外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，所述方法包括：步驟1，向碳化硅SiC外延化學(xué)氣相淀積CVD設(shè)備的反應(yīng)腔內(nèi)通入清潔氣體；步驟2，將反應(yīng)室的壓力控制到10-200mbar，將所述反應(yīng)室的溫度上升至1500-1600℃，將清潔氣體通入反應(yīng)室。因此，本發(fā)明的外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)，快速的清潔CVD反應(yīng)腔內(nèi)的殘余物。
【專利說明】外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，尤其涉及一種用于碳化硅(SiC)外延化學(xué)氣相淀積(Chemical Vapor Deposition, CVD)設(shè)備的清洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，SiC外延CVD工藝是最常見的用于SiC同質(zhì)外延。
[0003]但在外延生長(zhǎng)的同時(shí)，反應(yīng)室的內(nèi)部和基座表面也會(huì)形成殘余的沉積物。目前，業(yè)內(nèi)常用的反應(yīng)室清潔工藝通常為手工清潔，停止外延CVD工藝，將反應(yīng)室溫度降低到室溫，壓力升高到常壓；打開反應(yīng)腔，將反應(yīng)腔移出，用刷子將反應(yīng)室內(nèi)部和基座上的殘余物刷下，并清理干凈。
[0004]但上述方法存在以下缺點(diǎn):
[0005]I)上述方法必須停止外延生長(zhǎng)，進(jìn)行降溫升壓工藝，且清理完畢還需要進(jìn)行升溫降壓工藝，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和能源。
[0006]2)上述清潔工作由手工完成，增加了操作人員的工作強(qiáng)度，且每次清潔程度不一致，可能會(huì)存在殘余物未清理干凈的情況存在，最終影響下一次外延生長(zhǎng)；
[0007]3)整個(gè)反應(yīng)室由石墨和石英管構(gòu)成，均為昂貴易碎材料，手工清潔方法容易造成反應(yīng)室的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是針對(duì) 現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)，快速的清潔CVD反應(yīng)腔內(nèi)的殘余物。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，所述方法包括:
[0010]步驟I,向碳化娃SiC外延化學(xué)氣相淀積CVD設(shè)備的反應(yīng)腔內(nèi)通入清潔氣體；
[0011]步驟2，將反應(yīng)室的壓力控制到10_200mbar，將所述反應(yīng)室的溫度上升至1500-1600°C，將清潔氣體通入反應(yīng)室。
[0012]所述步驟I之前還包括:步驟10，將具有外延薄膜的襯底從所述反應(yīng)腔內(nèi)移出。
[0013]所述步驟2之后還包括:步驟2O，將所述反應(yīng)室的內(nèi)壁的溫度上升至1500-1600°C，用所述清潔氣體清潔所述反應(yīng)室的內(nèi)壁。
[0014]所述步驟2之后還包括:步驟21，將所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力控制至10_200mbar，用所述清潔氣體清潔所述反應(yīng)室的內(nèi)壁。
[0015]所述清潔氣體為氫氣與僅含碳?xì)鋬煞N元素的氣體的一種或者兩種的組合。
[0016]因此，本發(fā)明的外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)，快速的清潔CVD反應(yīng)腔內(nèi)的殘余物。
【專利附圖】

【附圖說明】[0017]圖1為本發(fā)明外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法實(shí)施例1的流程圖；
[0018]圖2為本發(fā)明外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法實(shí)施例2的流程圖；
[0019]圖3為本發(fā)明外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]圖1為本發(fā)明外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法實(shí)施例1的流程圖，如圖所示，本實(shí)施例包括如下步驟:
[0022]步驟101，向SiC外延CVD設(shè)備的反應(yīng)腔內(nèi)通入清潔氣體；
[0023]步驟102，將反應(yīng)室的壓力控制到10_200mbar，將反應(yīng)室的溫度上升至1500-1600°C，將清潔氣體通入反應(yīng)室。
[0024]因此，本發(fā)明的外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)，快速的清潔CVD反應(yīng)腔內(nèi)的殘余物。
[0025]圖2為本發(fā)明外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法實(shí)施例2的流程圖，如圖所示，本實(shí)施例包括如下步驟:
[0026]步驟201，在SiC外延后，將具有外延薄膜的襯底從反應(yīng)腔內(nèi)移出；
[0027]SiC外延CVD工藝通常是在一個(gè)具有較高溫度的反應(yīng)腔中進(jìn)行。反應(yīng)腔中的基座上放有SiC襯底，然后通入氫氣 ，硅烷和丙烷，在具有較高溫度的襯底表面進(jìn)行反應(yīng)，形成SiC同質(zhì)外延。
[0028]但在外延生長(zhǎng)的同時(shí)，反應(yīng)室的內(nèi)部和基座表面也會(huì)形成殘余的沉積物。這些沉積物在會(huì)在反應(yīng)室中引入雜質(zhì)，并可能在外延生長(zhǎng)中剝落下來，最終落在襯底上，形成缺陷，最終影響半導(dǎo)體器件的電學(xué)特性。因此，在經(jīng)過一段時(shí)間的外延生長(zhǎng)，必須對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行清潔，將反應(yīng)腔內(nèi)的殘余沉積物清除掉。
[0029]步驟202，向SiC外延CVD設(shè)備的反應(yīng)腔內(nèi)通入清潔氣體；
[0030]清潔氣體為氫氣與僅含碳?xì)鋬煞N元素的氣體的一種或者兩種的組合。
[0031]步驟203，將反應(yīng)室的壓力控制到10_200mbar，將所述反應(yīng)室的溫度上升至1500-1600°C，將清潔氣體通入反應(yīng)室。
[0032]將反應(yīng)室的內(nèi)壁的溫度上升至1500-1600°C，用清潔氣體清潔所述反應(yīng)室的內(nèi)壁。將所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力控制至10-200mbar，用清潔氣體清潔所述反應(yīng)室的內(nèi)壁。
[0033]另外，圖3為本發(fā)明外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法的示意圖，如圖所示，在反應(yīng)室4的外側(cè)纏繞有感應(yīng)線圈1，而感應(yīng)線圈I是利用射頻匹配器2進(jìn)行匹配的，而電能的提供是利用射頻電源3來提供的。
[0034]在工作時(shí)，利用射頻電源為感應(yīng)線圈加熱，通過射頻加熱，將反應(yīng)室的內(nèi)壁溫度上升到1500-1600°C，然后在上述溫度下通入清潔氣體，與反應(yīng)室殘余沉積物發(fā)生反應(yīng)，完成自動(dòng)清除。因?yàn)榍鍧崥怏w為氫氣與僅含碳?xì)鋬煞N元素的氣體的一種或者兩種的組合，所以與SiC外延CVD工藝氣體類似，不會(huì)引人新的元素污染，且不會(huì)對(duì)反應(yīng)室內(nèi)壁造成損傷。
[0035]由于在清潔過程中，壓力控制在10-200mbar，低壓下會(huì)使清除速率加快，減少射頻電源的工作時(shí)間，從而節(jié)省SiC外延CVD設(shè)備反應(yīng)腔清潔工程中的時(shí)間和消耗的電能。
[0036]專業(yè)人員應(yīng)該還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0037]結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0038]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。`
【權(quán)利要求】
1.一種外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，其特征在于，所述方法包括: 步驟1，向碳化娃SiC外延化學(xué)氣相淀積CVD設(shè)備的反應(yīng)腔內(nèi)通入清潔氣體； 步驟2，將反應(yīng)室的壓力控制到10-200mbar，將所述反應(yīng)室的溫度上升至1500-1600°C，將清潔氣體通入反應(yīng)室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，其特征在于，所述步驟I之前還包括:步驟10，將具有外延薄膜的襯底從所述反應(yīng)腔內(nèi)移出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，其特征在于，所述步驟2之后還包括:步驟20，將所述反應(yīng)室的內(nèi)壁的溫度上升至1500-1600°C，用所述清潔氣體清潔所述反應(yīng)室的內(nèi)壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，其特征在于，所述步驟2之后還包括:步驟21，將所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力控制至10-200mbar，用所述清潔氣體清潔所述反應(yīng)室的內(nèi)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的外延化學(xué)氣相淀積設(shè)備的清洗方法，其特征在于，所述清潔氣體為氫氣與僅含碳?xì)鋬?種元素的氣體的一種或者兩種的組合。
【文檔編號(hào)】C30B25/02GK103484933SQ201310500704
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】賈仁需, 汪鈺成, 宋慶文, 張藝蒙, 張玉明 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)