[發明專利]改善HTO厚度穩定性的方法

有效

• 申請號: 201711419332.3
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108165953B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 涂新星;張召
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本發明公開了一種改善HTO厚度穩定性的方法，在爐管HTO機臺正常的工藝過程中，在累積膜厚達到一定數值時，通過自動運行新的循環清潔程式，該循環清潔程式采用高低溫度/壓力同時切換的方式，在高壓高溫條件下，利用蒸汽壓的不同將含氯副產物轉化成氣態帶出，達到有效去除的效果。本發明能夠有效去除掉工藝腔體底部的副產物，保證機臺成膜工藝的厚度穩定性。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路領域，特別是涉及一種改善HTO(低壓高溫氧化硅沉積爐)厚度穩定性的方法。

背景技術

低壓爐管HTO機臺對應的制程屬于成膜工藝，隨著累積膜厚的增長，爐管工藝腔體內部環境逐漸變得不穩定而造成工藝波動。結合圖1所示，主要表現為在工藝腔體底部6副產物(氯離子7)不斷堆集，對成膜工藝本身的重點參數-成膜厚度造成影響，導致底部位置產品硅片厚度慢慢降低，逐漸偏離目標值，嚴重時會造成厚度超出控制線，CPK(制程能力指數)降低等問題。在圖1中隨著副產物堆集，反應方程式向左偏移，即SiH₂Cl₂+2N₂O→SiO₂+2N₂+2HCl向左偏移。圖1中，標號1代表作業腔體，2代表作業腔體頂部位置，3代表作業腔體頂部和中間位置，4代表作業腔體中間位置，5代表作業腔體中間和底部位置。圖1中箭頭指示通入作業腔體里的工藝氣體為SiH2Cl2和N2O。

現有的循環清潔程式是在高溫環境下，通過多次抽真空方式帶走工藝腔體內和晶舟上的顆粒來源，以改善工藝腔體內部環境的顆粒狀況，無法針對性的解決副產物堆集對厚度的影響。

由于低壓爐管HTO機臺對應的成膜工藝，隨著累積膜厚的增長不可避免的會在工藝腔體底部聚集副產物(氯離子)，受其影響會造成底部成膜厚度波動，造成產品硅片厚度逐漸偏離目標值。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種改善HTO厚度穩定性的方法，能夠有效去除掉工藝腔體底部的副產物，保證機臺成膜工藝的厚度穩定性。

為解決上述技術問題，本發明的改善HTO厚度穩定性的方法是采用如下技術方案實現的：

在爐管HTO機臺正常的工藝過程中，在累積膜厚達到一定數值時，自動運行新的循環清潔程式，該循環清潔程式采用高低溫度/壓力同時切換的方式，在高壓高溫條件下，利用蒸汽壓的不同將含氯副產物轉化成氣態帶出，達到有效去除的效果；

所述高壓為50torr，所述高溫為780℃，所述低溫為600℃；所述循環清潔程式采用高低溫度/壓力同時切換的方式是指，在780℃高溫情況下反復抽真空清潔半個小時，然后將溫度降低到600℃，壓力回到50torr進行清潔。

本發明的方法采用一種新的循環清潔程式，在HTO機臺累積膜厚達到一定數值時自動運行，在改善工藝腔體內部環境顆粒狀況的同時，有效去除掉工藝腔體底部聚集的副產物(氯離子)，避免對成膜工藝造成影響，確保持續成膜工藝的厚度穩定性。這種新的循環清潔程式能夠達到有效去除副產物的效果，從而確保持續成膜工藝的厚度穩定性。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是副產物影響產品厚度示意圖；

圖2是現有的循環清潔溫度/壓力工藝曲線圖；

圖3是改進后的循環清潔溫度/壓力工藝曲線圖；

圖4是副產物被有效去除，成膜工藝穩定進行示意圖。

具體實施方式