CN104498903B - 带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备 - Google Patents

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Abstract

一种带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备，包括化学沉积辅助装置、沉积装置及氯化氢清洗装置，其中，所述化学沉积辅助装置包括用于化学沉积的多种特气源、化学沉积气源通气管路及进气控制装置，所述进气控制装置设置在所述化学沉积气源通气管路上用于控制化学沉积气体的进气及流量；所述氯化氢清洗装置包括用于清洗的氯化氢特气源、氯化氢通气管路及控制阀装置，所述控制阀装置设置在所述氯化氢通气管路上用于控制氯化氢气体的进气及流量；所述氯化氢通气管路的一端与氯化氢特气源相连，所述氯化氢通气管路的另一端与设置在所述进气控制装置前端的化学沉积气源通气管路相连接。

Description

带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备
【技术领域】
本发明涉及半导体制造技术领域，更确切地说，涉及一种带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备。
【背景技术】
低压化学气相沉积(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，以下简称LPCVD)沉积的薄膜拥有很均匀的阶梯覆盖性、很好的組成成份和结构的控制、很高的沉积速率及输出量、及很低的制程成本。因此LPCVD被广泛地应用在高附加价值的半导体产业中，用以作薄膜的沉积。
LPCVD广泛应用于沉积参杂或不参杂的氧化硅、氮化硅、多晶硅、硅化物薄膜等。但在用LPCVD法制备各种薄膜时通常有许多不确定的因素，如前期处理方法不到位所残留的金属离子，或者是设备本身管路中的金属离子等都会影响到产品的电性参数；所以技术人员通过定期清洗管路、定期清洗石英管道以及不断的加强前期处理的手段来解决这一问题，但是这些方法导致了生产制造成本的提高、生产周期的延长、设备损耗的提升以及生产效率的低下。
【发明内容】
本发明解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备，使用该带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备可以降低生产成本、缩短生产周期，降低设备损耗，并提升生产效率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备，包括化学沉积辅助装置及沉积装置，所述化学沉积辅助装置包括用于化学沉积的多种特气源、化学沉积气源通气管路及进气控制装置，所述进气控制装置设置在所述化学沉积气源通气管路上用于控制化学沉积气体的进气及流量，其特征在于：还包括一氯化氢清洗装置，所述氯化氢清洗装置包括用于清洗的氯化氢特气源、氯化氢通气管路及控制阀装置，所述控制阀装置设置在所述氯化氢通气管路上用于控制氯化氢气体的进气及流量；所述氯化氢通气管路的一端与氯化氢特气源相连，所述氯化氢通气管路的另一端与设置在所述进气控制装置前端的化学沉积气源通气管路相连接。
进一步地，所述控制阀装置为依次设置的手动阀和MFC。
进一步地，所述控制阀装置为依次设置的电磁阀和MFC。
进一步地，所述控制阀装置为依次设置的手动阀、电磁阀和MFC。
进一步地，所述氯化氢通气管路与设置在所述进气控制装置前端的化学沉积气源通气管路连通处设置有电磁阀。
进一步地，在所述进气控制装置与沉积装置相连接的管路靠近沉积装置一端设置有电磁阀。
进一步地，所述进气控制装置包括减压阀、手动阀、电磁阀及MFC。
进一步地，所述氯化氢气体经过所述氯化氢清洗装置后依次通过化学沉积气源通气管路、进气控制装置及所述沉积装置。
进一步地，所述用于清洗的氯化氢气体纯净度为电子级别。
与现有技术相比，本发明一种带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备通过引入氯化氢清洗装置可以防止设备自身管路中、沉积装置中的金属离子污染半导体器件，并对半导体器件进行清洗，消除污染后进行低压化学气象沉积，在保证产品质量的前提下提高了设备的生产效率、缩短了生产周期、降低生产制造成本并提升设备的使用寿命。
【附图说明】
图1为本发明带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备的结构框图。
图2为本发明带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备更进一步细化的结构框图。
【具体实施方式】
请参阅图1及图2所示，本发明一种带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备包括氯化氢清洗装置1、化学沉积辅助装置2、沉积装置3、真空装置4、尾气处理装置5及整体控制装置6。其中，所述氯化氢清洗装置1包括用于清洗的氯化氢特气源、氯化氢通气管路及控制阀装置，所述控制阀装置设置在所述氯化氢通气管路上用于控制氯化氢气体的进气及流量；所述化学沉积辅助装置包括用于化学沉积的多种化学沉积气源、化学沉积气源通气管路及进气控制装置，所述进气控制装置设置在所述化学沉积气源通气管路上用于控制化学沉积气体的进气及流量。所述氯化氢通气管路的一端与氯化氢特气源相连，所述氯化氢通气管路的另一端与设置在所述进气控制装置前端的化学沉积气源通气管路相连；所述化学沉积气源通气管路一端分别与化学沉积气源及所述氯化氢通气管路的一端相连，化学沉积气源通气管路的另一端与所述沉积装置相连。在所述氯化氢通气管路一端与设置在所述进气控制装置前端的化学沉积气源通气管路相连处设置有电磁阀；在所述化学沉积气源通气管路的一端与所述沉积装置相连处也设置有电磁阀。
在本实施例中，所述控制阀装置包括手动阀、电磁阀及MFC(Mass FlowController的缩写，即质量流量控制器)，其中手动阀和电磁阀用于进气控制，MFC用于精确的控制流量，在实际使用中，手动阀和电磁阀两者可以同时存在，也可以两者选择其一；所述进气控制装置包括减压阀、手动阀、电磁阀及MFC。
所述真空装置4包括一通过蝶阀与沉积装置相连的真空泵及真空检测仪；所述尾气处理装置5与所述真空装置4相连，用于完成对尾气的收集及处理。所述整体控制装置6完成对整个LPCVD设备的控制。有关真空装置、尾气处理装置以及整体控制装置的结构以及工作方式已为现有技术所揭示，在此不再赘述。
使用时，1)先将处理完的晶圆片放置在沉积装置中并进行加热，通过真空泵、蝶阀以及真空检测仪将沉积装置抽至低压状态，使其压力处于10MTORR以下；2)通过整体控制装置6将洁净的氯化氢气体通过手动阀、电磁阀以及MFC进入到化学沉积气源通气管路中，对化学沉积气源通气管路进行清洗，其中手动阀、电磁阀完成氯化氢进气，MFC可以精确的控制氯化氢气体的流量；在对化学沉积气源通气管路进行清洗时，对进气控制装置中的减压阀、手动阀、电磁阀以及MFC进行逐个清洗，每个清洗10分钟以上，共计40分钟以上，以保证管路中的金属离子被完全的去除；3)然后打开连接化学沉积气源通气管路和沉积装置的控制阀使得氯化氢气体进入沉积装置，并同步对晶圆片进行清洗，清洗30分钟以上，以保证晶圆片上的金属离子被完全的去除；4)最后金属离子以及多余的氯化氢气体被带到尾气处理系统，经过被收集并处理后排出。
本发明带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备很好的解决了前期处理带来的金属污染问题，且化学沉积气源通气管路的清洗、石英管道的清洗都迎刃而解，不用频繁的拆装、清洗管道部分造成设备部件的损耗；这样既提高生产效率、降低生产制造成本又提高了设备的使用寿命，最重要的是产品的质量得到了很好的改善。
以上描述仅为本发明的实施例，谅能理解，在不偏离本发明构思的前提下，对本发明的简单修改和替换皆应包含在本发明的技术构思之内。

Claims (6)

1.一种带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备，包括化学沉积辅助装置及沉积装置，所述化学沉积辅助装置包括化学沉积气源、化学沉积气源通气管路及进气控制装置，所述进气控制装置设置在所述化学沉积气源通气管路上用于控制化学沉积气体的进气及流量，其特征在于：所述进气控制装置前端具有与所述化学沉积气源连接的电磁阀，还包括一氯化氢清洗装置，所述氯化氢清洗装置包括用于清洗的氯化氢特气源、氯化氢通气管路及控制阀装置，所述控制阀装置设置在所述氯化氢通气管路上用于控制氯化氢气体的进气及流量；所述氯化氢通气管路的一端与氯化氢特气源相连，所述氯化氢通气管路的另一端与所述进气控制装置中的电磁阀连接。
2.如权利要求1所述的带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备，其特征在于：所述控制阀装置为依次设置的手动阀和MFC。
3.如权利要求1所述的带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备，其特征在于：所述控制阀装置为依次设置的电磁阀和MFC。
4.如权利要求1所述的带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备，其特征在于：所述控制阀装置为依次设置的手动阀、电磁阀和MFC。
5.如权利要求1所述的带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备，其特征在于：所述进气控制装置还包括减压阀、手动阀及MFC。
6.如权利要求1-5中任一项所述的带氯化氢清洗功能的低压化学气相沉积设备，其特征在于：所述用于清洗的氯化氢气体纯净度为电子级别。
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