CN114086158A - 一种用于cvd设备的晶圆沉积加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及CVD设备加工技术领域，具体涉及一种用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，包括：在CVD反应室内设置预热位置；沉积加工之前，在CVD反应室的预热位置对晶圆进行预热；预热完成之后，将晶圆放置于加工机台上进行沉积加工。本发明的晶圆沉积加工方法能够降低晶圆CVD沉积加工时破片率，从而能够辅助提高CVD设备的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及CVD设备加工技术领域，具体涉及一种用于CVD设备的晶圆沉积加工方法。
背景技术
化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)是指化学气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料，是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。沉积加工时，把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入CVD反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜。CVD技术的淀积温度低，薄膜成份易控，膜厚与淀积时间成正比，均匀性，重复性好，台阶覆盖性优良。
实际应用时，一般使用CVD设备进行晶圆的沉积加工，晶圆在CVD反应室中的化学气相沉积反应是很复杂的。例如公开号为CN102953042A的中国专利公开了《一种CVD机台的晶圆传送系统和晶圆传送方法》，其方法包括：淀积腔体，用于收容晶圆以进行化学气相沉积；传送臂，用于将晶圆传送到淀积腔体；还包括：光信号发生器，安装在传送臂上，用于向晶圆发射光信号；光传感器，用于监测光信号发生器发出的光信号。
上述现有方案中的CVD设备能够实现加工晶圆的准确传送。由于沉积工艺的要求，晶圆需要在CVD反应室的加工机台上加热，一般来说，加工机台上的温度为400℃。但是，晶圆放置到加工机台上时，需要从常温（20多度）迅速升温到400℃，这个过程晶圆会承受很大的热应力，此时，过于陡峭的升温曲线和过大的热应力变化容易造成晶圆的热应力破片。然而，一旦发生晶圆破片，CVD反应室就需要进行大约24小时的维保，这严重影响了CVD设备的利用率。因此，如何设计一种能够降低晶圆CVD沉积加工时破片率的晶圆沉积加工方法是亟需解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，以能够降低晶圆CVD沉积加工时破片率，从而辅助提高CVD设备的利用率。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，包括以下步骤：
S1：在CVD反应室内设置预热位置；
S2：沉积加工之前，在CVD反应室的预热位置对晶圆进行预热；
S3：预热完成之后，将晶圆放置于加工机台上进行沉积加工。
优选的，步骤S1中，预热位置设置于加工机台的上方。
优选的，加工机台上开设有竖向贯通的安装通道，安装通道内设置有与其内壁滑动配合的支撑柱，安装通道的下方设置有升降端与支撑柱底端抵接的升降机构；
步骤S2中，进行预热之前，控制升降机构的升降端向上顶升，使得支撑柱向上滑动至其顶端到达预热位置；然后将晶圆放置于支撑柱的顶端进行预热；
步骤S3中，预热完成之后，控制升降机构的升降端回缩，使得支撑柱向下滑动至其顶端收纳于安装通道内，此时晶圆与加工机台接触并进行沉积加工。
优选的，加工机台上开设有至少两个安装通道，各个安装通道内均对应设置有支撑柱；升降机构包括分别与各个支撑柱底端抵接的若干个同步动作的升降端。
优选的，步骤S2中，在CVD反应室的预热位置对晶圆进行两次预热。
优选的，两次预热的时间分别为10S和20S。
优选的，步骤S2中，通过用于对晶圆进行沉积加工的气流对晶圆进行预热。
本发明中的晶圆沉积加工方法与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明先对晶圆进行预热，使得晶圆能够达到一个相对较高的初始温度，再与高温（400℃）的加工机台接触进行沉积加工，进而能够解决晶圆升温曲线过于陡峭和热应力变化过快的问题，能够降低晶圆CVD沉积加工时破片率，从而辅助提高CVD设备的利用率。同时，本发明通过气流预热晶圆的方式实现晶圆的均匀加热，能够避免晶圆在预热过程中出现破片的问题，从而能够保证晶圆的预热效果。
附图说明
为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为晶圆沉积加工方法的逻辑框图；
图2为晶圆预热时的位置示意图；
图3为晶圆沉积加工时的位置示意图；
图4为升降机构的升降端回缩时的结构示意图；
图5为升降机构的升降端顶升时的结构示意图。
说明书附图中的附图标记包括：晶圆1、加工机台2、支撑柱3、升降机构4、升降端401。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
实施例：
本实施例中公开了一种用于CVD设备的晶圆沉积加工方法。
如图1所示，用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，包括以下步骤：
S1：在CVD反应室内设置预热位置；预热位置设置于加工机台的上方。
S2：沉积加工之前，在CVD反应室的预热位置对晶圆进行预热（如图2所示）；通过用于对晶圆进行沉积加工的气流对晶圆进行预热。
S3：预热完成之后，将晶圆放置于加工机台上进行沉积加工（如图3所示）。
本发明先对晶圆进行预热，使得晶圆能够达到一个相对较高的初始温度，再与高温（400℃）的加工机台接触进行沉积加工，进而能够解决晶圆升温曲线过于陡峭和热应力变化过快的问题，能够降低晶圆CVD沉积加工时破片率，从而辅助提高CVD设备的利用率。同时，本发明通过气流预热晶圆的方式实现晶圆的均匀加热，能够避免晶圆在预热过程中出现破片的问题，从而能够保证晶圆的预热效果。
具体实施过程中，如何图4和图5所示，加工机台2上开设有竖向贯通的安装通道，安装通道内设置有与其内壁滑动配合的支撑柱3，安装通道的下方设置有升降端401与支撑柱3底端抵接的升降机构4；升降机构4用于带动支撑柱3沿安装通道上下滑动。加工机台2上开设有至少两个安装通道，各个安装通道内均对应设置有支撑柱3；升降机构4包括分别与各个支撑柱3底端抵接的若干个同步动作的升降端401。升降机构4可选用现有的液压升降装置，在液压升降装置上升降杆上固定设置多个升降支撑点作为多个升降端使用。
进行预热之前，控制升降机构4的升降端401向上顶升，使得支撑柱3向上滑动至其顶端到达预热位置；然后将晶圆1放置于支撑柱3的顶端进行预热；预热完成之后，控制升降机构4的升降端401回缩，使得支撑柱3向下滑动至其顶端收纳于安装通道内，此时晶圆1与加工机台2接触并进行沉积加工。
本发明通过升降机构带动支撑柱上下运动的方式调整晶圆的位置，以分别完成晶圆的预热和沉积加工，从而有利于辅助降低晶圆CVD沉积加工时破片率。同时，本发明通过两个以上的支撑柱能够更稳定的支撑晶圆完成预热。
具体实施过程中在CVD反应室的预热位置对晶圆进行两次预热。两次预热的时间分别为10S和20S。
本发明通过两次预热的方式完成晶圆的预热，能够在保证晶圆达到一个相对较高的初始温度的前提下，尽可能的实现平缓、均匀的加热，从而能够保证晶圆的预热效果。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。同时，实施例中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。最后，本发明要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.一种用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在CVD反应室内设置预热位置；
S2：沉积加工之前，在CVD反应室的预热位置对晶圆进行预热；
S3：预热完成之后，将晶圆放置于加工机台上进行沉积加工。
2.如权利要求1所述的用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，其特征在于：步骤S1中，预热位置设置于加工机台的上方。
3.如权利要求1所述的用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，其特征在于：加工机台上开设有竖向贯通的安装通道，安装通道内设置有与其内壁滑动配合的支撑柱，安装通道的下方设置有升降端与支撑柱底端抵接的升降机构；
步骤S2中，进行预热之前，控制升降机构的升降端向上顶升，使得支撑柱向上滑动至其顶端到达预热位置；然后将晶圆放置于支撑柱的顶端进行预热；
步骤S3中，预热完成之后，控制升降机构的升降端回缩，使得支撑柱向下滑动至其顶端收纳于安装通道内，此时晶圆与加工机台接触并进行沉积加工。
4.如权利要求3所述的用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，其特征在于：加工机台上开设有至少两个安装通道，各个安装通道内均对应设置有支撑柱；升降机构包括分别与各个支撑柱底端抵接的若干个同步动作的升降端。
5.如权利要求1所述的用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，其特征在于：步骤S2中，在CVD反应室的预热位置对晶圆进行两次预热。
6.如权利要求5所述的用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，其特征在于：两次预热的时间分别为10S和20S。
7.如权利要求1所述的用于CVD设备的晶圆沉积加工方法，其特征在于：步骤S2中，通过用于对晶圆进行沉积加工的气流对晶圆进行预热。
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