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背压气路装置、反应腔室基座背压控制方法及反应腔室


技术摘要:
本发明公开了一种背压气路装置、反应腔室基座背压控制方法及反应腔室。背压气路装置包括供气管路、背吹气路、背吹旁路和控制单元,背吹气路的进气端,背吹气路的出气端用于向基座供给背吹气体;背吹旁路的两端分别连通供气管路的出气端和反应腔室,用于将供气管路中的  全部
背景技术:
在半导体的制造工艺中,气象沉积(CVD)设备、半导体薄膜生长(ALD)设备需要在 作为的衬底的半导体晶片上进行工艺处理时,一般通过真空背压吸附基座(Vacuum  Chuck) 来固定和支撑晶片。其相对于以前采用的机械卡盘,具有很多优势。真空吸附方式减少了在 使用机械卡盘时由于压力、碰撞等原因造成的晶片破损,增大了晶片可被有效加工的面积, 减少了晶片表面腐蚀物颗粒的沉积,并且可以在真空工艺环境下工作。在真空背压吸附的 过程中,为了使晶片上的温度比较均匀,会通过背吹气路在晶片与基座的表面之间通气,该 气体在真空吸盘的作用下会在晶片与基座之间形成背压。 因此,为了保证晶片的有效吸附以及温度均匀性,需要提出一种反应腔室背压气 路装置,能够精确控制晶片的背压,保证基座对晶片的真空吸附效果。
技术实现要素:
本发明的目的是提出一种反应腔室背压气路装置、反应腔室基座背压控制方法及 及反应腔室,实现精确控制晶片的背压,保证基座对晶片的真空吸附效果并降低成本。 为实现上述目的,本发明提出了一种背压气路装置,用于向半导体反应腔室的基 座提供背吹气体,所述基座用于支撑待加工晶片,所述装置包括:供气管路、背吹气路、背吹 旁路和控制单元;其中, 所述背吹气路的进气端连通所述供气管路的出气端,所述背吹气路的出气端用于 向所述基座供给背吹气体; 所述背吹旁路的两端分别连通所述供气管路的出气端和所述反应腔室,用于将所 述供气管路中的气体输送至所述反应腔室; 所述供气管路的进气端设有质量流量控制器,所述背吹气路上设置有第一压力检 测单元,所述质量流量控制器和所述第一压力检测单元分别与所述控制单元电连接; 所述第一压力检测单元用于实时检测反应腔室内基座的背吹压力值; 所述控制单元用于计算所述背吹压力值与预设压力值的差值,并基于所述差值计 算所述供气管路的气体流量输出值并反馈给所述质量流量控制器; 所述质量流量控制器根据所述气体流量输出值控制通入所述背吹气路的气体流 量,以使所述第一压力检测单元检测的背吹压力值保持在所述预设压力值。 本发明还提出一种反应腔室基座背压控制方法,基于上述的背压气路装置,所述 方法包括: 所述第一压力检测单元实时检测反应腔室内基座的背吹压力值; 所述控制单元计算所述背吹压力值与预设压力值的差值,并基于所述差值计算所 4 CN 111599718 A 说 明 书 2/6 页 述供气管路的气体流量输出值并反馈给所述质量流量控制器; 所述质量流量控制器根据所述气体流量输出值控制通入所述背吹气路的气体流 量,以使所述第一压力检测单元检测的背吹压力值维持在所述预设压力值。 本发明还提出一种反应腔室,包括用于支撑待加工晶片的基座以及上述的反应腔 室背压气路装置,所述反应腔室背压气路装置用于向所述基座提供背吹气体。 本发明的有益效果在于: 通过在供气管路的上游设置质量流量控制器,在背吹气路上设置第一压力检测单 元,并通过质量流量控制器基于第一压力检测单元的检测值动态控制供气管路通入背吹气 体的流量,以使第一压力检测单元检测的背吹压力值保持在所述预设压力值,其中,通过将 第一压力检测单元检测的背吹压力值作为质量流量控制器的输入值,质量流量控制器基于 第一压力检测单元检测的背吹压力值控制供气管路通入气体的流量,以此在质量流量控制 器与第一压力检测单元之间形成逆反馈系统,相较于传统的基于压力控制器本身的压力值 进行控压的方式,由于第一压力检测单元比传统压力控制器安装的位置更靠近基座,因此 第一压力检测单元测得的背吹压力值更为准确,因此基于第一压力检测单元检测的背吹压 力值进行控压更为准确,进而实现精确控制晶片与基座之间的背吹压力,保证基座对晶片 的真空吸附效果,同时采用质量流量控制器相较于传统的压力控制器能够有效降低成本。 本发明的装置具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随 后的
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