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1、10申请公布号CN104152867A43申请公布日20141119CN104152867A21申请号201310177643922申请日20130514C23C16/4420060171申请人中芯国际集成电路制造（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区张江路18号72发明人沈建飞74专利代理机构上海思微知识产权代理事务所普通合伙31237代理人屈蘅李时云54发明名称APCVD炉管复机保养方法57摘要本发明公开了一种APCVD炉管复机保养方法，包括如下步骤步骤一，TLC净化，利用O2结合DCE清除炉管内及位于炉管内的晶舟上的金属离子；步骤二，湿氧净化，用于去除炉管内及位于炉管内的晶舟上的。
2、DCE残留；步骤三，O2烘烤，用于去除炉管内及位于炉管内的晶舟上的水汽和有机物。通过在TLC净化步骤后面增设湿氧净化步骤，可以有效去除TLC步骤中DCE残留，尤其是DCE中的氯离子残留；通过O2烘烤步骤，可以去除炉管内的水汽和有机物，从而既可以去除金属离子和有机物，又可以有效防止DCE残留和水汽对后续薄膜厚度的影响提高了产品的良率，并且本发明提供的方法比现有的保养方法效率高、成本低。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104152867ACN104152867A1/1页21一种APCVD。
3、炉管复机保养方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一，TLC净化，利用N2、O2结合DCE清除炉管内及位于炉管内的晶舟上的金属离子；步骤二，湿氧净化，用于去除炉管内及位于炉管内的晶舟上的DCE残留；步骤三，O2烘烤，用于去除炉管内及位于炉管内的晶舟上的水汽和有机物。2根据权利要求1所述的APCVD炉管复机保养方法，其特征在于，所述步骤二中，所述湿氧净化是指向炉管内通入H2和O2，利用H2和O2的生成物来去除DCE残留。3根据权利要求1所述的APCVD炉管复机保养方法，其特征在于，所述步骤二中，湿氧净化时，反应温度控制在1000摄氏度1150摄氏度。4根据权利要求1所述的APCVD炉管复机保养方法，。
4、其特征在于，所述步骤三中，O2烘烤时，O2的气体流速是10L20L/MIN。5根据权利要求1所述的APCVD炉管复机保养方法，其特征在于，所述步骤三中，O2烘烤的反应温度控制在1000摄氏度1150摄氏度。6根据权利要求1所述的APCVD炉管复机保养方法，其特征在于，在进行步骤一之前，需要将晶舟升入炉管内，在步骤三之后，需要将晶舟降离炉管，在升降晶舟过程中，炉管内的温度控制在750850摄氏度。7根据权利要求16中任意一项所述的APCVD炉管复机保养方法，其特征在于，在步骤一之前，先进行O2预烘烤，以去除炉管内的有机物残留。8根据权利要求7所述的APCVD炉管复机保养方法，其特征在于，O2预烘。
5、烤时，O2的气体流速是10L20L/MIN，反应温度控制在1000摄氏度1150摄氏度。9根据权利要求7所述的APCVD炉管复机保养方法，其特征在于，在进行O2预烘烤之前，需要将晶舟升入炉管内，在步骤三之后，需要将晶舟降离炉管，在升降晶舟过程中，炉管内的温度控制在750850摄氏度。权利要求书CN104152867A1/4页3APCVD炉管复机保养方法技术领域0001本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种APCVD炉管复机保养方法。背景技术0002在半导体的生产工艺中，对于APCVD（常压化学气相淀积）炉管而言，每年会做年度保养，称之为APM（ANNUALPM）。在APM中，会更换石英,1、热。
6、电偶、晶舟2、点火装置3及一些石英排气管，如图1所示，图1所示是APCVD炉管的结构示意图。0003由于在石英的摆放，安装过程中会不可避免的遇到金属离子和有机物玷污的问题。从而会导致APM以后炉管内反应腔体的金属离子超标和有机物超标。0004目前业界对于APCVDFURNACE机台APM的复机（RECOVER常规做法是，利用TLCPURGE,具体是指向炉管的反应腔室内通入N2、O2、DCE（反式二氯乙烯），以去除金属离子，并且附加进行测试晶圆的试运转步骤，该测试晶圆并非产品的一种，其仅用于测试之用，由此来改善金属离子和有机物玷污问题。0005然后，从实际的APM保养回来后，炉管除了上述的金属离。
7、子和有机物玷污问题外，还会受到厚度均匀性困扰如图2所示在晶舟的托板（SLOT）位置厚度偏厚，在晶舟的中央厚度偏薄。其原因在于，晶舟的托板（SLOT）位置由于水汽和氯离子等的存在，后续淀积工艺中，晶舟的托板（SLOT）位置的淀积的薄膜厚度大于其他位置的薄膜厚度，图2中的9832110959的单位是埃，其比纳米（NM）小10个数量级的单位，用符号A表示。氯离子是在TLC净化步骤遗留的，因为DCE含有氯离子，在TLC净化步骤完成后，炉管内会残留氯离子。目前是利用调整晶圆在晶舟上的位置来改善淀积薄膜厚度的均匀性。但是此种做法的非常耗时，每个TLC和测试晶圆的试运转之后需要量测金属离子及有机物的结果，并。
8、且对于厚度均匀性问题需不断结合厚度结果调整晶圆在晶舟上的位置。由此造成生效率低下和成本过高问题。0006因此，如何提供一种能够改善炉管内金属离子及有机物玷污问题且能够提高厚度均匀性的APCVD炉管复机保养方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。发明内容0007本发明的目的在于提供一种APCVD炉管复机保养方法，通过在TLC净化步骤后面增设湿氧净化步骤，可以有效去除TLC步骤中DCE残留，尤其是氯离子残留，通过O2烘烤步骤，以去除炉管内的水汽和有机物，从而既可以去除金属离子和有机物，又可以有效防止DCE残留和水汽对后续薄膜厚度的影响，并且比现有的保养方法效率高、成本低。0008为了达到上述的。
9、目的，本发明采用如下技术方案0009一种APCVD炉管复机保养方法，包括如下步骤0010步骤一，TLC净化，其利用N2、O2结合DCE清除炉管内及位于炉管内的晶舟上的金属离子；0011步骤二，湿氧净化，用于去除炉管内及位于炉管内的晶舟上的DCE残留；说明书CN104152867A2/4页40012步骤三，O2烘烤即氧气烘烤，用于去除炉管内及位于炉管内的晶舟上的水汽和有机物。0013优选的，在上述的APCVD炉管复机保养方法中，所述湿氧净化是指向炉管内通入H2和O2，利用H2和O2的生成物来去除DCE残留。0014优选的，在上述的APCVD炉管复机保养方法中，所述步骤二中，湿氧净化时，反应温度控。
10、制在1000摄氏度1150摄氏度。0015优选的，在上述的APCVD炉管复机保养方法中，所述步骤三中，O2烘烤时，O2的气体流速是10L20L/MIN。0016优选的，在上述的APCVD炉管复机保养方法中，所述步骤三中，O2烘烤的反应温度控制在1000摄氏度1150摄氏度。0017优选的，在上述的APCVD炉管复机保养方法中，在进行步骤一之前，需要将晶舟升入炉管内，在步骤三之后，需要将晶舟降离炉管，在升降晶舟过程中，炉管内的温度控制在750850摄氏度。0018优选的，在上述的APCVD炉管复机保养方法中，在步骤一之前，先进行氧气预烘烤，以去除炉管内的有机物残留。0019优选的，在上述的APC。
11、VD炉管复机保养方法中，O2预烘烤时，O2的气体流速是10L20L/MIN，反应温度控制在1000摄氏度1150摄氏度。0020优选的，在上述的APCVD炉管复机保养方法中，在进行O2预烘烤之前，需要将晶舟升入炉管内，在步骤三之后，需要将晶舟降离炉管，在升降晶舟过程中，炉管内的温度控制在750850摄氏度。0021本发明提供的APCVD炉管复机保养方法，通过在TLC净化步骤后面增设湿氧净化步骤，可以有效去除TLC步骤中DCE残留，尤其是DCE中的氯离子残留；通过O2烘烤步骤，可以去除炉管内的水汽和有机物，从而既可以去除金属离子和有机物，又可以有效防止DCE残留和水汽对后续薄膜厚度的影响，并且比。
12、现有的保养方法效率高、成本低。附图说明0022本发明的APCVD炉管复机保养方法由以下的实施例及附图给出。0023图1是APCVD炉管的结构示意图；0024图2是采用现有的APCVD炉管复机保养方法复机后晶圆上淀积的薄膜的厚度分布示意图；0025图3是本发明实施例一的APCVD炉管复机保养方法的流程示意图0026图4是采用本发明的APCVD炉管复机保养方法复机后晶圆上淀积的薄膜的厚度分布示意图；0027图5是本发明实施例二的APCVD炉管复机保养方法的流程示意图0028图中，1石英管，2晶舟、3点火装置。具体实施方式0029以下将对本发明的APCVD炉管复机保养方法作进一步的详细描述。0030。
13、下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，说明书CN104152867A3/4页5应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。0031为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本。
14、领域技术人员来说仅仅是常规工作。0032为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。0033实施例一0034请参阅图3，本实施例提供了一种APCVD炉管复机保养方法，包括如下步骤0035步骤一，请参阅步骤S1，TLC净化（TLCPURGE），利用N2、O2结合DCE（即反式二氯乙烯）清除炉管内及位于炉管内的晶舟上的金属离子。反应的温度通常在10001150摄氏度，生长的厚度在1000埃（A）左右。DCE在常温下是液态的，使用时（即跑程式时）是通过N2进。
15、入DCE存储瓶然后带出DCE时将DCE变成气态的，来自DCE液体的氯离子，以喷雾形式进入炉管内，然后发生反应。氯离子主要起到清洁作用，它可以减少在晶圆上的离子电荷，从而减少硅表面上的结构缺陷。由于此步骤是本领域的常规技术手段，故在此不再赘述。在此步骤之前，预先将晶舟升入炉管内，即炉管的反应腔室内。0036步骤二，请参阅步骤S2，湿氧净化，用于去除炉管内及位于炉管内的晶舟上的DCE残留，实际上是主要去除DCE中的氯离子；0037较佳的，所述湿氧净化步骤是指向炉管内通入H2和O2，利用H2和O2的生成物即H2O来去除DCE残留，主要是DCE残留中的氯离子。反应原理是，利用氢离子和氯离子结合成氯化氢。
16、，从而带走氯离子。在实际实验中发现H2O比O2更容易去除干净DCE残留，从而可以更加有效避免DCE残留主要是氯离子对后续晶圆淀积的薄膜厚度的影响。0038较佳的，所述步骤二中，湿氧净化时，炉管内的反应腔室内反应温度控制在1000摄氏度1150摄氏度。太低的温度会影响反应效果，太高的温度会影响用于加热炉管反应腔室的温度的加热器的使用寿命。此温度范围较好地平衡了上述两个方面的因素。0039步骤三，请参阅步骤S3，O2烘烤，用于去除炉管内的水汽和有机物。0040较佳的，所述步骤三中，O2烘烤时，O2的气体流速是10L20L/MIN。太高的流速会影响反应效果，太高的流速会影响排气。而10L20L/MI。
17、N的流速综合上述两点，达到了一个较好的平衡点。0041较佳的，在本实施例的APCVD炉管复机保养方法中，所述步骤三中，O2烘烤的反应温度控制在1000摄氏度1150摄氏度。太低的温度会影响反应效果，太高的温度会影响用于加热炉管反应腔室的温度的加热器的使用寿命。此温度范围较好地平衡了上述两个方面的因素。0042优选的，在上述的APCVD炉管复机保养方法中，在进行步骤一之前，需要将晶舟升入炉管内，在步骤三之后，需要将晶舟降离炉管，在升降晶舟过程中，炉管内的温度控制在750850摄氏度。太低的温度影响升降温的时间，太高的温度容易造成晶舟变形。说明书CN104152867A4/4页60043本实施例提。
18、供的APCVD炉管复机保养方法，通过在TLC净化步骤（步骤一）后面增设湿氧净化步骤（步骤二），可以有效去除TLC步骤中DCE残留，尤其是DCE中的氯离子残留；通过O2烘烤步骤（步骤三），可以去除炉管内的水汽和有机物，从而既可以去除金属离子和有机物，又可以有效防止DCE残留（尤其是氯离子）和水汽对后续薄膜厚度的影响，如图4所示，并请对比图2，可见，采用本发明的APCVD炉管复机保养方法相比现有方法，晶圆上淀积的薄膜的厚度的均匀性得到了明显的改善，消除了薄膜上对应晶舟的托板（SLOT）位置的厚度过厚现象，提高了薄膜的厚度均匀性，由此提高了产品的良率，并且本发明提供的方法比现有的保养方法效率高、成本。
19、低。0044实施例二0045请参阅图5，本实施例的APCVD炉管复机保养方法与实施例一的区别在于在步骤一之前，请参见步骤S0，先进行O2预烘烤，以去除炉管内及位于炉管内的晶舟上的有机物残留。0046优选的，在上述的APCVD炉管复机保养方法中，O2预烘烤时，O2的气体流速是10L20L/MIN，太高的流速会影响反应效果，太高的流速会影响排气。而10L20L/MIN的流速综合上述两点，达到了一个较好的平衡点。反应温度控制在1000摄氏度1150摄氏度。太低的温度会影响反应效果，太高的温度会影响用于加热炉管反应腔室的温度的加热器的使用寿命。此温度范围较好地平衡了上述两个方面的因素。0047优选的，。
20、在上述的APCVD炉管复机保养方法中，在进行O2预烘烤之前，需要将晶舟升入炉管内，在步骤三之后，需要将晶舟降离炉管，在升降晶舟过程中，炉管内的温度控制在750850摄氏度。太低的温度影响升降温的时间，太高的温度容易造成晶舟变形。0048本实施例相比实施例一由于在TLC净化步骤之前增设了O2预烘烤步骤，因此，可以对炉管及晶舟内的有机物和水汽进行彻底清除，以确保炉管淀积工艺的稳定性，提高产品良率。0049显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。说明书CN104152867A1/2页7图1图2图3说明书附图CN104152867A2/2页8图4图5说明书附图CN104152867A。