專利名稱：晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)氣相沉積領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控
直O(jiān)
背景技術(shù)：
目前，在化學(xué)氣相沉積領(lǐng)域內(nèi)，鍺化硅(SiGe)廣泛應(yīng)用于P型金屬氧化物半導(dǎo)體 (PMOS)晶體管制造工藝中。該P(yáng)MOS晶體管制造工藝在外延機(jī)臺(tái)內(nèi)僅需對(duì)晶圓表面的PMOS 的源極和漏極定向生長(zhǎng)SiGe，而晶圓的其他部位并不期望生長(zhǎng)出SiGe。在該外延機(jī)臺(tái)內(nèi)， 通常采用HCL氣體對(duì)晶圓表面進(jìn)行SiGe的定向生長(zhǎng)，并且，在該定向生長(zhǎng)反應(yīng)中，HCL氣體流量是固定的。當(dāng)晶圓進(jìn)行批量的SiGe定向生長(zhǎng)工藝后，通常采用檢測(cè)機(jī)臺(tái)對(duì)晶圓的表面進(jìn)行掃描。該檢測(cè)機(jī)臺(tái)是用于掃描晶圓表面的微塵和缺陷情況的機(jī)臺(tái)。如果由于外延機(jī)臺(tái)的選擇性不好而在晶圓的SiO2或513隊(duì)表面上沉積出SiGe，則將不符合要求，該檢測(cè)機(jī)臺(tái)可以識(shí)別這種情況。一旦，晶圓的掃描結(jié)果具有缺陷，不符合要求，則該晶圓將報(bào)廢。又由于晶圓在外延機(jī)臺(tái)內(nèi)進(jìn)行批量生長(zhǎng)，因此，晶圓的報(bào)廢數(shù)量往往比較大，由此帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何提供一種可以監(jiān)控晶圓薄膜定向生長(zhǎng)情況的監(jiān)控裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，通過設(shè)置紅外線發(fā)射器和紅外線探測(cè)器可以監(jiān)控晶圓表面的薄膜定向生長(zhǎng)情況。為了達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案—種晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，設(shè)置于反應(yīng)腔內(nèi)，包括紅外線發(fā)射器和紅外線探測(cè)器，所述紅外線發(fā)射器和所述紅外線探測(cè)器相對(duì)設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。所述紅外線發(fā)射器可轉(zhuǎn)動(dòng)角度式設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。所述紅外線發(fā)射器通過萬向接頭設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。所述紅外線探測(cè)器可轉(zhuǎn)動(dòng)角度式設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。所述紅外線探測(cè)器通過萬向接頭設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。所述晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置還包括一控制器，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有供氣管路，所述供氣管路上設(shè)有控制閥，所述控制器分別與所述紅外線探測(cè)器和所述控制閥連接。所述晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置還包括一報(bào)警器，所述報(bào)警器和所述控制器連接。所述晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置還包括一報(bào)警器，所述報(bào)警器和所述紅外線探測(cè)器連接。本實(shí)用新型的有益效果如下[0016]本實(shí)用新型提供的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，通過在反應(yīng)腔的頂部設(shè)置紅外線發(fā)射器和紅外線探測(cè)器，該紅外線發(fā)射器發(fā)出的紅外線射到晶圓的表面并被晶圓的表面反射，該紅外線探測(cè)器會(huì)接收晶圓表面反射出的紅外線，由于每種物質(zhì)對(duì)應(yīng)的紅外線光譜是不同的，因此，紅外線探測(cè)器可以識(shí)別出晶圓表面不同部位的物質(zhì)構(gòu)成，也即，紅外線探測(cè)器可以識(shí)別出晶圓表面的薄膜定向生長(zhǎng)情況。另外，通過設(shè)置控制器和控制閥，控制器可以接收來自紅外線探測(cè)器的信息，并對(duì)該信息進(jìn)行處理和分析后，向控制閥發(fā)出指令，通過控制閥自動(dòng)調(diào)整供氣管路的流量，使得晶圓表面的定向生長(zhǎng)反應(yīng)趨于正常。

本實(shí)用新型的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置由以下的實(shí)施例及附圖給出。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置的電路示意圖。圖中，1-晶圓、2-紅外線發(fā)射器2、3_紅外線探測(cè)器、4-反應(yīng)腔的頂部、5-控制器、 6-控制閥、7-報(bào)警器。
具體實(shí)施方式
以下將對(duì)本實(shí)用新型的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實(shí)用新型而仍然實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限制。為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本實(shí)用新型由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，必須作出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。為使本實(shí)用新型的目的、特征更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率， 僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。請(qǐng)參閱圖1和圖2，其中，圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置的電路示意圖。這種晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，設(shè)置于反應(yīng)腔內(nèi)用于監(jiān)控晶圓1表面的薄膜定向生長(zhǎng)情況，包括紅外線發(fā)射器2和紅外線探測(cè)器3，所述紅外線發(fā)射器2和所述紅外線探測(cè)器3相對(duì)設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部4。該紅外線發(fā)射器2發(fā)出的紅外線射到晶圓1的表面并被晶圓1的表面反射，該紅外線探測(cè)器3會(huì)接收晶圓1表面反射出的紅外線，由于每種物質(zhì)對(duì)應(yīng)的紅外線光譜是不同的，因此，紅外線探測(cè)器3可以識(shí)別出晶圓1表面不同部位的物質(zhì)構(gòu)成。較佳地，所述紅外線發(fā)射器2可轉(zhuǎn)動(dòng)角度式設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部4。本實(shí)施例中，所述紅外線發(fā)射器2通過萬向接頭(圖1中未示意)設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部4?？梢岳斫獾氖?，所述紅外線發(fā)射器2的安裝結(jié)構(gòu)還可以采用其他結(jié)構(gòu)，只要可以實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)動(dòng)功能即可。由于所述紅外線發(fā)射器2可轉(zhuǎn)動(dòng)角度式設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部4，因此，所述紅外線發(fā)射器2發(fā)出的紅外線可以照射到所述晶圓1的任意所需的部位。同樣，所述紅外線探測(cè)器3可轉(zhuǎn)動(dòng)角度式設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部4。本實(shí)施例中，所述紅外線探測(cè)器3通過萬向接頭設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部4?？梢岳斫獾氖?，所述紅外線探測(cè)器3的安裝結(jié)構(gòu)還可以采用其他結(jié)構(gòu)，只要可以實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)動(dòng)功能即可。由于紅外線探測(cè)器3可轉(zhuǎn)動(dòng)角度式設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部4，因此，所述紅外線探測(cè)器3可以接收發(fā)來自晶圓1的所有部位的反射光，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓1表面薄膜生長(zhǎng)情況的全面監(jiān)控。較佳地，本實(shí)施例的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置還包括一控制器5，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有供氣管路，所述供氣管路上設(shè)有控制閥6，所述控制器5分別與所述紅外線探測(cè)器3 和所述控制閥連接。控制器5接收來自紅外線探測(cè)器3的信息，并對(duì)該信息進(jìn)行處理和分析后，向控制閥6發(fā)出指令，通過控制閥6調(diào)整供氣管路的流量，使得晶圓1表面的定向生長(zhǎng)反應(yīng)趨于正常。較佳地，本實(shí)施的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置還包括一報(bào)警器7，所述報(bào)警器7 和所述控制器5連接，通過設(shè)置報(bào)警器7可以及時(shí)提醒操作人員注意反應(yīng)腔內(nèi)的反應(yīng)情況， 確保工藝順利實(shí)施。本實(shí)施例的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置使用方法如下請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，在反應(yīng)腔內(nèi)需要在晶圓1表面進(jìn)行薄膜定向生長(zhǎng)，屬于化學(xué)氣相沉積工藝，制程的目的是要在晶圓1的Si表面外延生長(zhǎng)SiGe。反應(yīng)前，晶圓1表面的材質(zhì)為Si，Si3N4和SiO2，當(dāng)反應(yīng)腔的選擇性好時(shí)，紅外線探測(cè)器3探測(cè)到的光譜只會(huì)有Si/SiGe， Si3N4和SW2三種。而當(dāng)反應(yīng)腔的選擇性不理想時(shí)，紅外線探測(cè)器3探測(cè)到的光譜會(huì)改變， 如會(huì)出現(xiàn)Si02/SiGe或Si3N4/SiGe光譜，也就是說在晶圓1的Si3N4或SW2表面生長(zhǎng)出了 SiGe0當(dāng)紅外線探測(cè)器3檢測(cè)到這類不期限出現(xiàn)的的光譜時(shí)，紅外線探測(cè)器3將信息傳遞給控制器，然后控制器會(huì)通過對(duì)控制閥的增加供氣管路的流量如HCl氣體，使反應(yīng)腔的選擇性工藝恢復(fù)正常。當(dāng)然，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，可以省去控制器，使得紅外線探測(cè)器僅和報(bào)警器連接，通過報(bào)警器向操作人員發(fā)出警示信號(hào)，再通過人工調(diào)整供氣氣流的流量來控制晶圓表面的定向生長(zhǎng)反應(yīng)趨于正常。綜上所述，本實(shí)用新型提供的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，通過在反應(yīng)腔的頂部設(shè)置紅外線發(fā)射器和紅外線探測(cè)器，該紅外線發(fā)射器發(fā)出的紅外線射到晶圓的表面并被晶圓的表面反射，該紅外線探測(cè)器會(huì)接收晶圓表面反射出的紅外線，由于每種物質(zhì)對(duì)應(yīng)的紅外線光譜是不同的，因此，紅外線探測(cè)器可以識(shí)別出晶圓表面不同部位的物質(zhì)構(gòu)成，也即，紅外線探測(cè)器可以識(shí)別出晶圓表面的薄膜定向生長(zhǎng)情況。另外，通過設(shè)置控制器和控制閥，控制器可以根據(jù)來自紅外線探測(cè)器的信息，控制控制閥調(diào)整供氣管路的流量，使得晶圓表面的定向生長(zhǎng)反應(yīng)趨于正常。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，設(shè)置于反應(yīng)腔內(nèi)，其特征在于，包括紅外線發(fā)射器和紅外線探測(cè)器，所述紅外線發(fā)射器和所述紅外線探測(cè)器相對(duì)設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述紅外線發(fā)射器可轉(zhuǎn)動(dòng)角度式設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述紅外線發(fā)射器通過萬向接頭設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述紅外線探測(cè)器可轉(zhuǎn)動(dòng)角度式設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述紅外線探測(cè)器通過萬向接頭設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，其特征在于， 所述晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置還包括一控制器，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有供氣管路，所述供氣管路上設(shè)有控制閥，所述控制器分別與所述紅外線探測(cè)器和所述控制閥連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置還包括一報(bào)警器，所述報(bào)警器和所述控制器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，其特征在于， 所述晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置還包括一報(bào)警器，所述報(bào)警器和所述紅外線探測(cè)器連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種晶圓薄膜定向生長(zhǎng)的監(jiān)控裝置，設(shè)置于反應(yīng)腔內(nèi)，包括紅外線發(fā)射器和紅外線探測(cè)器，所述紅外線發(fā)射器和紅外線探測(cè)器相對(duì)設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部。本實(shí)用新型通過在反應(yīng)腔的頂部設(shè)置紅外線發(fā)射器和紅外線探測(cè)器，紅外線發(fā)射器發(fā)出的紅外線射到晶圓的表面并被晶圓的表面反射，紅外線探測(cè)器會(huì)接收晶圓表面反射出的紅外線，由于每種物質(zhì)對(duì)應(yīng)的紅外線光譜是不同的，因此，紅外線探測(cè)器可以識(shí)別出晶圓表面不同部位的物質(zhì)構(gòu)成，也即，紅外線探測(cè)器可以識(shí)別出晶圓表面的薄膜定向生長(zhǎng)情況。另外，通過設(shè)置控制器和控制閥，控制器可以根據(jù)來自紅外線探測(cè)器的信息，控制控制閥調(diào)整供氣管路的流量，使得晶圓表面的定向生長(zhǎng)反應(yīng)趨于正常。
文檔編號(hào)H01L21/66GK202330278SQ201120429200
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者三重野文健, 涂火金 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司