一种MOCVD腔体覆盖件清洗方法技术

一种MOCVD腔体覆盖件清洗方法，涉及半导体技术领域，包括：将腔体加热至第一预设温度，向腔体内通入氯气和第一载气的第一混合气体清洗覆盖件达第一预设时长；将腔体加热至第二预设温度，向腔体内通入氨气和第一载气的第二混合气体或氨气和第二载气的第三混合气体清洗覆盖件达第二预设时长；将腔体加热至第三预设温度，向腔体内通入氯化氢和第一载气的第四混合气体、氯化氢和第二载气的第五混合气体、氯代叔丁烷和第一载气的第六混合气体或氯代叔丁烷和第二载气的第七混合气体清洗覆盖件达第三预设时长；将腔体加热至第四预设温度，向腔体内通入氢气清洗覆盖件达第四预设时长。该清洗方法能够提高工艺的稳定性和覆盖件的使用寿命。使用寿命。使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种MOCVD腔体覆盖件清洗方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种MOCVD腔体覆盖件清洗方法。

技术介绍

[0002]金属有机化学气相沉积（MOCVD，Metal organic chemical vapor depositon）设备，广泛应用于第二代以及第三代半导体材料的外延制备，然而在每次外延配方生长完毕之后，会在腔体内的覆盖件（常用为石墨件）上附着一层化学反应物，影响下一次外延材料生长以及工艺的稳定性，特别对基于硅衬底氮化镓外延的第三代半导体影响较大，因为覆盖件上的附着物会腐蚀硅衬底，使后续外延工艺失效。
[0003]现有腔体覆盖件清洗方法：方法一，把覆盖件拆下移出反应室，放在高温烘烤炉内，在高温低压下用氢气或氢氮混合气吹扫覆盖件，把覆盖件上附着物吹扫干净后，再装到MOCVD反应室内进行下一次的外延配方生长；方法二，不更换覆盖件，腔体加热到一定温度后通入氯气与铝、镓以及铝镓化合物反应，去除覆盖件表面附着物后再进行外延配方生长。
[0004]现有MOCVD腔体覆盖件清洗技术存在的缺点：方法一，更换覆盖件会减少生产时间降低产能，且频繁更换覆盖件会影响工艺重复性；方法二，通入氯气可以去除腔体覆盖件上铝、镓以及铝镓金属化合物，但遇到主动碳掺杂外延层的附着物，清洗效果就会变差；另外，由于氯气较强的腐蚀性，附着物快被清理完时，氯气会对覆盖件上的涂层（常用为碳化硅涂层）腐蚀，使覆盖件寿命降低，增加生产成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种MOCVD腔体覆盖件清洗方法，无需拆卸覆盖件，能够避免降低产能，并提高工艺稳定性，同时，对覆盖件的腐蚀性较低，能够提高覆盖件的使用寿命，从而降低生产成本。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：本专利技术实施例提供一种MOCVD腔体覆盖件清洗方法，包括：将腔体加热至第一预设温度，向所述腔体内通入氯气和第一载气的第一混合气体清洗覆盖件达第一预设时长；将所述腔体加热至第二预设温度，向所述腔体内通入氨气和第一载气的第二混合气体或氨气和第二载气的第三混合气体清洗所述覆盖件达第二预设时长；将所述腔体加热至第三预设温度，向所述腔体内通入氯化氢和第一载气的第四混合气体、氯化氢和第二载气的第五混合气体、氯代叔丁烷和第一载气的第六混合气体或氯代叔丁烷和第二载气的第七混合气体清洗所述覆盖件达第三预设时长；将所述腔体加热至第四预设温度，向所述腔体内通入氢气清洗所述覆盖件达第四预设时长。
[0007]作为一种可实施的方式，重复执行至少两次所述将腔体加热至第一预设温度和所述将所述腔体加热至第二预设温度。
[0008]作为一种可实施的方式，重复执行至少两次所述将所述腔体加热至第二预设温度和所述将所述腔体加热至第三预设温度。
[0009]作为一种可实施的方式，当将腔体加热至第一预设温度时，所述腔体的气压在70mbar~150mbar之间，所述第一预设温度在800℃~900℃之间，所述第一混合气体的氯气的流量在20L/min~30L/min，所述第一混合气体的第一载气的流量在10L/min~30L/min。
[0010]作为一种可实施的方式，所述第一混合气体的氯气的浓度在3%~10%之间，所述第一混合气体的第一载气的浓度为100%。
[0011]作为一种可实施的方式，当将所述腔体加热至第二预设温度时，所述腔体的气压在50mbar~100mbar之间，所述第二预设温度在1100℃~1160℃之间，所述第二混合气体的氨气的流量在15L/min~25L/min之间，所述第二混合气体的第二载气的流量在15L/min~25L/min之间。
[0012]作为一种可实施的方式，当将所述腔体加热至第三预设温度时，所述腔体的气压在50mbar~100mbar之间，所述第三预设温度在600℃~1000℃之间，所述第四混合气体的氯化氢的流量在5L/min~10L/min之间，所述第四混合气体的第二载气的流量在20L/min~50L/min之间。
[0013]作为一种可实施的方式，当将所述腔体加热至第四预设温度时，所述腔体的气压在50mbar~100mbar之间，所述第四预设温度在1100℃以上，所述氢气的流量在80L/min~150L/min之间。
[0014]作为一种可实施的方式，所述第一载气为氮气，所述第二载气为氢气。
[0015]本专利技术实施例的有益效果包括：该清洗方法通过将腔体加热至第一预设温度，并向腔体内通入氯气和第一载气的第一混合气体清洗覆盖件达第一预设时长，以去除覆盖件上附着的铝化合物、镓化合物以及铝镓化合物；通过将腔体加热至第二预设温度，并向腔体内通入氨气和第一载气的第二混合气体或氨气和第二载气的第三混合气体清洗覆盖件达第二预设时长，以去除覆盖件上的含碳附着物；通过将腔体加热至第三预设温度，并向腔体内通入氯化氢和第一载气的第四混合气体、氯化氢和第二载气的第五混合气体、氯代叔丁烷和第一载气的第六混合气体或氯代叔丁烷和第二载气的第七混合气体清洗覆盖件达第三预设时长，不仅可以去除覆盖件上附着的铝化合物、镓化合物以及铝镓化合物，还可以降低对覆盖件上的碳化硅涂层的腐蚀；通过将腔体加热至第四预设温度，并向腔体内通入氢气清洗覆盖件达第四预设时长，以将覆盖件上的附着物吹扫干净，对覆盖件进行最后一步彻底清洗，从而为下一次的外延配方生长做好准备。本申请提供的清洗方法，是一种原位清洗方法，即无需拆卸移动覆盖件，在MOCVD腔体内即可对覆盖件实现清洗，因此能够避免降低产能，并提高工艺稳定性，同时，由于第四混合气体（第五混合气体、第六混合气体或第七混合气体）对覆盖件上的碳化硅涂层的腐蚀性较低，因此还能够提高覆盖件的使用寿命，从而降低生产成本。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的MOCVD腔体覆盖件清洗方法的流程图之一；
图2为本专利技术实施例提供的MOCVD腔体覆盖件清洗方法的流程图之二；图3为本专利技术实施例提供的MOCVD腔体覆盖件清洗方法的流程图之三。
具体实施方式
[0018]下文陈述的实施方式表示使得本领域技术人员能够实践所述实施方式所必需的信息，并且示出了实践所述实施方式的最佳模式。在参照附图阅读以下描述之后，本领域技术人员将了解本公开的概念，并且将认识到本文中未具体提出的这些概念的应用。应理解，这些概念和应用属于本公开和随附权利要求的范围内。
[0019]应当理解，虽然术语第一、第二等可以在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可称为第二元件，并且类似地，第二元件可称为第一元件。如本文所使用，术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOCVD腔体覆盖件清洗方法，其特征在于，所述清洗方法包括：将腔体加热至第一预设温度，向所述腔体内通入氯气和第一载气的第一混合气体清洗覆盖件达第一预设时长；将所述腔体加热至第二预设温度，向所述腔体内通入氨气和第一载气的第二混合气体或氨气和第二载气的第三混合气体清洗所述覆盖件达第二预设时长；将所述腔体加热至第三预设温度，向所述腔体内通入氯化氢和第一载气的第四混合气体、氯化氢和第二载气的第五混合气体、氯代叔丁烷和第一载气的第六混合气体或氯代叔丁烷和第二载气的第七混合气体清洗所述覆盖件达第三预设时长；将所述腔体加热至第四预设温度，向所述腔体内通入氢气清洗所述覆盖件达第四预设时长。2.根据权利要求1所述的MOCVD腔体覆盖件清洗方法，其特征在于，重复执行至少两次所述将腔体加热至第一预设温度和所述将所述腔体加热至第二预设温度。3.根据权利要求1所述的MOCVD腔体覆盖件清洗方法，其特征在于，重复执行至少两次所述将所述腔体加热至第二预设温度和所述将所述腔体加热至第三预设温度。4.根据权利要求1所述的MOCVD腔体覆盖件清洗方法，其特征在于，当将腔体加热至第一预设温度时，所述腔体的气压在70mbar~150mbar之间，所述第一预设温度在800℃~900℃之间，所述第一混合气体的氯气的流量在20L/min~30L/min，所述第一混合气体的第一载气的流量在10L/min~30...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海林，孙思明，王倩，汪琼，陈宇，刘庆波，黎子兰，
申请(专利权)人：广东致能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：