[發(fā)明專利]氣體過濾方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410374698.3
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104190180A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 雷通;桑寧波
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: B01D47/02
• 分類號: B01D47/02;C23C16/26
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發(fā)明涉及半導體制備領域，具體涉及一種氣體過濾方法。?

背景技術

非晶碳薄膜是集成電路制造上常見的掩膜材料，其優(yōu)點是與Si，SiO₂等材料相比有很高的刻蝕選擇比，而且可灰化容易去除，通常用PECVD(Plasma?Enhanced?Chemical?Vapor?Deposition，等離子體增強化學汽相沉積)的方法形成，主要反應氣體為乙炔(C₂H₂)。反應式為：C₂H₂→C+H₂。?

乙炔在高壓下易發(fā)生分解，并且不穩(wěn)定，會發(fā)生爆炸。為了將這種危險性大的氣體穩(wěn)定地貯存在鋼瓶中，需要在瓶中填滿一種多孔物質，由活性炭、木屑、浮石以及硅藻土等合制而成的。并在多孔物質上浸潤丙酮作為溶劑，當乙炔被壓縮充入瓶中時，由于溶劑吸附在多孔物質的毛細孔中，而高壓乙炔又被溶解在溶劑中，從而達到安全貯存、運輸和使用的目的。這種被稱為溶解乙炔氣瓶的特殊鋼瓶的誕生，使溶解乙炔在工業(yè)上得到了更廣泛的應用。?

溶解乙炔氣瓶能夠解決乙炔氣體的安全問題，但是丙酮的沸點只有56.05℃，很容易揮發(fā)，所以進入到反應腔的乙炔氣體混有丙酮蒸汽雜質。而且隨著鋼瓶中乙炔的消耗，進入到反應腔的乙炔氣體里混有的丙酮比例會增加。在PECVD工藝進行之前，一般要對進入到反應腔的氣體流量進行控制，在反應氣體流量設置一定的情況下，乙炔?氣體里丙酮的含量越高，就意味著進入到反應腔的乙炔氣體越少。這導致一個很嚴重的問題，就是隨著乙炔的消耗，在同樣的乙炔流量設置下，PECVD機臺所沉積的非晶碳膜厚度將越來越薄，如圖1所示。C₂H₂滿瓶時對應的厚度是但是在同樣的工藝條件下，C₂H₂消耗到只剩10％的時候，對應的厚度只有而集成電路制造過程中對薄膜的厚度是有精確的要求，薄膜厚度隨著氣源的消耗有如此大的波動是不允許的。?

為了盡量減少薄膜厚度的漂移，工程師可以根據(jù)情況調整沉積時間或者流量設置去解決這個問題，但這無疑會增加工程師的負擔，而且厚度的下降幅度與機臺的跑貨量直接相關，使問題變得更復雜。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術的不足提供了一種氣體過濾方法，具體方案如下：?

一種氣體過濾方法，應用于PECVD工藝中，其中，包括如下步驟：?

步驟S1：提供一氣體存儲裝置，所述氣體存儲裝置內(nèi)儲存有包括乙炔氣體和雜質的混合氣體，通過所述氣體存儲裝置外設的一氣閥將所述混合氣體輸送至一過濾系統(tǒng)；?

步驟S2：利用所述過濾系統(tǒng)對所述混合氣體進行過濾，濾去所述雜質，并將乙炔氣體輸送至一干燥系統(tǒng)；?

步驟S3：利用所述干燥系統(tǒng)對乙炔氣體進行干燥處理后輸送至?反應腔，以進行PECVD工藝。?

上述的方法，其中，所述雜質為丙酮。?

上述的方法，其中，所述過濾系統(tǒng)包括一密閉的腔室，所述腔室內(nèi)裝有去離子水，將所述混合氣體通入去離子水進行過濾，以濾去所述雜質。?

上述的方法，其中，所述過濾系統(tǒng)還設置有一加熱裝置，通過所述加熱裝置使所述去離子水保持恒溫；?

且所述去離子水溫度為45℃～55℃。?

上述的方法，其中，所述過濾系統(tǒng)設置有進水口和出水口，通過所述進水口和所述出水口使所述去離子水循環(huán)流動。?

上述的方法，其中，所述干燥系統(tǒng)包括有冷凝管和干燥器，所述冷凝管的一端通過管路連接所述腔室的頂部，且該冷凝管的另一端連接所述干燥器；?

通過所述冷凝管對乙炔氣體進行初步冷卻并去除部分水汽，之后通過所述干燥器繼續(xù)進行冷卻處理。?

上述的方法，其中，所述干燥器為低溫干燥器或固堿干燥器。?

上述的方法，其中，將經(jīng)過所述干燥系統(tǒng)處理后的乙炔氣體輸送至所述反應腔之前，先通過一質量流量控制器對氣體流量進行調整。?

通過本發(fā)明采用的方法，在利用乙炔氣體進行PECVD工藝之前，先對乙炔氣體進行過濾，進而得到較為純凈的乙炔氣體，并繼續(xù)進行冷卻后再進行PECVD生產(chǎn)，進而有效避免了在進行PECVD生產(chǎn)時，由于通入的乙炔氣體含有雜質從而導致生成薄膜的厚度產(chǎn)生漂移，進?而提升產(chǎn)品性能。?

附圖說明