CN110718446A - 改善氮化硅薄膜制程缺陷和膜厚稳定性的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善氮化硅薄膜制程缺陷和膜厚稳定性的方法及设备,该方法包括S1‑S7共七个步骤,主要是通过在氮化硅炉管设备自动去膜工艺过程中增加了清洗清洁喷嘴的步骤,大大降低清洁喷嘴微尘颗粒积累的情况,随着氮化硅炉管设备运行时间的变化,氮化硅炉管设备产生的微尘颗粒量基本保持不变,且氮化硅炉管设备内顶部、中部和底部三个位置的氮化硅薄膜厚度随着清洁喷嘴使用时间的增加也基本保持不变,致使晶圆上沉积氮化硅膜厚度的稳定性很好。

Description

改善氮化硅薄膜制程缺陷和膜厚稳定性的方法及设备
技术领域
本发明涉及集成电路半导体储存器技术领域,尤其涉及一种改善氮化硅薄膜制程缺陷和膜厚稳定性的方法及设备。
背景技术
现有的原子层沉积(Atomic layer deposition,简称:ALD)氮化硅炉管一般都有独立分开的F2/N2,NH3,SiH2Cl2(DCS),N2等进气喷嘴。NH3喷嘴和DCS喷嘴主要是沉积时向氮化硅炉管外体中通入反应气体以生成氮化硅薄膜。F2/N2喷嘴主要是在炉管自动去膜(AUTOCLN)时通入F2,N2气体对残留在炉管内零部件上的薄膜进行腐蚀,使残留的薄膜从零部件上大量脱落并通过清洁(Purge)等步骤送入厂务端,从而改善炉管制程缺陷。N2喷嘴主要是通入惰性气体N2对氮化硅炉管内部进行清洁。但是由于DCS气体在高温受热时容易分解生成硅,所以DCS喷嘴在长期使用后会出现堵塞情况。另外,因为DCS气体经DCS喷嘴下方流向喷嘴上方,所以DCS喷嘴下方的进气孔的堵塞情况比喷嘴上方的进气孔更为严重(如图1中的H为DCS喷嘴底部积累的硅薄膜),进而影响氮化硅薄膜的制程缺陷和膜厚稳定性。
当DCS喷嘴被硅薄膜堵塞后,再次通入DCS气体时会带入硅薄膜进入炉管中,从而形成微尘(Particle)。所以随着DCS喷嘴使用的时间逐渐增加,DCS喷嘴堵塞现象逐渐严重,氮化硅炉管产生的微尘数量会逐渐增加(如图2)。另外,由于DCS喷嘴下方的进气孔的堵塞情况比喷嘴上方的进气孔更为严重,所以在喷嘴被阻塞后,相同气体流量的情况下,通过喷嘴上方进气孔的气体比通过喷嘴下方的气体多,进而使沉积时氮化硅炉管顶部(Top)位置的晶圆薄膜厚度随着时间的增加逐渐上升,(如图3中的Y1),氮化硅炉管底部(Bottom)位置的晶圆薄膜厚度随着时间的增加逐渐降低(如图3中的Y3),影响制程薄膜厚度的稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种改善氮化硅薄膜制程缺陷和膜厚稳定性的方法及设备,解决现有技术中原子层沉积氮化硅炉管薄膜制成缺陷以及不同位置膜厚极度不稳定的现象。为实现上述技术目的,本发明采取的具体的技术方案为:一种改善氮化硅薄膜制程缺陷和膜厚稳定性的方法,包含如下步骤:
S1、提供一氮化硅炉管设备,包含沉积炉管室及与所述沉积炉管室相连通的进气管,所述进气管包含进气管一、进气管二和进气管三,所述氮化硅炉管设备还包含设置在所述沉积炉管室内的多个喷嘴,所述喷嘴包含清洁喷嘴、沉积喷嘴及共享喷嘴,所述清洁喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管一相连通,所述清洁喷嘴用于提供清洁气体;所述沉积喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管二相连通,所述沉积喷嘴用于提供沉积气体一;所述共享喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管三相连通,所述共享喷嘴用于提供清洁气体、腐蚀气体及沉积气体二;所述沉积炉管室内相对于所述进气管的另一端设置有排气口,所述排气口相对于所述沉积炉管室的另一端与排气管相连;S1步骤还包括:将装有晶圆的晶舟载入所述沉积炉管室内;
S2、通过所述进气管一由所述清洁喷嘴向所述沉积炉管室内通入清洁气体,同时关闭所述进气管和所述进气管三,所述晶舟内承载的所述晶圆受到压强震荡,随后通过所述排气口将所述清洁气体抽走,以带走所述沉积炉管室内的微尘颗粒E,将其中所述沉积炉管室内的压力抽到真空状态;并降低所述晶舟内的温度至刻蚀反应温度,以达到蚀刻对温度的要求;
S3、从所述进气管三由所述共享喷嘴通入所述腐蚀气体对残留在所述沉积炉管室内的薄膜进行刻蚀;
S4、通过所述进气管三由所述共享喷嘴向所述沉积炉管室内通入所述腐蚀气和所述清洁气体组成的混合气体,对与所述进气管三相连通的所述共享喷嘴进行清洗;
S5、从所述排气口将所述沉积炉管室内剩余所述腐蚀气体抽走,并通过压强震荡带走脱落的薄膜并通过所述排气管排出;再将所述氮化硅炉管设备内的温度上升至氮化硅沉积反应温度,以达到氮化硅覆盖的要求;
S6、通过所述进气管二由所述沉积喷嘴向所述沉积炉管室内通入所述沉积气体一,同时通过所述进气管三由所述共享喷嘴通入所述沉积气体二,所述沉积气体一和所述沉积气体二在所述沉积炉管室内发生反应生成氮化硅,直到所述沉积炉管室内所述晶舟上所述晶圆覆盖氮化硅薄膜;
S7、从进气管一由所述清洁喷嘴向所述沉积炉管室内通入所述清洁气体,并将所述清洁气从所述排气口,通过所述排气管抽走,以带走所述沉积炉管室内的微尘颗粒E;再将所述沉积炉管室内的压强回升至大气状态,并将所述沉积炉管室内的温度降低到所述晶圆卸除温度。
作为本发明改进的技术方案,步骤S2中所述晶舟内的温度从550摄氏度降低到400摄氏度;步骤S5中的温度从400摄氏度上升到780摄氏度;步骤S7中的温度从780摄氏度降低到550摄氏度。
作为本发明改进的技术方案,经过步骤S7过后,再将所述晶舟从所述沉积炉管室内卸出。
作为本发明改进的技术方案,步骤4中所述混合气体包含氮气和氟气,用于对所述共享喷嘴进行清洗,清洗的时间介于10分钟~50分钟。
作为本发明改进的技术方案,所述氮气流量介于0.5slm~5slm,所述氟气流量介于5slm~15slm。
作为本发明改进的技术方案,所述清洁气体包含氮气;所述腐蚀气体包含氟气。
作为本发明改进的技术方案,所述沉积气体一包含氨气,所述沉积气体二包含二氯二氢硅(SiH2Cl2)。
作为本发明改进的技术方案,所述清洁喷嘴、所述沉积喷嘴和所述共享喷嘴具有在所述沉积炉管室内不相同的喷嘴高度差,其中所述共享喷嘴的喷嘴高度高于对应所述沉积喷嘴的喷嘴高度,所述沉积喷嘴的喷嘴高度高于对应所述清洁喷嘴的喷嘴高度。
本发明还提供一种氮化硅炉管设备,包含沉积炉管室,所述氮化硅炉管设备还包含:
进气管,所述进气管与所述沉积炉管室相连通,所述进气管包含进气管一、进气管二和进气管三;
设置在所述沉积炉管室内的多个喷嘴,所述喷嘴包含清洁喷嘴、沉积喷嘴及共享喷嘴;所述清洁喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管一相连通,用于提供清洁气体;所述沉积喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管二相连通,用于提供沉积气体一;所述共享喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管三相连通,用于提供清洁气体、腐蚀气体及沉积气体二。
作为本发明改进的技术方案,所述清洁喷嘴、所述沉积喷嘴和所述共享喷嘴具有在所述沉积炉管室内不相同的喷嘴高度差,其中所述共享喷嘴的喷嘴高度高于对应所述沉积喷嘴的喷嘴高度,所述沉积喷嘴的喷嘴高度高于对应所述清洁喷嘴的喷嘴高度。
作为本发明改进的技术方案,所述清洁喷嘴上设有不少于一个进气孔一;所述沉积喷嘴上设有不少于一个进气孔二;所述共享喷嘴上设有不少于一个进气孔三;所述进气孔一高于所述进气孔二的高度差相当于所述进气孔二高于所述进气孔三的高度差。
作为本发明改进的技术方案,所述沉积炉管室相对于所述进气管的另一端设置有排气口。
作为本发明改进的技术方案,所述排气口相对于所述沉积炉管室的另一端与排气管相连。
作为本发明改进的技术方案,所述清洁气体包含氮气;所述腐蚀气体包含氟气;所述沉积气体一包含氨气,所述沉积气体二包含二氯二氢硅(SiH2Cl2)。
有益效果
本发明通过改进氮化硅炉管设备的喷嘴设置,从原来的四个喷嘴设置改为三个喷嘴设置,且在自动去膜工艺制程中增加了清洗清洁喷嘴的步骤,大大降低清洁喷嘴微尘颗粒积累的情况,随着氮化硅炉管设备运行时间的变化,氮化硅炉管产生的微尘颗粒量基本保持不变,且氮化硅炉管设备内顶部、中部和底部三个位置的沉积氮化硅薄膜厚度随着清洁喷嘴使用时间的增加也基本保持不变,制程晶圆上沉积的氮化硅薄膜厚度的稳定性很好。
另一方面,由于喷嘴数量减少,也节约了设备部件的采购费用,大大降低了企业成本。
附图说明
图1绘示现有技术中氮化硅炉管DCS喷嘴使用6个月后不同位置积累硅薄膜情况。
图2绘示现有技术中随着时间变化氮化硅炉管产生的微尘数量变化趋势图。
图3绘示现有技术中随着时间变化氮化硅炉管内不同位置晶圆薄膜厚度趋势图。
图4绘示本发明氮化硅炉管主视图。
图5绘示本发明方法的工艺流程图。
图6绘示本发明方法步骤S1示意图。
图7绘示本发明方法步骤S2示意图。
图8绘示本发明方法步骤S3示意图。
图9绘示本发明方法步骤S4示意图。
图10绘示本发明方法步骤S5示意图。
图11绘示本发明方法步骤S6示意图。
图12绘示本发明方法步骤S7示意图。
图13绘示本发明S1-S7步骤中沉积炉管室内压力情况图。
图14绘示本发明共享喷嘴使用6个月后不同位置积累硅薄膜情况。
图15绘示本发明随着共享喷嘴使用时间变化氮化硅炉管设备内产生的微尘颗粒量变化趋势图。
图16绘示本发明随着氮化硅炉管设备运行时间变化氮化硅炉管设备内不同位置晶圆沉积氮化硅薄膜厚度趋势图。
图中,200、沉积炉管室;201、清洁喷嘴;202、沉积喷嘴;203、共享喷嘴;2011、进气管一;2021进气管二;2031、进气管三;2012、进气孔一;2022、进气孔二;2032、进气孔三;204、晶舟;205、排气口;206、排气管;A、惰性气体;B、沉积气体一;C、腐蚀气体;D、沉积气体二;E、微尘颗粒;H、硅薄膜;Y1、顶部膜厚度;Y2、中部膜厚度;Y3、底部膜厚度;300、晶圆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚,下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例1
本发明为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种改善氮化硅薄膜制程缺陷和膜厚稳定性的方法,具体如图5,绘示本发明方法的具体工艺流程图,包含如下步骤:
S1、提供一氮化硅炉管设备,包含沉积炉管室200及与所述沉积炉管室200相连通的进气管,所述进气管包含进气管一2011、进气管二2021和进气管三2031,所述氮化硅炉管设备还包含设置在所述沉积炉管室200内的多个喷嘴,所述喷嘴包含清洁喷嘴201、沉积喷嘴202及共享喷嘴203,所述清洁喷嘴201穿过所述沉积炉管室200与所述进气管一2011相连通,所述清洁喷嘴201用于提供清洁气体A;所述沉积喷嘴202穿过所述沉积炉管室200与所述进气管二2021相连通,所述沉积喷嘴202用于提供沉积气体一B;所述共享喷嘴203穿过所述沉积炉管室200与所述进气管三2031相连通,所述共享喷嘴203用于提供清洁气体A、腐蚀气体C及沉积气体二D;所述沉积炉管室200内相对于所述进气管的另一端设置有排气口205,所述排气口205相对于所述沉积炉管室200的另一端与排气管206相连;S1步骤还包括:将装有晶圆300的晶舟204载入所述沉积炉管室200内;
S2、通过所述进气管一2011由所述清洁喷嘴201向所述沉积炉管室200内通入清洁气体A,同时关闭所述进气管二2021和所述进气管三2031,所述晶舟204内承载的所述晶圆300受到压强震荡,随后通过所述排气口205将所述清洁气体A抽走,以带走所述沉积炉管室200内的微尘颗粒E,将其中所述沉积炉管室200内的压力抽到真空状态;并降低所述晶舟204内的温度至刻蚀反应温度,以达到蚀刻对温度的要求;
具体的,如图7所示,步骤2中先利用通入的清洁气体A,所述清洁气体A包含氮气,通气使得所述沉积炉管室200内压力增大,从而使得所述沉积炉管室200内原有的空气以及微尘颗粒E随着所述清洁气体A一起通过抽气泵从所述排气口205,通过所述排气管206排到厂务端,实现刻蚀前对所述沉积炉管室200内设备清洁的作用,且将所述晶舟204内的温度从550摄氏度降低到400摄氏度后,再进行下一步骤。
S3、从所述进气管三2031由所述共享喷嘴203通入所述腐蚀气体C对残留在所述沉积炉管室200内的薄膜进行刻蚀;
S4、通过所述进气管三2031由所述共享喷嘴203向所述沉积炉管室200内通入所述腐蚀气体C和所述清洁气体A组成的混合气体,对与所述进气管三2031相连通的所述共享喷嘴203进行清洗;
具体的,如图9所示,其中所述清洁气体A包含氮气,所述腐蚀气体C包含氟气,本实施例优选地,所述清洁气体A选择氮气,所述腐蚀气体C选择氟气,其中,所述氮气流量介于0.5slm~5slm,所述氟气流量介于5slm~15slm,用所述混合气体对所述共享喷嘴203进行清洗的时间介于10分钟~50分钟。由于所述共享喷嘴还用于通入所述反应气体二氯二氢硅(SiH2Cl2,简称:DCS),而这种反应气体遇到高温会分解出硅和盐酸,具体反应式为:
Figure BDA0001727492170000081
现有技术中正是由于这个高温反应,导致通入DCS的喷嘴随着喷嘴使用时间的变化,在喷嘴的顶部、中部和底部都不同程度地累积了硅薄膜,这种硅薄膜容易被气体带入所述氮化硅炉管设备内形成所述微尘颗粒E,也会对后期氮化硅薄膜厚度产生影响,本步骤中由于先用所述清洁气体A和所述腐蚀气体C组成的混合气体对所述共享喷嘴203进行清洁,使得前一个自动去膜制程中在共享喷嘴203上形成硅薄膜沉积被清洗掉,也不会在下一步沉积氮化硅薄膜的时候通入DCS气体带入硅薄膜形成所述微尘颗粒E。
S5、从所述排气口205将所述沉积炉管室200内剩余所述腐蚀气体C抽走,并通过压强震荡带走脱落的薄膜并通过所述排气管206排出;再将所述氮化硅炉管设备200内的温度从400摄氏度上升到780摄氏度,此温度为氮化硅沉积反应温度,符合氮化硅覆盖的要求;
S6、通过所述进气管二2021由所述沉积喷嘴202向所述沉积炉管室200内通入所述沉积气体一B,同时通过所述进气管三2031由所述共享喷嘴203通入所述沉积气体二D,所述沉积气体一B和所述沉积气体二D在所述沉积炉管室200内发生反应生成氮化硅,直到所述沉积炉管室200内所述晶舟204上所述晶圆300覆盖氮化硅薄膜;
S7、从进气管一2011由所述清洁喷嘴201向所述沉积炉管室200内通入所述清洁气体A,并将所述清洁气体A从所述排气口205,通过所述排气管206抽走,以带走所述沉积炉管室200内的微尘颗粒E;再将所述沉积炉管室200内的压强回升至大气状态,并将所述沉积炉管室200内的温度从780摄氏度降低到550摄氏度,以达到所述晶圆300卸除对温度的要求。
经过上诉步骤S1-S7后,再将所述晶舟204从所述沉积炉管室200内卸出。
本发明在整个所述氮化硅炉管设备自动去膜工艺中,通过改进所述氮化硅炉管设备的硬件和工艺操作流程,改善了现有技术中氮化硅薄膜制程中的缺陷,前期通过通入所述清洁气体A对所述氮化硅炉管设备进行清洗,且通过所述氮化硅炉管设备内压力变化形成震动,将所述晶圆300上微尘颗粒E震落后再通过泵吸从所述排气口205通过所述排气管206排出,具体步骤S1-S7中所述沉积炉管室200内压力变化见图13所示。
由于本发明简化了所述氮化硅炉管设备内所述喷嘴的设置,使得所述清洁气体A、所述腐蚀气体C和所述沉积气体一B共同使用一个喷嘴,并增加了所述共享喷嘴203清洗步骤,使得共享喷嘴203不再积累硅薄膜,如图14所示,绘示所述共享喷嘴203使用6个月后不同位置积累硅薄膜情况,从图14可以看出,所述共享喷嘴203经过6个月使用后,其顶部、中部,底部喷孔都没有积累硅薄膜,因此,随着共享喷嘴203使用时间的变化,所述氮化硅炉管设备内的所述微尘颗粒E不再大幅增长,如图15所示。进而使得后续氮化硅薄膜制程中所述晶圆300上得到的氮化硅薄膜,在所述氮化硅炉管设备内顶部、中部和底部不同位置,氮化硅薄膜厚度也不再大幅变化,达到维持膜厚稳定的效果,如图16所示,其中Y1为所述氮化硅炉管设备顶部所述晶圆300上积累氮化硅膜的厚度随着所述氮化硅炉管设备运行时间的变化趋势;Y2为所述氮化硅炉管设备中部所述晶圆300上积累氮化硅膜的厚度随着所述氮化硅炉管设备运行时间的变化趋势;Y3为所述氮化硅炉管设备底部晶圆上积累氮化硅膜的厚度随着所述氮化硅炉管设备运行时间的变化趋势;由于所述晶圆300上面氮化硅薄膜稳定性变化,进而大大增加了所述晶圆300产品良率。
实施例2
本发明还提供一种氮化硅炉管设备,如图4所示,一种氮化硅炉管设备,包含沉积炉管室200,所述氮化硅炉管设备还包含进气管和设置在所述沉积炉管室200内的多个喷嘴,所述进气管与所述沉积炉管室200相连通,所述进气管包含进气管一2011、进气管二2021和进气管三2031;所述喷嘴包含清洁喷嘴201、沉积喷嘴202及共享喷嘴203;所述清洁喷嘴201穿过所述沉积炉管室200与所述进气管一2011相连通,用于提供清洁气体A;所述沉积喷嘴202穿过所述沉积炉管室200与所述进气管二2021相连通,用于提供沉积气体一B;所述共享喷嘴203穿过所述沉积炉管室200与所述进气管三2031相连通,用于提供清洁气体A、腐蚀气体C及沉积气体二D,所述清洁气体A包含氮气;所述腐蚀气体C包含氟气;所述沉积气体一B包含氨气,所述沉积气体二D包含二氯二氢硅(SiH2Cl2)。
所述清洁喷嘴201、所述沉积喷嘴202和所述共享喷嘴203具有在所述沉积炉管室200内不相同的喷嘴高度差,其中所述共享喷嘴203的喷嘴高度高于对应所述沉积喷嘴202的喷嘴高度,所述沉积喷嘴202的喷嘴高度高于对应所述清洁喷嘴201的喷嘴高度。
所述清洁喷嘴201上设有不少于一个进气孔一2012;所述沉积喷嘴202上设有不少于一个进气孔二2022;所述共享喷嘴203上设有不少于一个进气孔三2032;所述进气孔一2012高于所述进气孔二2022的高度差相当于所述进气孔二2022高于所述进气孔三2032的高度差。
所述沉积炉管室200相对于所述进气管的另一端设置有排气口205,所述排气口205相对于所述沉积炉管室200的另一端与排气管206相连。
由于所述氮化硅炉管设备喷嘴数量减少,必然减少了所述氮化硅炉管设备零件采购费用,降低了企业生产成本。
另一方面对所述氮化硅炉管设备的改进,可以使得所述共享喷嘴203上不再累积大量硅薄膜,进而减少了所述氮化硅炉管设备内产生所述微尘颗粒E源,从而使得随着所述共享喷嘴203的使用,所述氮化硅炉管设备内微尘颗粒E不再逐步增加。
且由于在每个喷嘴不同位置上都设置了进气孔,使得所述氮化硅炉管内不同位置的所述晶圆300都能均匀接触到喷嘴里面喷出的反应气体,进而使得所述晶圆300上沉积的氮化硅薄膜厚度均匀。
以上仅为本发明的实施方式,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,这些均属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种改善氮化硅薄膜制程缺陷和膜厚稳定性的方法,其特征在于,包含如下步骤:
S1、提供一氮化硅炉管设备,包含沉积炉管室及与所述沉积炉管室相连通的进气管,所述进气管包含进气管一、进气管二和进气管三,所述氮化硅炉管设备还包含设置在所述沉积炉管室内的多个喷嘴,所述喷嘴包含清洁喷嘴、沉积喷嘴及共享喷嘴,所述清洁喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管一相连通,所述清洁喷嘴用于提供清洁气体;所述沉积喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管二相连通,所述沉积喷嘴用于提供沉积气体一;所述共享喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管三相连通,所述共享喷嘴用于提供清洁气体、腐蚀气体及沉积气体二;所述沉积炉管室内相对于所述进气管的另一端设置有排气口,所述排气口相对于所述沉积炉管室的另一端与排气管相连;S1步骤还包括:将装有晶圆的晶舟载入所述沉积炉管室内;
S2、通过所述进气管一由所述清洁喷嘴向所述沉积炉管室内通入清洁气体,同时关闭所述进气管和所述进气管三,所述晶舟内承载的所述晶圆受到压强震荡,随后通过所述排气口将所述清洁气体抽走,以带走所述沉积炉管室内的微尘颗粒E,将其中所述沉积炉管室内的压力抽到真空状态;并降低所述晶舟内的温度至刻蚀反应温度,以达到蚀刻对温度的要求;
S3、从所述进气管三由所述共享喷嘴通入所述腐蚀气体对残留在所述沉积炉管室内的薄膜进行刻蚀;
S4、通过所述进气管三由所述共享喷嘴向所述沉积炉管室内通入所述腐蚀气和所述清洁气体组成的混合气体,对与所述进气管三相连通的所述共享喷嘴进行清洗;
S5、从所述排气口将所述沉积炉管室内剩余所述腐蚀气体抽走,并通过压强震荡带走脱落的薄膜并通过所述排气管排出;再将所述氮化硅炉管设备内的温度上升至氮化硅沉积反应温度,以达到氮化硅覆盖的要求;
S6、通过所述进气管二由所述沉积喷嘴向所述沉积炉管室内通入所述沉积气体一,同时通过所述进气管三由所述共享喷嘴通入所述沉积气体二,所述沉积气体一和所述沉积气体二在所述沉积炉管室内发生反应生成氮化硅,直到所述沉积炉管室内所述晶舟上所述晶圆300覆盖氮化硅薄膜;
S7、从进气管一由所述清洁喷嘴向所述沉积炉管室内通入所述清洁气体,并将所述清洁气从所述排气口,通过所述排气管抽走,以带走所述沉积炉管室内的微尘颗粒E;再将所述沉积炉管室内的压强回升至大气状态,并将所述沉积炉管室内的温度降低到所述晶圆卸除温度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S2中所述晶舟内的温度从550摄氏度降低到400摄氏度;步骤S5中的温度从400摄氏度上升到780摄氏度;步骤S7中的温度从780摄氏度降低到550摄氏度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,经过步骤S7过后,再将所述晶舟从所述沉积炉管室内卸出。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤4中所述混合气体包含氮气和氟气,用于对所述共享喷嘴进行清洗,清洗的时间介于10分钟~50分钟。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述氮气流量介于0.5slm~5slm,所述氟气流量介于5slm~15slm。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述清洁气体包含氮气;所述腐蚀气体包含氟气。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述沉积气体一包含氨气,所述沉积气体二包含二氯二氢硅(SiH2Cl2)。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述清洁喷嘴、所述沉积喷嘴和所述共享喷嘴具有在所述沉积炉管室内不相同的喷嘴高度差,其中所述共享喷嘴的喷嘴高度高于对应所述沉积喷嘴的喷嘴高度,所述沉积喷嘴的喷嘴高度高于对应所述清洁喷嘴的喷嘴高度。
9.一种氮化硅炉管设备,包含沉积炉管室,其特征在于,所述氮化硅炉管设备还包含:
进气管,所述进气管与所述沉积炉管室相连通,所述进气管包含进气管一、进气管二和进气管三;
设置在所述沉积炉管室内的多个喷嘴,所述喷嘴包含清洁喷嘴、沉积喷嘴及共享喷嘴;所述清洁喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管一相连通,用于提供清洁气体;所述沉积喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管二相连通,用于提供沉积气体一;所述共享喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管三相连通,用于提供清洁气体、腐蚀气体及沉积气体二。
10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述清洁喷嘴、所述沉积喷嘴和所述共享喷嘴具有在所述沉积炉管室200内不相同的喷嘴高度差,其中所述共享喷嘴的喷嘴高度高于对应所述沉积喷嘴的喷嘴高度,所述沉积喷嘴的喷嘴高度高于对应所述清洁喷嘴的喷嘴高度。
11.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述清洁喷嘴上设有不少于一个进气孔一;所述沉积喷嘴上设有不少于一个进气孔二;所述共享喷嘴上设有不少于一个进气孔三;所述进气孔一高于所述进气孔二的高度差相当于所述进气孔二高于所述进气孔三的高度差。
12.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述沉积炉管室相对于所述进气管的另一端设置有排气口。
13.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述排气口205相对于所述沉积炉管室的另一端与排气管相连。
14.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述清洁气体包含氮气;所述腐蚀气体包含氟气;所述沉积气体一包含氨气,所述沉积气体二包含二氯二氢硅(SiH2Cl2)。
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