[发明专利]一种半导体工艺设备

说明书

本发明提供一种半导体工艺设备，包括控制装置、工艺电源、工艺腔室和设置在工艺腔室中的基座，基座上设置有用于承载晶圆的承载盘，承载盘上设置有至少一个可与晶圆电接触的探头，探头通过部分穿设于基座中的导线与工艺腔室外部的工艺电源电连接，构成一断路回路；半导体工艺设备还包括检测组件，检测组件用于检测断路回路是否导通；控制装置用于在检测组件检测到断路回路导通时，控制工艺电源停止运行。在本发明中，检测组件能够在内衬等器件与晶圆导通时，及时检测到探头与工艺电源电连接并构成的断路回路导通，进而控制装置可以及时控制工艺电源停止运行，使半导体工艺停止，消除了晶圆上的器件被击穿的风险，提高了晶圆及器件的产品良率。

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备。

背景技术

随着半导体元器件制造工艺的迅速发展，对元器件性能与集成度要求越来越高，等离子体技术被广泛应用在半导体工艺中。在物理气相沉积(Physical VapourDeposition，PVD)磁控溅射沉积系统中，通过在真空反应腔室内引入各种反应气体(如氩气(Ar)、氪气(Kr)、氮气(N₂)、氧气(O₂)等)，利用外加电磁场(直流或交流)使气体原子内束缚电子摆脱势阱成为自由电子，获得动能的自由电子再与分子、原子或离子产生碰撞使得气体完全解离，形成等离子体。等离子体中含有大量电子、离子(包括正离子和负离子)、激发态原子、分子和自由基等活性粒子，这些活性粒子和置于腔体并曝露在等离子体中的晶圆表面相互作用，使晶圆材料表面发生各种物理化学反应，完成沉积工艺。

典型的PVD设备结构如图1所示，主要包括靶材1、腔体2、基座7、进气口8、冷泵9、冷泵门阀10和用于承载晶圆5的承载盘6，腔体2内还设置有内衬3、卡环4和沉积环11，用于保护腔体内壁和冷泵免受溅镀污染。溅射工艺开始前基座7通过电机驱动升至工艺位，作为工艺气体的氩气或氮气从进气口8进入腔内，配合冷泵的抽气作用，共同维持腔内所需要的工艺压力。当晶圆5传进腔室后，基座7升至工艺位，此时卡环4被顶起，脱离内衬3，由于基座7与腔体2间有陶瓷环绝缘，因此此时晶圆5、承载盘6、基座7、卡环4、沉积环11对地不导通，形成悬浮电位，内衬3、腔体2处于导通接地状态；工艺进行时等离子体充满整个腔室从而与晶圆反应并得到薄膜。

然而，卡环4在反复升降过程中存在偏移风险，尽管卡环4和内衬3在机械设计上有一定的活动余量，卡环4在发生偏移后仍可能与内衬3打火甚至接触连通，进而导致晶圆5上有电流通过，使晶圆5上的芯片器件产生严重的击穿现象，导致芯片器件失效，影响芯片器件的产品良率。

因此，如何提供一种能够消除晶片被击穿的隐患、提高芯片器件的产品良率的半导体工艺设备，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种半导体工艺设备，该半导体工艺设备能够消除晶片被击穿的隐患、提高芯片器件的产品良率。

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设备，包括控制装置、工艺电源、工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的基座，所述基座上设置有用于承载晶圆的承载盘，所述承载盘上设置有至少一个可与所述晶圆电接触的探头，所述探头通过部分穿设于所述基座中的导线与所述工艺腔室外部的所述工艺电源电连接，构成一断路回路；

所述半导体工艺设备还包括检测组件，所述检测组件用于检测所述断路回路是否导通；

所述控制装置用于在所述检测组件检测到所述断路回路导通时，控制所述工艺电源停止运行。

可选地，所述检测组件包括示波器，所述探头通过所述示波器与所述工艺电源电连接，所述示波器用于通过所述探头获取所述晶圆在所述探头所接触位置的电位，以检测所述断路回路是否导通。

可选地，所述示波器还用于将所述至少一个探头检测到的电位放大，得到电位信息，并将所述电位信息发送至所述控制装置；