颗粒物去除装置、外延设备及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种颗粒物去除装置、外延设备及其工作方法，属于半导体制造技术领域。颗粒物去除装置，用于去除外延炉内的颗粒物，所述外延炉包括炉体，所述炉体包括上部石英罩和下部石英罩，所述上部石英罩与所述下部石英罩扣合形成所述炉体的内腔，所述颗粒物去除装置包括：刻蚀气体提供模块，用于向所述炉体内通入刻蚀气体；温度测量模块，用于监测所述上部石英罩的温度，生成温度数据，并将所述温度数据发送给控制模块；所述控制模块，用于接收所述温度数据，并根据所述温度数据向降温模块发送工作指令；所述降温模块，用于接收所述工作指令，根据所述工作指令对所述上部石英罩进行降温。本发明专利技术的技术方案能够有效去除外延炉中的颗粒。的颗粒。的颗粒。

【技术实现步骤摘要】
颗粒物去除装置、外延设备及其工作方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种颗粒物去除装置、外延设备及其工作方法。

技术介绍

[0002]晶圆的外延生长工艺是半导体芯片制造过程中的一个重要工艺，该工艺是指在一定条件下，在经抛光的晶圆上再生长一层具有相同晶体取向的单晶硅薄膜，即外延层，从而获得外延晶圆。外延晶圆因为其良好的晶体结构、更低的缺陷密度和优秀的导电性能，广泛应用于高性能半导体器件的生产制造。晶圆的外延生长主要包括真空外延沉积、气相外延沉积以及液相外延沉积等生长方法，其中以气相外延沉积的应用最为广泛。
[0003]颗粒是影响晶圆品质的主要因素之一，颗粒在晶圆外延生长过程中会严重影响晶圆外延层的质量，导致晶圆外延层出现表面缺陷。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种颗粒物去除装置、外延设备及其工作方法，能够有效去除外延炉中的颗粒。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：
[0006]一种颗粒物去除装置，用于去除外延炉内的颗粒物，所述外延炉包括炉体，所述炉体包括上部石英罩和下部石英罩，所述上部石英罩与所述下部石英罩扣合形成所述炉体的内腔，所述颗粒物去除装置包括：
[0007]刻蚀气体提供模块，用于向所述炉体内通入刻蚀气体；
[0008]温度测量模块，用于监测所述上部石英罩的温度，生成温度数据，并将所述温度数据发送给控制模块；
[0009]所述控制模块，用于接收所述温度数据，并根据所述温度数据向降温模块发送工作指令；
[0010]所述降温模块，用于接收所述工作指令，根据所述工作指令对所述上部石英罩进行降温。
[0011]一些实施例中，所述降温模块包括：
[0012]吹风组件，用于向所述上部石英罩吹风，根据所述工作指令控制风速。
[0013]一些实施例中，所述控制模块具体用于在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度低于第一预设温度时，发出第一工作指令，指示降低所述吹风组件的风速；在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度高于第二预设温度时，发出第二工作指令，指示提高所述吹风组件的风速，所述第一预设温度低于所述第二预设温度。
[0014]一些实施例中，所述控制模块还用于在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度不低于第一预设温度且不高于第二预设温度时，发出第三工作指令，指示所述吹风组件的风速保持不变。
[0015]一些实施例中，所述第一预设温度为550℃；
[0016]所述第二预设温度为590℃。
[0017]本专利技术实施例还提供了一种外延设备，包括外延炉和如上所述的颗粒物去除装置。
[0018]本专利技术实施例还提供了一种外延设备的工作方法，应用于如上所述的外延设备，包括：
[0019]通过刻蚀气体提供模块向所述炉体内通入刻蚀气体；
[0020]通过温度测量模块监测所述上部石英罩的温度，生成温度数据，并将所述温度数据发送给控制模块；
[0021]通过所述控制模块接收所述温度数据，并根据所述温度数据向降温模块发送工作指令；
[0022]通过所述降温模块接收所述工作指令，根据所述工作指令对所述上部石英罩进行降温。
[0023]一些实施例中，所述方法包括：
[0024]通过所述吹风组件向所述上部石英罩吹风，并根据所述工作指令控制风速。
[0025]一些实施例中，根据所述温度数据向降温模块发送工作指令包括：
[0026]在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度低于第一预设温度时，所述控制模块发出第一工作指令，指示降低所述吹风组件的风速；在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度高于第二预设温度时，所述控制模块发出第二工作指令，指示提高所述吹风组件的风速，所述第一预设温度低于所述第二预设温度。
[0027]一些实施例中，根据所述温度数据向降温模块发送工作指令还包括：
[0028]在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度不低于第一预设温度且不高于第二预设温度时，所述控制模块发出第三工作指令，指示所述吹风组件的风速保持不变。
[0029]本专利技术的有益效果是：
[0030]本实施例中，刻蚀气体提供模块向炉体内通入刻蚀气体以去除外延炉内的颗粒物，温度测量模块监测上部石英罩的温度，控制模块根据上部石英罩的温度控制降温模块对上部石英罩进行降温，这样可以将上部石英罩的温度控制在预设范围内，既可以避免上部石英罩因为温度过高而损坏，又可以保证刻蚀气体的刻蚀效率，有效去除外延炉内的颗粒物。
附图说明
[0031]图1表示本专利技术实施例外延设备的结构示意图。
[0032]附图标记
[0033]1上部石英罩
[0034]2温度传感器
[0035]3降温模块
[0036]4温度测量模块
[0037]5控制模块
[0038]6刻蚀气体提供模块
具体实施方式
[0039]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0041]颗粒物是衡量外延晶圆品质的一个重要指标，严重影响外延晶圆的良率，降低外延炉内的颗粒物可以大大减小生产成本。外延炉内容易产生颗粒物的场景有如下几种：a.设备生产维护后，外延炉的腔体内会带入水汽与其他杂质；b.硅源气体纯度不够，通入不纯气体污染腔体；c.更换备件时备件自带颗粒物；d.腔体内壁在进行较长时间作业后会产生多晶硅杂质。
[0042]针对颗粒物的来源路径，可以通过优化生产维护手法、更换高纯度硅源气体、生产之前对腔体进行吹扫带走水汽和杂质、加强备件的清洁等手段来减少颗粒物。但是由于腔体的上部石英罩表面积大，硅源气体还原为硅单质后会在上部石英罩内壁附着一层絮状多晶硅。
[0043]在实际生产中，上部石英罩内壁沉积的絮状多晶硅不易去除，可以向腔体内通入氯化氢气体对絮状多晶硅进行去除。上部石英罩的安全温度范围一般为500℃
‑
650℃，温度过高会导致上部石英罩损坏，因此设置吹风组件对上部石英罩进行降温冷却，使上部石英罩的温度维持在450℃
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550℃，在该温度范围下氯化氢气体刻蚀反应效率低下，不利于上部石英罩内壁絮状多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种颗粒物去除装置，用于去除外延炉内的颗粒物，所述外延炉包括炉体，所述炉体包括上部石英罩和下部石英罩，所述上部石英罩与所述下部石英罩扣合形成所述炉体的内腔，其特征在于，所述颗粒物去除装置包括：刻蚀气体提供模块，用于向所述炉体内通入刻蚀气体；温度测量模块，用于监测所述上部石英罩的温度，生成温度数据，并将所述温度数据发送给控制模块；所述控制模块，用于接收所述温度数据，并根据所述温度数据向降温模块发送工作指令；所述降温模块，用于接收所述工作指令，根据所述工作指令对所述上部石英罩进行降温。2.根据权利要求1所述的颗粒物去除装置，其特征在于，所述降温模块包括：吹风组件，用于向所述上部石英罩吹风，根据所述工作指令控制风速。3.根据权利要求2所述的颗粒物去除装置，其特征在于，所述控制模块具体用于在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度低于第一预设温度时，发出第一工作指令，指示降低所述吹风组件的风速；在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度高于第二预设温度时，发出第二工作指令，指示提高所述吹风组件的风速，所述第一预设温度低于所述第二预设温度。4.根据权利要求3所述的颗粒物去除装置，其特征在于，所述控制模块还用于在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度不低于第一预设温度且不高于第二预设温度时，发出第三工作指令，指示所述吹风组件的风速保持不变。5.根据权利要求3或4所述的颗粒物去除装置，其特征在于，所述第一预设温度为550℃；所述第二预设温度为590℃。6.一种外延设备，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，王力，刘宝阳，王雄，
申请(专利权)人：西安奕斯伟硅片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：