本公开涉及一种压力侦测装置及压力侦测方法。所述压力侦测装置包括：光发射器、光接收器和处理器，光发射器设置于真空腔室的腔壁上，被配置为向真空腔室的腔内出射侦测光信号，光接收器设置于真空腔室的腔壁上且与光发射器相对，被配置为接收侦测光信号，处理器与光接收器相连，被配置为解析光接收器接收到的侦测光信号的光谱，并根据该光谱确定真空腔室内的压力。本公开提供的压力侦测装置及压力侦测方法，可以提高真空腔室内压力侦测的响应速度和侦测精准度，从而提高真空腔室内所制备产品的良率，以及降低半导体产品批量生产时生产成本。成本。成本。
【技术实现步骤摘要】
压力侦测装置及压力侦测方法
[0001]本公开涉及半导体集成电路制造
，特别是涉及一种压力侦测装置及压力侦测方法。
技术介绍
[0002]在半导体集成电路的制造过程中，半导体集成电路的制造工艺，例如化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，简称CVD)工艺、物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，简称PVD)工艺等，往往需要在真空环境中进行。由此，需要在半导体集成电路制造所需的真空腔室上安装压力侦测装置，以利用压力侦测装置实时侦测真空腔室内的压力变化。
[0003]目前，压力侦测装置的工作原理是：将测压膜片作为电容器的一可动极板，使其与一固定极板共同构成电容可变的电容器，这样利用测压膜片在压力变化下的位移变化，可以获得电容器的电容变化，从而确定被测的压力变化。
[0004]然而，测压膜片通常采用弹性元件，例如金属薄片，其容易在多次形变后发生难以复原的情况，导致所测的压力不准确，进而造成真空腔室内半导体制备工艺存在关键尺寸(Critical Dimension，简称CD)偏差较大的问题。
技术实现思路
[0005]基于此，本公开提供了一种压力侦测装置及压力侦测方法，可以提高真空腔室内压力侦测的响应速度和侦测精准度，从而提高真空腔室内所制备产品的良率，以及降低半导体产品批量生产时生产成本。
[0006]为了实现上述目的，一方面，本公开一些实施例提供了一种压力侦测装置。该压力侦测装置包括：光发射器、光接收器和处理器。其中，光发射器设置于真空腔室的腔壁上，被配置为向真空腔室的腔内出射侦测光信号。光接收器设置于真空腔室的腔壁上且与光发射器相对，被配置为接收侦测光信号。处理器与光接收器相连，被配置为解析光接收器接收到的侦测光信号的光谱，并根据该光谱确定真空腔室内的压力。
[0007]在一些示例中，侦测光信号穿过真空腔室腔内的工作区传输至光接收器，其中，工作区用于溅射和/或沉积微粒。处理器还被配置为：根据前述光谱确定工作区内的微粒成分和/或微粒缺陷。
[0008]在一些示例中，真空腔室内设置有载台。光发射器和光接收器位于载台的工作侧。光发射器至载台的竖直距离、与光接收器至载台的竖直距离相等，且所述竖直距离大于第一阈值。
[0009]在一些示例中，光发射器和光接收器以基准面为中心对称设置，该基准面为载台的几何中心所在的竖直平面。
[0010]在一些示例中，压力侦测装置还包括：聚焦透镜。聚焦透镜设置于光发射器的出光侧，被配置为：将光发射器出射的侦测光信号聚焦至真空腔室的腔内。
[0011]可选的，聚焦透镜与真空腔室的腔壁密封连接。
[0012]可选的，光发射器包括壳体，以及设置于壳体内的光源。聚焦透镜设置于壳体内，且与壳体可拆卸连接。
[0013]示例的，壳体与真空腔室的腔壁密封连接。
[0014]示例的，壳体为金属壳体。
[0015]示例的，光源为镭射光源。
[0016]在一些示例中，压力侦测装置还包括：第一加热部。第一加热部设置于聚焦透镜的表面或周侧，被配置为加热聚焦透镜。
[0017]可选的，第一加热部包括：硅加热层或金属加热层。
[0018]在一些示例中，压力侦测装置还包括：隔离镜片。隔离镜片设置于光接收器的入光侧，被配置为阻隔真空腔室内的微粒集聚至光接收器。
[0019]在一些示例中，压力侦测装置还包括：第二加热部。第二加热部设置于隔离镜片的表面或周侧，被配置为加热隔离镜片。
[0020]可选的，第二加热部包括：硅加热层或金属加热层。
[0021]另一方面，本公开一些实施例提供了一种压力侦测装置的压力侦测方法，其包括的步骤如下所述。
[0022]光发射器出射侦测光信号至真空腔室的腔内，使侦测光信号穿过真空腔室内的工作区传输至光接收器。
[0023]光接收器接收侦测光信号，将侦测光信号转换为电信号，并将电信号传输至处理器。
[0024]处理器根据前述电信号解析侦测光信号的光谱，并根据所述光谱确定真空腔室内的压力。
[0025]在一些示例中，工作区用于溅射和/或沉积微粒。处理器还根据所述光谱，确定工作区内的微粒成分和/或微粒缺陷。
[0026]在一些示例中，压力侦测装置还包括设置于光发射器的出光侧的聚焦透镜。压力侦测装置的压力侦测方法还包括：在光发射器出射侦测光信号的过程中或之前，加热聚焦透镜。
[0027]本公开实施例中，压力侦测装置及其压力侦测方法如上所述。压力侦测装置根据侦测光信号的光谱变化来确定真空腔室腔内的压力，也即通过光电信号转换的方式来进行压力侦测，可以具有稳定、灵敏且准确的转换精度，以提升压力侦测精准度和压力侦测后的响应速度，确保真空腔室腔内的压力可以保持或及时调整至所需的准确压力范围内。并且，压力侦测装置侦测的压力零点不会因其长时间使用而发生移位或改变的问题，可以确保压力侦测装置的使用可靠性和数据一致性。在此基础上，随着半导体制备工艺精度的提升，压力侦测装置可以辅助半导体制造设备实现极低的压力控制。
[0028]此外，压力侦测装置还可以根据侦测光信号的光谱变化来确定真空腔室腔内的微粒成分和/或缺陷，以判断不同制程阶段中各种生成物的含量，并根据生成物的不同来判断真空腔室腔内的蚀刻情况，从而辅助分析微粒缺陷和关键尺寸偏差产生的原因。如此，有利于提升真空腔室内所制备半导体产品的良率，以及降低半导体产品批量生产时生产成本(例如因人力减少、晶圆报废风险防控带来的成本降低)。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为一实施例中提供的一种真空腔室在半导体制造设备中的分布示意图；
[0031]图2为一实施例中提供的一种压力侦测装置的结构示意图；
[0032]图3为如图2所示的一种压力侦测装置的工作原理图；
[0033]图4为一实施例中提供的另一种压力侦测装置的结构示意图；
[0034]图5为一实施例中提供的一种光发射器组件的剖面示意图；
[0035]图6为一实施例中提供的另一种光发射器组件的剖面示意图；
[0036]图7为一实施例中提供的又一种光发射器组件的剖面示意图；
[0037]图8为图7所示的光发射器组件中第一加热部的A向视图；
[0038]图9为一实施例中提供的又一种光发射器组件的剖面示意图；
[0039]图10为一实施例中提供的又一种压力侦测装置的结构示意图；
[0040]图11为一实施例中提供的一种光接收器组件的剖面示意图；
[0041]图12为一实施例中提供的另一种光接收器组件的剖面示意图；
[0042]图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压力侦测装置，其特征在于，包括：光发射器，设置于真空腔室的腔壁上，被配置为向所述真空腔室的腔内出射侦测光信号；光接收器，设置于所述真空腔室的腔壁上且与所述光发射器相对，被配置为接收所述侦测光信号；以及，处理器，与所述光接收器相连，被配置为解析所述光接收器接收到的所述侦测光信号的光谱，并根据所述光谱确定所述真空腔室腔内的压力。2.根据权利要求1所述的压力侦测装置，其特征在于，所述侦测光信号穿过所述真空腔室腔内的工作区传输至所述光接收器；所述工作区用于溅射和/或沉积微粒；所述处理器还被配置为：根据所述光谱，确定所述工作区内的微粒成分和/或微粒缺陷。3.根据权利要求1所述的压力侦测装置，其特征在于，所述真空腔室内设置有载台，所述光发射器和所述光接收器位于所述载台的工作侧；所述光发射器至所述载台的竖直距离、与所述光接收器至所述载台的竖直距离相等，且所述竖直距离大于第一阈值。4.根据权利要求3所述的压力侦测装置，其特征在于，所述光发射器和所述光接收器以基准面为中心对称设置，所述基准面为所述载台的几何中心所在的竖直平面。5.根据权利要求1～4中任一项所述的压力侦测装置，其特征在于，所述压力侦测装置还包括：聚焦透镜；所述聚焦透镜设置于所述光发射器的出光侧，被配置为：将所述光发射器出射的所述侦测光信号聚焦至所述真空腔室的腔内。6.根据权利要求5所述的压力侦测装置，其特征在于，所述聚焦透镜与所述真空腔室的腔壁密封连接。7.根据权利要求5所述的压力侦测装置，其特征在于，所述光发射器包括壳体，以及设置于所述壳体内的光源；所述聚焦透镜设置于所述壳体内，且与所述壳体可拆卸连接。8.根据权利要求7所述的压力侦测装置，其特征在于，所述壳体与所述真空腔室的腔壁密封连接。9.根据权利要求7所述的压力侦测装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚新，储鑫，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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