[發明專利]APCVD爐管復機保養方法

有效

• 申請號: 201310177643.9
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN104152867B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 沈建飛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時云

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種APCVD爐管復機保養方法。

背景技術

在半導體的生產工藝中，對于APCVD（常壓化學氣相淀積）爐管而言，每年會做年度保養，稱之為APM（annual PM）。在APM中，會更換石英,1、熱電偶、晶舟2、點火裝置3及一些石英排氣管，如圖1所示，圖1所示是APCVD爐管的結構示意圖。

由于在石英的擺放，安裝過程中會不可避免的遇到金屬離子和有機物玷污的問題。從而會導致APM以后爐管內反應腔體的金屬離子超標和有機物超標。

目前業界對于APCVD Furnace機臺APM的復機（recover)常規做法是，利用TLC purge,具體是指向爐管的反應腔室內通入N₂、O₂、DCE（反式二氯乙烯），以去除金屬離子，并且附加進行測試晶圓的試運轉步驟，該測試晶圓并非產品的一種，其僅用于測試之用，由此來改善金屬離子和有機物玷污問題。

然后，從實際的APM保養回來后，爐管除了上述的金屬離子和有機物玷污問題外，還會受到厚度均勻性困擾如圖2所示：在晶舟的托板（slot）位置厚度偏厚，在晶舟的中央厚度偏薄。其原因在于，晶舟的托板（slot）位置由于水汽和氯離子等的存在，后續淀積工藝中，晶舟的托板（slot）位置的淀積的薄膜厚度大于其他位置的薄膜厚度，圖2中的983.21-1095.9的單位是埃，其比納米（nm）小10個數量級的單位，用符號A表示。氯離子是在TLC凈化步驟遺留的，因為DCE含有氯離子，在TLC凈化步驟完成后，爐管內會殘留氯離子。目前是利用調整晶圓在晶舟上的位置來改善淀積薄膜厚度的均勻性。但是此種做法的非常耗時，每個TLC和測試晶圓的試運轉之后需要量測金屬離子及有機物的結果，并且對于厚度均勻性問題需不斷結合厚度結果調整晶圓在晶舟上的位置。由此造成生效率低下和成本過高問題。

因此，如何提供一種能夠改善爐管內金屬離子及有機物玷污問題且能夠提高厚度均勻性的APCVD爐管復機保養方法是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種APCVD爐管復機保養方法，通過在TLC凈化步驟后面增設濕氧凈化步驟，可以有效去除TLC步驟中DCE殘留，尤其是氯離子殘留，通過O₂烘烤步驟，以去除爐管內的水汽和有機物，從而既可以去除金屬離子和有機物，又可以有效防止DCE殘留和水汽對后續薄膜厚度的影響，并且比現有的保養方法效率高、成本低。

為了達到上述的目的，本發明采用如下技術方案：

一種APCVD爐管復機保養方法，包括如下步驟：

步驟一，TLC凈化，其利用N2、O2結合DCE清除爐管內及位于爐管內的晶舟上的金屬離子；

步驟二，濕氧凈化，用于去除爐管內及位于爐管內的晶舟上的DCE殘留；

步驟三，O₂烘烤即氧氣烘烤，用于去除爐管內及位于爐管內的晶舟上的水汽和有機物。

優選的，在上述的APCVD爐管復機保養方法中，所述濕氧凈化是指向爐管內通入H₂和O₂，利用H₂和O₂的生成物來去除DCE殘留。

優選的，在上述的APCVD爐管復機保養方法中，所述步驟二中，濕氧凈化時，反應溫度控制在1000攝氏度-1150攝氏度。

優選的，在上述的APCVD爐管復機保養方法中，所述步驟三中，O₂烘烤時，O2的氣體流速是10L～20L/min。

優選的，在上述的APCVD爐管復機保養方法中，所述步驟三中，O₂烘烤的反應溫度控制在1000攝氏度-1150攝氏度。

優選的，在上述的APCVD爐管復機保養方法中，在進行步驟一之前，需要將晶舟升入爐管內，在步驟三之后，需要將晶舟降離爐管，在升降晶舟過程中，爐管內的溫度控制在750-850攝氏度。

優選的，在上述的APCVD爐管復機保養方法中，在步驟一之前，先進行氧氣預烘烤，以去除爐管內的有機物殘留。

優選的，在上述的APCVD爐管復機保養方法中，O₂預烘烤時，O₂的氣體流速是10L～20L/min，反應溫度控制在1000攝氏度-1150攝氏度。