[发明专利]半导体工艺方法和半导体工艺腔室

说明书

本发明提供一种半导体工艺腔室，包括腔体和设置在腔体中的工艺组件、承载盘、升降装组件、控制装置和设置在腔体底部的至少一个测距组件，控制装置用于控制测距组件对工艺组件进行测距；向腔体中传入晶圆，并控制测距组件对承载盘上方的晶圆进行测距；根据前后两次测距结果控制升降组件对晶圆进行升降，以使晶圆的顶面与工艺组件之间间隔预定距离；进行半导体工艺。本发明提供的半导体工艺方法在向腔体中传入晶圆前后控制测距组件对工艺组件进行两次测距，从而确定晶圆与工艺组件之间的距离，进而确定升降组件升降晶圆的高度，保证了晶圆的顶面与工艺组件之间间隔距离的精确性。本发明还提供一种半导体工艺方法。

技术领域

本发明涉及半导体工艺领域，具体地，涉及一种半导体工艺方法和一种用于实现该半导体工艺方法的半导体工艺腔室。

背景技术

随着集成电路制造工艺特征尺寸的不断缩小以及工艺复杂程度的急剧增加，更先进的技术节点对工艺的准确性提出了更加严格的要求。干法刻蚀(Dry clean)与传统的湿法清洗(Wet clean)相比，采用气体代替化学试剂与晶圆表面薄膜发生化学反应，通过工艺集成控制达到精确、高效孔洞底部去除、无衬底损伤(无等离子体)、无再氧化的效果，成为广泛应用在半导体工艺领域的刻蚀技术。

在干法刻蚀工艺过程中，工艺气体通常通过真空管路从半导体工艺腔室的顶部进入到腔体内部，经过匀流装置(Showerhead)后均匀地与基座上的晶圆(wafer)表面接触并与之发生化学反应，从而达到刻蚀目的。在刻蚀工艺结束后，由顶针(pin)将晶圆顶升至最高工位，通过加热的匀流装置对晶圆进行退火，以通过高温促使反应产物充分挥发并被干泵抽走。

在整个刻蚀工艺过程中，匀流装置喷出的气体到晶圆之间的距离，决定着气体滞留在腔室的体积大小，从而直接影响着气体与薄膜之间的反应程度，对工艺结果有着至关重要的影响；并且顶针顶起晶圆进行退火时，晶圆与加热的匀流装置之间的距离同样决定着退火程度的不同。

然而，现有技术中常通过人工检测和计算的方式来确定晶圆进行工艺和退火的位置，导致晶圆高度的精确性较低，晶圆刻蚀效果及退火工艺效果的可控性较差。

发明内容

本发明旨在提供一种半导体工艺方法和一种用于实现该半导体工艺方法的半导体工艺腔室，该半导体工艺方法能够保证半导体工艺过程中晶圆位置的精确性，提高半导体工艺效果。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种半导体工艺腔室，包括腔体和设置在所述腔体中的工艺组件、承载盘、升降组件，所述工艺组件位于所述承载盘的上方，用于在半导体工艺中对所述承载盘上的晶圆进行加热和/或向所述腔体中提供工艺气体，所述升降组件用于抬起或放下所述承载盘上的晶圆，所述半导体工艺腔室还包括控制装置和设置在所述腔体底部的至少一个测距组件，所述承载盘上形成有位置与所述测距组件一一对应的至少一个测距通孔，所述测距组件用于通过对应的所述测距通孔对所述承载盘上方的物体进行测距，所述控制装置用于控制所述测距组件对所述工艺组件进行测距，并在所述腔体中传入晶圆后，再控制所述测距组件对所述承载盘上方的所述晶圆进行测距，根据前后两次测距结果控制所述升降组件对所述晶圆进行升降，以使所述晶圆的顶面与所述工艺组件之间间隔预定距离。

可选地，所述测距组件固定设置在所述腔体底壁外侧的底面上，所述腔体的底壁上设置有位置与所述测距组件一一对应的至少一个观测窗，所述测距组件用于透过对应的所述观测窗并通过对应的所述测距通孔对所述承载盘上方的物体进行测距。

可选地，所述观测窗的材质包括石英。

可选地，所述腔体的底壁上设置有三个所述观测窗，各所述观测窗环绕所述腔体的轴线周向等间隔分布。

可选地，所述测距组件包括激光测距传感器。

可选地，所述控制装置包括控制模块、通讯模块、放大器和处理模块；其中，