TW476995B - Method to prevent formation of particle in chemical vapor deposition process for semiconductor wafer - Google Patents

Description

476995 五、發明說明（1) 發明領域： 本發明係關於一種晶圓進行化學氣相沉積（"Chemical Vapo r D e po s i t i on ; C VD)之製程，特別是關於一種可減 少微粒生成之化學氣相沉積製程。 發明背景： 晶圓的成本昂貴，將晶圓置放於蒸汽或氧氣中，利用 CVD的方法在晶圓表面形成一二氧化矽絕緣層或薄膜層為 半導體之重要製程，此過程係在一反應腔體（Chamber) 中進行，該反應腔體連接有輸送管，且輸送管上具有複數 個氣閥的設計，以開關氣閥來控制氣體進入反應腔體中， 而在CVD製程中，氧氣易與活性大之氣體起反應，形成微 粒（p a r t i c 1 e)而沈殿於一氣閥中，此微粒若隨著氣體流 入反應腔體中，則在進行CVD時，晶圓上之絕緣層或薄膜 層將會成長不均勻，此晶圓上的瑕疵將會使得積體電路的 設置產生問題，則此晶圓的利用價值將降低，而造成產能 上之浪費。 . 習知解決微粒困擾的方法係在反應腔體停機（I d 1 e) 的空檔開啟氣閥使惰性氣體流經輸送管、氣閥而流入反應 腔體中，關閉氣閥並利用幫浦（pump)將該氣體及微粒抽 走，以對氣閥及反應腔體進行淨化（purge)，此種在反 應腔體停機的空檔開關氣閥的動作雖可有效降低不良之晶 圓的數量，但仍無法減少每一片晶圓在進行CVD製程中， 可能生成微粒而掉落於下一片的晶圓上，而影響晶圓之良

476995 五、發明說明（2) 率。因此，本發明係在針對上述之困擾，提出一種清除微 粒之方法。 發明目的與概述： 本發明之主要目的係提供一種在晶圓之CVD製程中減 少微粒生成之方法，以在不影響產量之前提下能提高晶圓 之良率。 根據本發明，在晶圓之CVD製程中減少微粒生成之方 法，係在每一片晶圓及晶圓進行CVD之間的空檔，先加入 --5=.- 開關氣閥的動作使可能附著於氣閥上的微粒掉落後，導入 惰性氣體以對氣閥及反應腔體進行淨化並利用幫浦將氣體 抽走，以即時避免下一片晶圓進行CVD製程時，有微粒進 入反應腔體中。 底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更 容易瞭解本發明之目的、技術内容、特點及其所達成之功 效0

圖號說明： 1 0反應腔體 14第一輸送管 18第三輸送管 2 2第二氣閥 26第四氣閥 30第一晶圓 1 2氣體箱 16第二輸送管 20第一氣閥 24第三氣閥 28第五氣閥 3 2第二晶圓

第5頁 476995 五、發明說明（3) 詳細說明： · 本發明之主要特點係在提供一種晶圓在進行CVD製程 中，減少微粒生成之方法，而為更容易瞭解本發明，底下 係先針對一較佳實施例之CVD製程設備作一簡單描述，如 第一圖所示，CVD製程係在一反應腔體1 0中進行，而製程 中所需之反應氣體係在一氣體箱（Gas Box) 12中，且氣 體箱12連接有一輸送攜帶氣體（Carrier Gas)之第一輸 送管1 4及輸送稀釋氣體（Dilute Gas)之第二輸送覺16， 並利用一第三輸送管Ί 8將第一輸送管1 4及第二輸送管1 6並 聯在一起，使氣體能於三輸送管1 4、1 6、1 8間相互流通， 且第三輸送管1 8的一端並與反應腔體1 0相連，其中該攜帶 氣體可為一惰性氣體；在第一輸送管1 4上且第三輪送管18 的兩側各設置有一第一氣閥2 0及第二氣閥2 2，且在第二輸 送管1 6上亦各設置有一第三氣閥2 4及第四氣閥2 6，並在第 一輸送管14及第二輸送管16間之第三輸送管18上設置一第 五氣閥2 8。 上述五個氣閥2 0、2 2、2 4、2 6、2 8的設計在於使當第 五氣閥2 8關閉而其它第一、第二、第三、及第四氣閥2 0、 2 2、2 4、2 6開啟時，稀釋氣體會從第二輸送管1 6流入氣體 箱1 2中，以供氣體箱1 2中的反 '應氣體稀釋之用，而攜帶氣 體則會在第一輸送管1 4中流經第一氣閥2 0及第二氣閥2 2後 進入氣體箱1 2中，並攜帶氣體箱1 2中之反應氣體經第三氣 閥24及第三輸送管1 8後進入反應腔體1 0中，以達帶動反應

第6頁 476995 五、發明說明（4) 氣體至反應腔體10中以對 製程後，並先將第五氣閥 於第五氣閥上的微粒掉落 弟二及第四氣閥22、24、 性氣體會經第一氣閥2 〇及 以在不影響氣體箱丨2的情 如第一圖，本發明之 於反應腔體 2 〇、第二氣 氣閥28關閉 中之反應氣 製程，並於 過程中，氧 氣體流通之 體1 0中而影 一晶圓30從 先對第五氣 五氣閥28上 2 0及第五氣 氣閥26關閉 2 0及第五氣 五氣閥關閉 連同剩餘之 腔體1 0進行 1 0中， 閥22、 ，使攜 體流入 完成後 氣與活 第五氣 響後面 反應腔 閥2 8做 的微粒 閥2 8開 ，使得 閥2 8而 並利用 反應氣 淨化， 同時如 第三氣 帶氣體 反應腔 將該第 性大之 閥28中 晶圓製 體1 0取 一開啟 因此開 啟，而 作為攜 流入反 一抽氣 體及微 其中該 晶圓進行CVD製程之1 快速的開啟與關閉以 ’再把第五氣閥2 8開 2 6關閉時，則作為攜 第三輸送管28進入反 形下對整個CVD設備i 製程方法係將一第一 第二a圖所示，並將| 閥2 4及第四氣閥2 6打 及稀釋氣體流動而促 體10中以對第一晶圓 一晶圓30取出；而為 氣體起反應形成微粒 而4成微粒可能會 :J良率降低的情； 出後，再同時如第二 及關閉的動作，使可 g的動作而掉落，再 ίΐί閱22、第三氣 :二體之惰性氣體會 體10後，將上述 L!(圖中未示）將 ^抽走，以對第五氣 抽氣裝置可為—幫速 3的；在CVD _可能附著 啟且第二、 帶氣體之惰 應腔體1 0中 I行淨化。 晶圓3 0進入 I 一氣閥 開，母第五 使氣體箱1 2 30進行CVD 減少在CVD 而沈澱於無 進入反應腔 發生，當第 b圖所示， 能附著於第 將第一氣閥 閥2 4及第四 經第一氣閥 之第一及第 該惰性氣體 閥2 8及反應 ，接著再將 476995 五、發明說明（5) 一第二晶圓3 2進入反應腔體中，如第二c圖所示，並重複 上述之第一晶圓3 0進行CVD時各氣閥的開啟或關’閉之控 制，以對第二晶圓32進行CVD。 上述在第一晶圓3 0從反應腔體1 0取出而第二晶圓3 2尚 未進入反應腔體1 0的空檔，先加入開關氣閥的動作，使得 可能沉積於氣閥上的微粒掉落後，再通入惰性氣體以對氣 閥及反應腔體進行淨化，可避免下一片晶圓進行CVD時受 到微粒的影響而使晶圓上的絕緣層或薄膜層成長不均勻， 而影響後段之積體電路的製程；且此開關氣閥的動彳t只需 幾秒鐘，不會影響下一片晶圓進入反應腔體以進行CVD製 程的時間，因此不會影響整體之製程的產量，且本發明係 在原有之製程設備下增加開關氣閥的動作，因此不需增加 新的設備，所以本發明係在不影響產量及不改變製程設備 之前提下具有提高晶圓良率之優點。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非 用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請專利範 圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修 飾，均應包括於本發明之申請專利範圍内。

476995 圖式簡單說明 圖式說明： 第一圖為晶圓進行CVD製程之設備示意圖。 _ 第二a圖至第二c圖為本發明之連續動作示意圖。

Claims (1)

1. 476995 六、申請專利範圍 1 · 一種在晶圓之化學氣相沉積製程中減少微粒生成之方 法，其中該化學氣相沉積製程係在一具有氣閥設計之反應 腔體中進行，且該製程中並可能產生微粒而附著於該氣閥 上，該方法包括下列步驟： 使第一晶圓進入該反應腔體中進行化學氣相沉積並於完成 後取出； 開關該氣閥使附著於該氣閥上的微粒掉落；

   打開該氣閥使惰性氣體流入該反應腔體中，關閉該氣閥， 並利用一抽氣裝置將氣體抽走；以及 使第二晶圓進入該反應腔體中進行化學氣相沉積。 2.如申請專利範圍第1項所述之在晶圓之化學氣相沉積製 程中減少微粒生成之方法，其中，該抽氣裝置為一幫浦。

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