改善化學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氣相淀積爐管工藝顆粒的方法，在化學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)凈化進行處理，同時通入氮氣和笑氣，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）與笑氣進行反應，使其轉化成為氧化層，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，然后同時通入氮氣、笑氣，維持一定時間后，接著再抽到底壓，然后再同時通入氮氣和笑氣，維持一定時間后，再抽到底壓，由此進行循環(huán)。本發(fā)明在保證對于工藝的作業(yè)時間沒有影響，并保證了設備的產能的情況下，能有效改善化學氣相淀積爐管工藝的顆粒問題。
【專利說明】改善化學氣相淀積爐管工藝顆粒的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于半導體集成電路的制造工藝方法，具體涉及一種化學氣相淀積爐管工藝，尤其涉及一種改善化學氣相淀積爐管工藝顆粒的方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)化學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在SONOS閃存器件工藝中也可以大幅的增加電荷儲存能力，最終較大地增加檫、寫窗口。但是，富硅的引入卻帶來了較為嚴重的顆粒問題，使得爐管的維護頻度增加了一倍多，甚至在硅含量較大的工藝中還會導致低壓設備排氣疊閥的損壞。
[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于NH3 (氨氣)的比例抬高很多，導致在實際成膜時DCS ( 二氯二氫硅)不能完全反應完，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，導致無法完全清理干凈。所以，在經過長期積累后將會出現(xiàn)較為嚴重的顆粒問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明解決的技術問題是提供一種改善化學氣相淀積爐管工藝顆粒的方法，該方法在保證對于工藝的作業(yè)時間沒有影響，并保證了設備的產能的情況下，能有效改善化學氣相淀積爐管工藝的顆粒問題。
[0005]為解決上述技術問·題，本發(fā)明提供一種改善化學氣相淀積爐管工藝顆粒的方法，在化學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)凈化進行處理，同時通入氮氣和笑氣，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)與笑氣進行反應，使其轉化成為氧化層，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，然后同時通入氮氣、笑氣，維持一定時間后，接著再抽到底壓，然后再同時通入氮氣和笑氣，維持一定時間后，再抽到底壓，由此進行循環(huán)。
[0006]所述循環(huán)凈化的循環(huán)次數(shù)為兩次以上。
[0007]所述氮氣的流量范圍為500sccm~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)時間為5s~lOmin，氮氣、笑氣通入的持續(xù)時間為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 ;在同時通入氮氣、笑氣時的壓力范圍為500mtorr~500torr。
[0010]所述DCS與笑氣進行反應的反應方程式如下所示:
[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]當所述方法應用于富硅成膜的相關高溫氧化層，氮氧化硅，或含有富硅膜的氧化硅-氮化硅-氧化硅工藝時，在硅片完成沉積后，不傳出硅片的情況下，利用循環(huán)凈化進行處理。
[0014]當所述方法應用于高溫多晶硅工藝或氮化硅工藝時，在硅片完成沉積后，需要從爐管中傳出硅片，以進行循環(huán)凈化處理。
[0015]和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]表1:富娃膜循環(huán)凈化應用與否對比表
[0017]
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【權利要求】
1.一種改善化學氣相淀積爐管工藝顆粒的方法，其特征在于，在化學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)凈化進行處理，同時通入氮氣和笑氣，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行反應，使其轉化成為氧化層，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，然后同時通入氮氣、笑氣，維持一定時間后，接著再抽到底壓，然后再同時通入氮氣和笑氣，維持一定時間后，再抽到底壓，由此進行循環(huán)。
2.如權利要求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.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮氣的流量范圍為500sccm~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.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述抽底壓的持續(xù)時間為5s~lOmin，氮氣、笑氣通入的持續(xù)時間為IOs~lOmin。
5.如權利要求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 ;在同時通入氮氣、笑氣時的壓力范圍為500mtorr~500torr。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氯二氫硅與笑氣進行反應的反應方程式如下所示:
7.如權利要求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.如權利要求7所述的方法，其特征在于，當所述方法應用于富硅成膜的相關高溫氧化層，氮氧化硅，或含有富硅膜的氧化硅-氮化硅-氧化硅工藝時，在硅片完成沉積后，不傳出硅片的情況下，利用循環(huán)凈化進行處理。
9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，當所述方法應用于高溫多晶硅工藝或氮化硅工藝時，在硅片完成沉積后，需要從爐管中傳出硅片，以進行循環(huán)凈化處理。
【文檔編號】C23C16/00GK103849852SQ201210509243
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月3日 優(yōu)先權日:2012年12月3日
【發(fā)明者】成鑫華, 孫勤, 袁宿凌 申請人:上海華虹宏力半導體制造有限公司