CN113463068B - 半导体成膜apcvd机台工艺腔体干湿结合的保养方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了半导体成膜APCVD机台工艺腔体干湿结合的保养方法，主要是在普通氮气加氢氟酸腐蚀干法吹扫的基础上在前期加入了独特的湿法工艺，使得氢氟酸在湿法过程中能腐蚀70％的沉积在工艺腔体内的SiO2粉的残余量，再结合原有的干法腐蚀；这样就能使得沉积在工艺腔体内的SiO2粉被清除得更为彻底；这种干湿结合的保养方法是该机器的保养首创，并通过反复的实验，成果显著。

Description

半导体成膜APCVD机台工艺腔体干湿结合的保养方法
技术领域
本发明属于半导体硅片成膜加工领域，具体涉及半导体成膜APCVD机台工艺腔体干湿结合的保养方法。
背景技术
通常半导体常压成膜工艺是当半导体硅片在工艺腔体内常压高温状态下用化学气相淀积方法并且通过硅烷的热分解在硅片表面淀积成一层多晶硅薄膜，伴随着工艺时间的推移，累计到一定工艺时间后，工艺腔体内会沉积大量的SiO2粉及结晶物颗粒，这些结晶颗粒不仅会污染该机台的工艺腔体的底部腔体，使得像WAKTING-JOHNSON这种机台的工艺腔体内底部PURGE FLOOR(净化层)地板的吹氮气的小孔会被结晶颗粒堵住，不仅会在工艺的时候影响到正常的工艺进行而且还会在工艺的时候使得这些颗粒扬起来影响到整体成膜后的效果，使得不良品和报废率一直居高不下。
现有的WATKING-JOHNSON(APCVD)机台的保养法只是按照常规的机台氢氟酸干法腐蚀，由于半导体硅片的成膜的膜厚不同，此类方法对于低膜厚工艺尚可，而高膜厚的工艺残存的SiO2颗粒会更多而且厚厚一层，普通氮气加氢氟酸气体干法腐蚀吹扫效果并不理想，仅靠干法腐蚀清理并不能适合机台所承载各类半导体工艺的需求，会导致工艺周期明显缩短，严重影响了机台的产能以及设备的稼动率。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供半导体成膜APCVD机台工艺腔体干湿结合的保养方法，通过切实有效的干湿法相结合的保养，对WAKTING-JOHNSON这类APCVD(常压化学气相淀积)机台进行高效的保养，从而恢复机台到工艺前的洁净环境，大幅提高生产效率和切实解决现场半导体硅片工艺的不良问题。
本发明的技术方案是：半导体成膜APCVD机台工艺腔体干湿结合的保养方法，具体步骤如下：
步骤一、准备保养器件，所述保养器件包括干法腐蚀用的专用喷嘴；
步骤二、湿法腐蚀：在机台工艺腔体内的地板上平铺无尘布，然后按照每平米140-180毫升的用量泼入氢氟酸，使得无尘布均匀含有一定量的氢氟酸，之后盖上腐蚀用的专用喷嘴，进行氢氟酸湿法腐蚀，湿法腐蚀时间至少静置5个小时；
步骤三、湿法腐蚀完毕后拆掉腐蚀用的专用喷嘴，然后将工艺腔体稍作清理，再拿掉无尘布后，在机台工艺腔体底层的净化层金属地板上按照每平米140-180毫升的用量沾上少量的纯净水，再盖上腐蚀用的专用喷嘴使用机台专用干法腐蚀清扫金属履带的管路进行干法吹扫腐蚀；需要注意的在干法腐蚀前，必须在PURGE FLOOR地板上洒上少量的水，这些少量的水能够在干法吹扫氢氟酸气体后，水里含有少量比例的氢氟酸，这样更能有效的继续腐蚀地板上的残留物和堵住地板上的工艺氮气孔洞里的硅粉。
步骤四、干法吹扫腐蚀至少15个小时后，关掉干法吹扫，拆掉专用喷嘴，开始对工艺腔体进行保养。
进一步的，步骤四中对工艺腔体进行保养具体步骤如下：
步骤1、用粗砂皮打磨工艺腔体的净化层金属地板，将净化层金属地板上的剩余结晶物打磨成粉状；
步骤2、用真空吸尘器或者真空扫除清理粉状残余物；
步骤3、用带有0.8毫米的高强度小钻头的直流钻孔器对净化层金属地板上的工艺氮气孔洞进行通孔；为的是防止颗粒堵住小孔。
步骤4、用无尘布蘸上工业酒精对净化层金属地板和工艺腔体周边进行彻底的精细清扫。
进一步的，步骤二中，在泼入氢氟酸之前，采用多张净化布重叠后放在专用喷嘴安装位置的正下方的地板两侧边缘处。防止湿法的时候用氢氟酸泼的太多，流入机台内部腐蚀到机台。
进一步的，步骤二中，在泼入氢氟酸之前，相邻机台工艺腔体之间的平面上用净化布平铺。防止湿法的时候用氢氟酸喷溅到台面上腐蚀到机台。
进一步的，采用干湿结合的保养方法保养后的机台工艺腔体内的地板粗糙度达到8.41以下。
本发明有益效果是：本发明主要是在普通氮气加氢氟酸腐蚀干法吹扫的基础上在前期加入了独特的湿法工艺，使得氢氟酸在湿法过程中能腐蚀70％的沉积在工艺腔体内的SiO2粉的残余量，再结合原有的干法腐蚀。这样就能使得沉积在工艺腔体内的SiO2粉被清除得更为彻底。这种干湿结合的保养方法是该机器的保养首创，并通过反复的实验，成果显著。
需要注意的在干法腐蚀前，必须在PURGE FLOOR地板上洒上少量的水，这些少量的水能够在干法吹扫氢氟酸气体后，水里含有少量比例的氢氟酸，这样更能有效的继续腐蚀地板上的残留物和堵住地板上的工艺氮气孔洞里的硅粉。
通过增加了前期氢氟酸湿法腐蚀，增加了每平米140-180毫升的氢氟酸用量，成本极为低廉，效果却非常好。
保证了设备的产能和后期工艺的稳定性，降低了现场的不良报废率，产生了显著的经济效益。
具体实施方式
半导体成膜APCVD机台工艺腔体干湿结合的保养方法，具体步骤如下：
首先准备保养用的专用保养器件，包括：专用干法腐蚀用的专用喷嘴，专用的特氟龙波纹管，清理用的自制刷子，和专用的特氟龙气管。
湿法腐蚀：在机台工艺腔体内的地板上平铺无尘布，采用多张净化布重叠后放在专用喷嘴安装位置的正下方的地板两侧边缘处。防止湿法的时候用氢氟酸泼的太多，流入机台内部腐蚀到机台。相邻机台工艺腔体之间的平面上用净化布平铺。穿戴好保护用的劳防用品后，按照每平米160毫升的用量泼入氢氟酸，使得无尘布均匀含有一定量的氢氟酸，之后盖上腐蚀用的专用喷嘴，进行氢氟酸湿法腐蚀，湿法腐蚀时间至少静置5个小时。
湿法腐蚀完毕后拆掉腐蚀专用喷嘴后将工艺腔体稍作清理，再拿掉无尘布后，在腔体底层的PURGE FLOOR金属地板上按照每平米160毫升的用量沾上少量的纯净水，再盖上腐蚀专用喷嘴使用WAKTING-JOHNSON机台专用干法腐蚀清扫金属履带的管路进行干法吹扫腐蚀。需要注意的在干法腐蚀前，必须在PURGE FLOOR地板上洒上少量的水，这些少量的水能够在干法吹扫氢氟酸气体后，水里含有少量比例的氢氟酸，这样更能有效的继续腐蚀地板上的残留物和堵住地板上的工艺氮气孔洞里的硅粉。
这样干法吹扫腐蚀16个小时后，关掉干法吹扫，拆掉干法腐蚀专用的喷嘴，开始对工艺腔体进行保养。具体保养步骤如下：
用粗砂皮打磨工艺腔体的PURGE FLOOR金属地板。经过湿法和干法腐蚀后金属地板上的SiO2残留物的大部分都已经被腐蚀和吹扫干净。剩下的容易清除，当结晶物在粗沙皮的打磨下变为了粉状后。接下来再清理那些打磨留下来的SiO2结晶残余物用真空吸尘器或者真空扫除进行清理干净。后用带有0.8毫米的高强度小钻头的直流钻孔器对PURGEFLOOR金属地板上的工艺氮气孔洞进行通孔，为的是防止颗粒堵住小孔。最后用无尘布蘸上工业酒精对PURGE FLOOR金属地板和工艺腔体周边进行彻底的精细清扫。
采用了本实施例中特效干湿相结合保养后的机台工艺腔体内的地板粗糙度和仅用普通干法保养后的机台工艺腔体内的地板粗糙度对比结果如下表1。
表1
Figure BDA0003092679200000041
本发明主要是在普通氮气加氢氟酸腐蚀干法吹扫的基础上在前期加入了独特的湿法工艺，使得氢氟酸在湿法过程中能腐蚀70％的沉积在工艺腔体内的SiO2粉的残余量，再结合原有的干法腐蚀。这样就能使得沉积在工艺腔体内的SiO2粉被清除得更为彻底。这种干湿结合的保养方法是该机器的保养首创，并通过反复的实验，成果显著。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.半导体成膜APCVD机台工艺腔体干湿结合的保养方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一、准备保养器件，所述保养器件包括干法腐蚀用的专用喷嘴；
步骤二、湿法腐蚀：在机台工艺腔体内的地板上平铺无尘布，然后按照每平米140-180毫升的用量泼入氢氟酸，使得无尘布均匀含有一定量的氢氟酸，之后盖上腐蚀用的专用喷嘴，进行氢氟酸湿法腐蚀，湿法腐蚀时间至少静置5个小时；
步骤三、湿法腐蚀完毕后拆掉腐蚀用的专用喷嘴，然后将工艺腔体稍作清理，再拿掉无尘布后，在机台工艺腔体底层的净化层金属地板上按照每平米140-180毫升的用量沾上少量的纯净水，再盖上腐蚀用的专用喷嘴使用机台专用干法腐蚀清扫金属履带的管路进行干法吹扫腐蚀；
步骤四、干法吹扫腐蚀至少15个小时后，关掉干法吹扫，拆掉专用喷嘴，开始对工艺腔体进行保养；
步骤四中对工艺腔体进行保养具体步骤如下：
步骤1、用粗砂皮打磨工艺腔体的净化层金属地板，将净化层金属地板上的剩余结晶物打磨成粉状；
步骤2、用真空吸尘器或者真空扫除清理粉状残余物；
步骤3、用带有0.8毫米的高强度小钻头的直流钻孔器对净化层金属地板上的工艺氮气孔洞进行通孔；
步骤4、用无尘布蘸上工业酒精对净化层金属地板和工艺腔体周边进行彻底的精细清扫；
采用干湿结合的保养方法保养后的机台工艺腔体内的地板粗糙度达到8.41以下。
2.根据权利要求1所述的半导体成膜APCVD机台工艺腔体干湿结合的保养方法，其特征在于：步骤二中，在泼入氢氟酸之前，采用多张净化布重叠后放在专用喷嘴安装位置的正下方的地板两侧边缘处。
3.根据权利要求1所述的半导体成膜APCVD机台工艺腔体干湿结合的保养方法，其特征在于：步骤二中，在泼入氢氟酸之前，相邻机台工艺腔体之间的平面上用净化布平铺。
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