述情况，需要提供改进的处理室粒子源确认机构，以减 少用于确^人该^立子源的时间和资源。该改进的处理室并立子源确i/v才几 构可以提高总体的处理室粒子性能和生产能力。
技术实现思路
大体而言，本专利技术实施例通过提供改进的处理室粒子源确认装 置而满足了需求。该原位(in-situ)处理室粒子源确认方法和装置 可以才及大i也缩4豆用于确i人处理室斗立子源所花费的时间，这可以提高 用于生产系统的处理室的生产能力。该方法和装置也可以用于在处 理室工程研制阶段;险测元件的粒子性能。应当注意，本专利技术可以多 种方式加以实现，包含工艺、设备或系统。以下将杀又述本专利技术的多 个创杀斤'l"生实施例。在一个实施例中，用于半导体处理室的原〗立处理室斗立子监测组 件包括至少 一个激光光源。该至少 一个激光光源可以在处理室内的 室处理体积内扫描激光光。该原位处理室并立子监测组件还包括至少 一个激光光收集器。该至少一个激光光收集器可以收集由该至少一 个激光光源发出的激光光。该处理室粒子监测组件还包括位于处理 室外的分析器，用于分析代表由该至少一个激光光收集器收集的激 光光的信号以提供室内粒子信息。在另一实施例中，具有确认处理室粒子源的原位处理室粒子监 测组件的处理室包括位于处理室内的基片支撑件。该处理室还包括 〃f立于该基片支撑件上方的处理室顶才反。另外，该处理室包4舌至少一 个i敫光光源，其中该至少一个纟敫光光源可以在处理室内的室处理体 禾口、 ( chamber process volume )内434苗;敫光光，it室处J里体禾只由it基 片支撑4牛和该处理室顶纟反所限定。该处理室还包4舌至少一个;敫光光 收集器，其中该至少一个激光光收集器可以收集由至少一个激光光 源发出的激光光。另外，该处理室包括一个位于处理室外的分析器，用于分析由该至少一个激光光收集器收集的代表激光光的信号以 提供室内粒子信息。在又一 实施例中，收集原位处理室粒子信息的方法包4舌在处理 室内的处理体积内扫描由激光光源发出的激光光。该方法还包4舌由 多个激光光收集器收集处理室内的激光光。另外，该方法包括分析 该收集来的激光光以确定处理室粒子4言息。从下列的详细描述并且结合附图以本专利技术的原理示例的方式 力口以说明，本专利技术的其他方面和优点将更加清晰。附图说明通过下述结合相关附图地详细描述，本专利技术将更容易了解，相 同的标号代表相同的元件。图1A是本专利技术处理室内的原位粒子侦测系统的一个实施例的 剖面示意图。图1B是图1A中处理室内的原位粒子侦测系统的 一 个实施例的俯视图。图1C是图1A中处理室内的原位粒子侦测系统的另 一 实施例的俯视图。图2 A是具有处理室4于垫的处理室内原4立并立子侦测系统的 一 个 实施例的剖面示意图。图2B是图2A中处理室内原位粒子侦测系统的 一个实施例的俯视图。图3是处理室体积内的4立子侦测系统的示意图。 图4是确定处理室内的处理室粒子信息的流程图。 具体实施例方式现在将描述改进的更有效率的处理室粒子确认系统、方法和装 置的几个示范性实施例。本领域4支术人员应当了解在未4吏用本文 中所述的部分或者全部特定细节的情况下，仍可实4亍本专利技术。如前所述，通过运行不同的处理室处理和/或硬件参数的实验设 计来进4亍的传统的粒子源确i人方法非常肆毛费时间和资源。迅速的4立 子源确认对于减少处理室送回制造状态所花的时间是非常重要的。 有效的原位处理室粒子确认方法和装置可以才是供稳定的处理室内 粒子的信息。通过检查该粒子信息，该信息包括粒子尺寸、数量和 沣立子位置，可以找到4立子源或者确i人进一步研究的方向。例如，如 果室内粒子大量位于靠近传送孔，可怀S是该传送孔引起了粒子问 题。可以检查或者替换传送孔的元件，如O型圏，以得知该粒子问 题是否可以解决。另外，也可以研究该传送孔的操作参数以检测他 们对于粒子问题的影响。例如，可以降低作用于传送孔闸阀上的夹 持力以检测粒子问题是否降低，因为传送孔闸阀被夹持的太紧会损 坏该O型圈从而引起粒子问题。该直4妄和瞬时的处理室并立子j言息可以才及大i也缩4豆用于确i人4立 子源所花的时间，这可以4是高用于制造系统的处理室生产能力。另 外，该方法和装置也可以用于在处理室工程研制阶賴:检测元件的粒 子性能，以缩4豆处理室研制时间。本专利技术一个实施例由至少一个激光光源扫描激光光进入处理 室内的处理体积。在一个实施例中，该处理体积是处理室内的基片支撑4牛上方和周围以及处理室顶^反下方的区i或。该处J里室可以是4壬 4可形式的处理室，例如化学气相沉积处理室、等离子蚀刻室或者热 气相沉积，只要该室是封闭的。被激光光源覆盖(或者扫描的)的光是优选的光源因为它的光是单 一 波长(因此它是单色光-对于粒子计数器通常是红光或红外光)。固体状的激光二^L管因其尺寸小、 重量4至和平均古文障间隔时间(MTBF)而可^皮应用于实施例中。该激光光可被装在处理室内的至少一个激光光侦测器(如光电 侦测器或照相机)捕捉到。光电侦测器是对光敏感的电子装置。任 4可射到该光电侦测器的光都会〗吏得该光电侦测器发出电3永沖。该电 脉冲可以解析为与粒子^:量、尺寸和位置有关。由于对光壽文感也可 以使用数码相机。该光侦测器能够连续地收集粒子数据以监测该室 内粒子性能或者仅在故障探测期间收集粒子数据。图1 A是处理室IOO的一个实施例的剖面示意图，具有包括气体 分配板(或喷头)120的处理室顶板110。在一个实施例中，该气体 分配板120也可以是用于等离子处理室的上电极。处理室1 OO还有一 个可以支撑基片140的基片支撑件130。室壁150具有允许基片140转 入或者迁出处理室100的基片传送孔160。室壁150可为一块的或者 多块的(壁)。激光光源170安装在室壁150内。激光光源170由控制 器175控制，其控制该激光器的扫描频率和方向。在一个实施例中， 该激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于半导体处理室的原位室内粒子监测组件，包括：　至少一个激光光源，其中该至少一个激光光源可以在处理室内的室处理体积内扫描激光光；　至少一个激光光收集器，其中该至少一个激光光收集器可以收集由该至少一个激光光源发出的激光光；和　 　位于处理室外部的分析器，分析代表由该至少一个激光光收集器收集的激光光的信号以提供室内粒子信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克赖特，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]