CN101406891B - 一种炉管干式清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种炉管干式清洗方法，所述炉管被用于执行薄膜沉积制程，所述方法包括下列步骤：(1)在620～525摄氏度的第一设定温度下对炉管进行抽真空；(2)在保持炉管真空的情况下将炉管内的温度降低至第二设定温度，该第二设定温度的范围是400±5摄氏度；(3)向炉管内通入反应气体。与现有技术相比，本发明提供的干式清洗方法先在500摄氏度以上的高温条件下抽真空，再进行降温到400摄氏度，这样虽然在降温的过程中掺杂砷的多晶硅薄膜的应力在随着温度的降低而逐渐增大，但缺少了抽真空时候产生的震动因素的驱动，热电偶温度计也就不会断裂了。

Description

一种炉管干式清洗方法
技术领域
本发明涉及炉管的清洗方法，具体的说，是一种炉管干式清洗方法。
背景技术
薄膜沉积制程是在炉管中进行的，经过一定的反应时间需要对炉管进行定期清洗，通常采用干式清洗方法，以三氟化氯(CLF3)作为反应气体来进行清洗。为了满足三氯化氟的活性，干式清洗程式采用了首先降温到400摄氏度然后再进行抽真空的动作，然而采用该程式，在对掺杂砷的多晶硅薄膜沉积反应炉管进行干式清洗的过程中，容易发生热电偶温度计断裂的现象，而且断裂部位都是在温度计的根部。究其原因主要是在薄膜沉积制程中，多晶硅不仅沉积在晶圆表面，也会附着在热电偶温度计表面。由于掺杂砷的多晶硅薄膜的应力会随着温度的降低而逐渐增大，所以当温度在400摄氏度的时候，掺杂砷的多晶硅薄膜产生的应力在抽真空的时候所产生的震动的作用下导致热电偶温度计的断裂，尤其对于温度计的根部，也就是在掺杂砷的多晶硅薄膜和未生成多晶硅的交界部位更容易发生断裂情况。
如果热电偶温度计发生断裂，机台就要更换所有的石英和热电偶温度计，给晶圆制造厂带来巨大的经济损失。此外，由于机台的石英和热电偶温度计上的多晶硅薄膜掺杂的是砷元素，是对人体非常有害的物质，虽然设备工程师使用了完备的防护措施，但在更换石英和热电偶温度计时仍旧会带来很大的心理压力。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种新的炉管干式清洗方法，利用本方法可有效防止炉管干式清洗过程中发生热电偶温度计断裂的现象，降低工作人员接触有毒有害物质的几率。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案予以实现：一种炉管干式清洗方法，所述炉管被用于执行薄膜沉积制程，所述的薄膜沉积是掺杂砷的多晶硅薄膜沉积，所述方法包括下列步骤：(1)在620～525摄氏度的第一设定温度下对炉管进行抽真空；(2)在保持炉管真空的情况下将炉管内的温度降低至第二设定温度，该第二设定温度的范围是400±5摄氏度；(3)向炉管内通入反应气体。
进一步地，所述的反应气体是三氟化氯。
进一步地，该第一设定温度为525摄氏度，该第二设定温度为400摄氏度。
步骤(2)中，以1.5摄氏度/分钟的速率进行降温。
与现有技术相比，本发明提供的干式清洗方法先在500摄氏度以上的高温条件下抽真空，再进行降温到400摄氏度，这样虽然在降温的过程中掺杂砷的多晶硅薄膜的应力在随着温度的降低而逐渐增大，但缺少了抽真空时候产生的震动因素的驱动，热电偶温度计也就不会断裂了。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的一种炉管干式清洗方法作进一步的详细描述。
经过分析，发现热电偶温度计的断裂是由薄膜产生的应力和机台抽真空时产生的震动共同造成的，为了防止震动和较大的应力同时产生，本发明采用以下步骤来完成掺杂砷的多晶硅薄膜沉积炉管的干式清洗：
(1)在620～525摄氏度的第一设定温度下对炉管进行抽真空；
(2)在保持炉管真空的情况下将炉管内的温度降低至第二设定温度，该第二设定温度的范围是400±5摄氏度；
(3)向炉管内通入反应气体，该反应气体是三氟化氯。
在本发明的较佳实施例中，该第一设定温度是525摄氏度，第二设定温度是400摄氏度，即先在525摄氏度的条件下进行抽真空的动作，然后再降温到400摄氏度。这样虽然在降温的过程中掺杂砷的多晶硅薄膜的应力会随温度的降低而逐渐增大，但缺少了抽真空时产生的震动因素的作用，热电偶温度计也就不会断裂了。另外，为了减少应力的效应，可将步骤(3)的降温速率设置为1.5摄氏度/分钟。
在本发明的其它实施例中，该第一设定温度可设置为610或525摄氏度，相应的第二设定温度也可设置为405或400摄氏度。经反复验证发现，采用该干式清洗方法不会造成热电偶温度计的断裂。

Claims (5)

1.一种炉管干式清洗方法，所述炉管被用于执行薄膜沉积制程，所述的薄膜沉积是掺杂砷的多晶硅薄膜沉积，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
(1)在620～525摄氏度的第一设定温度下对炉管进行抽真空；
(2)在保持炉管真空的情况下将炉管内的温度降低至第二设定温度，该第二设定温度的范围是400±5摄氏度；
(3)向炉管内通入反应气体。
2.根据权利要求1所述的炉管干式清洗方法，其特征在于，该第一设定温度为525摄氏度。
3.根据权利要求1所述的炉管干式清洗方法，其特征在于，该第二设定温度为400摄氏度。
4.根据权利要求1所述的炉管干式清洗方法，其特征在于，步骤(2)中，以1.5摄氏度/分钟的速率进行降温。
5.根据权利要求1所述的炉管干式清洗方法，其特征在于，所述的反应气体是三氟化氯。
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