CN103372559A - 炉管清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种炉管清洗方法,包括如下步骤:对炉管升温;向炉管内通入二氯乙烯以去除可动金属离子;向炉管内通入氧气以清除残留的二氯乙烯。上述方法通过在二氯乙烯吹扫之后通入氧气清除二氯乙烯的残留,使得炉管在质量控制之后即可立即进行下一步的生产,不用担心二氯乙烯残留带来的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体工艺,特别是涉及一种炉管清洗方法。
背景技术
炉管工艺是半导体工艺中一种重要的加工工艺,可进行批量加工,主要用于热氧化制程、热退火、热烘烤、化学气相沉积等。在炉管工艺中,批量的晶圆放置在晶舟中,然后将晶舟放入炉管,为炉管施加各种条件,例如加热、通入反应气体等,即可进行炉管工艺。
由于炉管工艺中会产生诸如可动金属离子等残留物,每隔固定的周期(如两周),都会用二氯乙烯对炉管进行吹扫以清除残留物。在利用二氯乙烯吹扫炉管后,输送二氯乙烯的管道通常都会有二氯乙烯的残留。
随着半导体制程的不断发展,关键尺寸(critical dimension)越来越小,因此半导体工艺中对栅氧化层厚度的控制上精度要求越来越高,以0.13微米工艺为例,其低压栅氧层的厚度已将至1.8纳米。
在栅氧化层厚度控制精度要求变高的前提下,管道中二氯乙烯的残留会给后续的炉管工艺,特别是掺氯氧化制程带来影响。
发明内容
基于此,有必要针对管道中残留二氯乙烯的问题,提供一种炉管清洗方法。
一种炉管清洗方法,包括如下步骤:对炉管升温;向炉管内通入二氯乙烯,以去除可动金属离子;向炉管内通入氧气,以清除残留的二氯乙烯。
在其中一个实施例中,所述向炉管内通入二氯乙烯,以去除可动金属离子的步骤中,持续通入二氯乙烯的时间为70~90分钟。
在其中一个实施例中,所述向炉管内通入氧气,以清除残留的二氯乙烯的步骤中,通入氧气的时间为20分钟以上。
在其中一个实施例中,所述向炉管内通入二氯乙烯,以去除可动金属离子的步骤中,通入二氯乙烯的时间为80分钟,所述向炉管内通入氧气,以清除残留的二氯乙烯的步骤中,通入氧气的时间为30分钟。
在其中一个实施例中,在对炉管升温的步骤之前,还包括将监控晶圆载入炉管的步骤。
在其中一个实施例中,通入所述二氯乙烯和氧气以保持监控晶圆表面的氧化层生长至预定的厚度。
在其中一个实施例中,所述通入二氯乙烯和氧气的步骤由机台的质量控制菜单控制执行。
上述方法通过在二氯乙烯吹扫之后通入氧气清除二氯乙烯的残留,使得炉管在质量控制之后即可立即进行下一步的生产,不用担心二氯乙烯残留带来的问题。
附图说明
图1为炉管剖面结构示意图;
图2为清洗炉管的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示,为炉管剖面结构示意图。该炉管包括合围形成反应腔10的炉壁、置于炉壁两侧的加热器20、置于反应腔10内并具有多个隔间用以放置多个晶圆的晶舟30以及与反应腔10连通的管道。其中管道具体又最少包括第一管道401和第二管道402。在进行炉管工艺时,可通过加热器20将反应腔10内的温度升至预定的值,然后通过管道向反应腔10内通入反应气体。当然炉管还可以包括抽真空部分,用于在反应完成后将反应腔10抽真空。与本实施例方法不相关的炉管的其他部分予以省略说明。
本实施例的方法即基于图1所示的炉管。本实施例的清洗炉管方法如图2所示,包括如下步骤。
S101:对炉管升温。通过加热器20对炉管升温,将反应腔10内的温度升至预定的值,该温度应该适宜二氯乙烯发生相应的反应去除可动金属离子。温度优选为1000摄氏度左右。
S102:向炉管内通入二氯乙烯,以去除可动金属离子。继续参考图1,第一管道401用于向炉管内持续通入二氯乙烯。由于二氯乙烯在常温下为液态,所以要盛装在密闭的容器50中,并向容器50中持续通入氮气,然后氮气携带二氯乙烯通过第一管道401进入炉管。
二氯乙烯在高温下气化后,对炉管持续吹扫即可去除可动金属离子,例如钠离子等。
本步骤中,持续通入二氯乙烯的时间控制在70至90分钟,优选为80分钟。在一个合理的质量控制(Quality Control,QC)周期内(例如两周),上述通入二氯乙烯的时间能够较好地去除炉管中累积的可动金属离子,使炉管保持较好的工作状态。当然,为了更好地去除可动金属离子,还可以延长通入二氯乙烯的时间,例如100分钟。
半导体的各种工艺都是通过机台实施的,机台有控制其实施各种工艺的菜单命令。对应于本步骤,可以采用QC菜单设置QC时间,控制第一管道401通入二氯乙烯的时间。
本步骤中通入的二氯乙烯在吹扫时大部分会排出,但是仍然会有少部分残留,包括炉管中的残留和第一管道401中的残留。
S103:向炉管内通入氧气,以清除残留的二氯乙烯。在步骤S102之后,向炉管中通入氧气,使二氯乙烯在高温下与氧气反应,达到清除残留二氯乙烯的目的。根据一般炉管的体积,向炉管内持续通入氧气20分钟即可将二氯乙烯清除,为保证将二氯乙烯清除干净,向炉管内持续通入氧气20分钟以上。
在步骤S102中持续通入二氯乙烯的时间为80分钟时,步骤S103中持续通入氧气的时间优选为30分钟。
应该说明的是,步骤S102和步骤S103是分步骤进行的,并非同时进行。其中通入氧气也在QC菜单中进行控制。
进一步地,在步骤S101之前,还将监控晶圆(monitor wafer)载入炉管。监控晶圆用于检测,并非用作生产。根据实验,可以预先确定在炉管正常的情况下通入二氯乙烯和氧气对应的晶圆上的氧化层生长的厚度。炉管正常是指没有漏气等异常情形,一般来说,通入二氯乙烯和氧气的时间固定,晶圆上的氧化层生长的厚度随之确定。因此可以通过载入监控晶圆,监控晶圆上生长的氧化层的厚度,来发现机台的异常。
上述方法通过在二氯乙烯吹扫之后通入氧气清除二氯乙烯的残留,使得炉管在质量控制之后即可立即进行下一步的生产,不用担心二氯乙烯残留带来的问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种炉管清洗方法,包括如下步骤:
对炉管升温;
向炉管内通入二氯乙烯,以去除可动金属离子;
向炉管内通入氧气,以清除残留的二氯乙烯。
2.根据权利要求1所述的炉管清洗方法,其特征在于,所述向炉管内通入二氯乙烯,以去除可动金属离子的步骤中,通入二氯乙烯的时间为70~90分钟。
3.根据权利要求1所述的炉管清洗方法,其特征在于,所述向炉管内通入氧气,以清除残留的二氯乙烯的步骤中,通入氧气的时间为20分钟以上。
4.根据权利要求1所述的炉管清洗方法,其特征在于,所述向炉管内通入二氯乙烯,以去除可动金属离子的步骤中,通入二氯乙烯的时间为80分钟,所述向炉管内通入氧气,以清除残留的二氯乙烯的步骤中,通入氧气的时间为30分钟。
5.根据权利要求1所述的炉管清洗方法,其特征在于,在对炉管升温的步骤之前,还包括将监控晶圆载入炉管的步骤。
6.根据权利要求1所述的炉管清洗方法,其特征在于,通入所述二氯乙烯和氧气以保持监控晶圆表面的氧化层生长至预定的厚度。
7.根据权利要求1至6任一项所述的炉管清洗方法,其特征在于,所述通入二氯乙烯和氧气的步骤由机台的质量控制菜单控制执行。
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