改善化學(xué)氣相淀積爐管工藝顆粒的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改善化學(xué)氣相淀積爐管工藝顆粒的方法，在化學(xué)氣相淀積爐管工藝的完成成膜后的降溫步驟中，利用循環(huán)凈化進(jìn)行處理，同時(shí)通入氮?dú)夂托猓瑥亩骨安匠赡すに嚫街谂艢夤芄鼙诘腄CS(二氯二氫硅，SiH2Cl2）與笑氣進(jìn)行反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化成為氧化層，最終再通過排氣管排出；所述的循環(huán)凈化具體包括如下步驟：先將爐管的壓力抽到底壓，然后同時(shí)通入氮?dú)?、笑氣，維持一定時(shí)間后，接著再抽到底壓，然后再同時(shí)通入氮?dú)夂托猓S持一定時(shí)間后，再抽到底壓，由此進(jìn)行循環(huán)。本發(fā)明在保證對(duì)于工藝的作業(yè)時(shí)間沒有影響，并保證了設(shè)備的產(chǎn)能的情況下，能有效改善化學(xué)氣相淀積爐管工藝的顆粒問題。
【專利說明】改善化學(xué)氣相淀積爐管工藝顆粒的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路的制造工藝方法，具體涉及一種化學(xué)氣相淀積爐管工藝，尤其涉及一種改善化學(xué)氣相淀積爐管工藝顆粒的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)化學(xué)氣相淀積爐管工藝中的氮氧化層、氧化層通常的成膜是利用附帶氣體過量(NH3氨氣或N2O笑氣)，從而來避免成膜時(shí)造成的顆粒增加。然而，現(xiàn)有越來越多的工藝需要利用到富硅工藝的特性，其不僅可以增加刻蝕阻擋能力同時(shí)在SONOS閃存器件工藝中也可以大幅的增加電荷儲(chǔ)存能力，最終較大地增加檫、寫窗口。但是，富硅的引入?yún)s帶來了較為嚴(yán)重的顆粒問題，使得爐管的維護(hù)頻度增加了一倍多，甚至在硅含量較大的工藝中還會(huì)導(dǎo)致低壓設(shè)備排氣疊閥的損壞。
[0003]分析富硅工藝現(xiàn)象之所以帶來這一系列的問題，其主要原因是在DCS(二氯二氫硅)流量在工藝中的極大提升使其相對(duì)于NH3 (氨氣)的比例抬高很多，導(dǎo)致在實(shí)際成膜時(shí)DCS ( 二氯二氫硅)不能完全反應(yīng)完，有大量殘氣需要被泵抽走。然而，高溫DCS ( 二氯二氫硅)氣體在迅速冷卻后極易附著在爐管的排氣管道口和管道內(nèi)，導(dǎo)致無法完全清理干凈。所以，在經(jīng)過長期積累后將會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的顆粒問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種改善化學(xué)氣相淀積爐管工藝顆粒的方法，該方法在保證對(duì)于工藝的作業(yè)時(shí)間沒有影響，并保證了設(shè)備的產(chǎn)能的情況下，能有效改善化學(xué)氣相淀積爐管工藝的顆粒問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問·題，本發(fā)明提供一種改善化學(xué)氣相淀積爐管工藝顆粒的方法，在化學(xué)氣相淀積爐管工藝的完成成膜后的降溫步驟中，利用循環(huán)凈化進(jìn)行處理，同時(shí)通入氮?dú)夂托?，從而使前步成膜工藝附著在排氣管管壁的DCS ( 二氯二氫硅，SiH2Cl2)與笑氣進(jìn)行反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化成為氧化層，最終再通過排氣管排出；所述的循環(huán)凈化具體包括如下步驟:先將爐管的壓力抽到底壓，然后同時(shí)通入氮?dú)?、笑氣，維持一定時(shí)間后，接著再抽到底壓，然后再同時(shí)通入氮?dú)夂托?，維持一定時(shí)間后，再抽到底壓，由此進(jìn)行循環(huán)。
[0006]所述循環(huán)凈化的循環(huán)次數(shù)為兩次以上。
[0007]所述氮?dú)獾牧髁糠秶鸀?00sccm~IOslm,所述笑氣的流量范圍為50sccm~lslm，溫度隨工藝降溫步驟相同。
[0008]所述抽底壓的持續(xù)時(shí)間為5s~lOmin，氮?dú)狻⑿馔ㄈ氲某掷m(xù)時(shí)間為IOs~IOmin0
[0009]所述將爐管的壓力抽到底壓，該底壓的壓力范圍為O~5mtorr ;在同時(shí)通入氮?dú)?、笑氣時(shí)的壓力范圍為500mtorr~500torr。
[0010]所述DCS與笑氣進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)方程式如下所示:
[0011]SiH^Cl:+2N2O '.、..S1O2 + 2HC1 + 2N2。
[0012]所述方法適用于富硅成膜的相關(guān)高溫氧化層，氮氧化硅，以及含有富硅膜的氧化硅-氮化硅-氧化硅工藝；所述方法也適用于高溫多晶硅工藝和氮化硅工藝。
[0013]當(dāng)所述方法應(yīng)用于富硅成膜的相關(guān)高溫氧化層，氮氧化硅，或含有富硅膜的氧化硅-氮化硅-氧化硅工藝時(shí)，在硅片完成沉積后，不傳出硅片的情況下，利用循環(huán)凈化進(jìn)行處理。
[0014]當(dāng)所述方法應(yīng)用于高溫多晶硅工藝或氮化硅工藝時(shí)，在硅片完成沉積后，需要從爐管中傳出硅片，以進(jìn)行循環(huán)凈化處理。
[0015]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]表1:富娃膜循環(huán)凈化應(yīng)用與否對(duì)比表
[0017]
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【權(quán)利要求】
1.一種改善化學(xué)氣相淀積爐管工藝顆粒的方法，其特征在于，在化學(xué)氣相淀積爐管工藝的完成成膜后的降溫步驟中，利用循環(huán)凈化進(jìn)行處理，同時(shí)通入氮?dú)夂托?，從而使前步成膜工藝附著在排氣管管壁的二氯二氫硅與笑氣進(jìn)行反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化成為氧化層，最終再通過排氣管排出；所述的循環(huán)凈化具體包括如下步驟:先將爐管的壓力抽到底壓，然后同時(shí)通入氮?dú)?、笑氣，維持一定時(shí)間后，接著再抽到底壓，然后再同時(shí)通入氮?dú)夂托?，維持一定時(shí)間后，再抽到底壓，由此進(jìn)行循環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述循環(huán)凈化的循環(huán)次數(shù)為兩次以上。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮?dú)獾牧髁糠秶鸀?00sccm~IOslm,所述笑氣的流量范圍為50SCCm~lslm，溫度隨工藝降溫步驟相同。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述抽底壓的持續(xù)時(shí)間為5s~lOmin，氮?dú)?、笑氣通入的持續(xù)時(shí)間為IOs~lOmin。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將爐管的壓力抽到底壓，該底壓的壓力范圍為O~5mtorr ;在同時(shí)通入氮?dú)?、笑氣時(shí)的壓力范圍為500mtorr~500torr。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氯二氫硅與笑氣進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)方程式如下所示:
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法適用于富硅成膜的相關(guān)高溫氧化層，氮氧化硅，以及含有富硅膜的氧 化硅-氮化硅-氧化硅工藝；或者所述方法適用于高溫多晶硅工藝和氮化硅工藝。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述方法應(yīng)用于富硅成膜的相關(guān)高溫氧化層，氮氧化硅，或含有富硅膜的氧化硅-氮化硅-氧化硅工藝時(shí)，在硅片完成沉積后，不傳出硅片的情況下，利用循環(huán)凈化進(jìn)行處理。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述方法應(yīng)用于高溫多晶硅工藝或氮化硅工藝時(shí)，在硅片完成沉積后，需要從爐管中傳出硅片，以進(jìn)行循環(huán)凈化處理。
【文檔編號(hào)】C23C16/00GK103849852SQ201210509243
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】成鑫華, 孫勤, 袁宿凌 申請(qǐng)人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司