扩散炉及其气体供应管路以及气体供应方法技术

本发明专利技术提供一种扩散炉及其气体供应管路以及气体供应方法

【技术实现步骤摘要】
扩散炉及其气体供应管路以及气体供应方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种扩散炉及其气体供应管路以及气体供应方法
。

技术介绍

[0002]在半导体制造工艺中，需要将晶片置于扩散炉中对晶片进行沉积处理，即在晶片的表面沉积薄膜，沉积过程中会产生残留气体，这些残留气体附着在扩散炉内的石英表面，形成粉状物或颗粒，随着工艺过程的反复进行和时间累积，石英表面附着的粉状物或颗粒这些残留物逐渐变厚，附着力下降，部分残留物会从石英的表面滑落，滑落的残留物会落在晶片的表面，对晶片产生污染，严重影响产品良率
。
[0003]目前，可采用用
HF+F2(
氢氟酸气
+
氟气
)
来进行扩散炉的内外管
(Inner/Outer Tube)
的生成物的干洗
(dry clean)
模式
。
清洗气体氢氟酸气在进入扩散炉腔体
Tube
内
dry clean
之前必须一直保持气体状态防止液化腐蚀管路，可是随着时间推移，尽管对管路做了相关钝化，但是还是发现在靠近腔体的
HF
管路有白色氟化生成物产生，并进而腐蚀管路形成金属粒子
(
具体是
Fe
粒子
)
污染
。
[0004]同时，在沉积过程中，为了防止扩散炉腔体内部的气体回流导致管路中沉积颗粒物的问题，需要对
HF
管路给予正向气流，具体是将一路少量的惰性气体
(
例如氮气
N2)
从吹扫管路通过
HF
管路的流量控制器
MFC
然后经过特气气动阀
NG Valve
再通过喷射装置
injector
通入腔体内
。
然而，由于沉积过程中存在将惰性气体通过
HF
管路通入腔体的情况，使得惰性气体将
HF
管路中的金属粒子带入腔体内，导致晶片表面发生金属污染，降低晶片的良率
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种扩散炉及其气体供应管路以及气体供应方法，以解决现有技术中沉积过程中通过清洗气体管路通入惰性气体，使得惰性气体将清洗气体管路中的金属粒子带入腔体内，导致晶片表面发生金属污染，降低晶片的良率的问题
。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种扩散炉的气体供应管路，包括：
[0008]第一气体管路，其输入端连接清洗气体源
、
输出端连接扩散炉腔体的一喷射装置；
[0009]第二气体管路，其输入端连接惰性气体源
、
输出端连接所述第一气体管路；
[0010]第三气体管路，其输入端连接所述惰性气体源
、
输出端连接所述喷射装置
。
[0011]可选的，所述第一气体管路的输出端和所述第三气体管路的输出端通过一个两向三通阀连接所述喷射装置
。
[0012]可选的，所述两向三通阀包括两个阀门控制件，分别用于控制所述第一气体管路和所述第三气体管路的气体通入所述喷射装置
。
[0013]可选的，所述第三气体管路靠近输入端处设有第一气动阀，用于控制所述第三气
体管路的开闭
。
[0014]可选的，所述第三气体管路上设有第一流量控制阀，用于控制所述第三气体管路中的气体流量
。
[0015]可选的，所述惰性气体源为氮气源
。
[0016]可选的，所述清洗气体源为氢氟酸气体源
。
[0017]一种扩散炉，包括：
[0018]腔体，用于对多个晶片进行沉积处理；
[0019]如上文任一项所述的扩散炉的气体供应管路，用于向所述腔体内通入清洗气体和惰性气体
。
[0020]一种扩散炉的气体供应方法，采用如上文任一项所述的扩散炉的气体供应管路实现，所述方法包括：
[0021]在进行气体沉积时，通过所述第三气体管路向所述扩散炉腔体内通入惰性气体；
[0022]在进行清洗时，通过所述第一气体管路和所述第二气体管路向所述扩散炉腔体内通入清洗气体和惰性气体的混合气
。
[0023]可选的，在清洗后，停止向所述第一气体管路通入所述清洗气体，并继续向所述第二气体管路通入所述惰性气体，用于清除所述第一气体管路中的清洗气体
。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0025]采用一路独立的惰性气体管路，在沉积过程中将惰性气体通过该独立的惰性气体管路由喷射装置通入腔体内，即使清洗气体管路中有金属
Fe
粒子形成，也不会被惰性气体带入腔体内，造成晶片表面的金属粒子污染
。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一个实施例，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的附图：
[0027]图1为现有技术的扩散炉的气体供应管路的结构图；
[0028]图2为本专利技术提供的扩散炉的气体供应管路的结构图
。
具体实施方式
[0029]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术提出的方案作进一步详细说明
。
根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚
。
需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便
、
明晰地辅助说明本专利技术实施方式的目的
。
[0030]如
技术介绍
所述，清洗气体管路靠近腔体的部分有氟化生成物产生，会腐蚀管路形成
Fe
粒子污染
。
同时在沉积过程中，一路少量的惰性气体会经过该清洗气体管路由喷射装置通入腔体，以防止腔体内部气体回流至清洗气体管路导致沉积颗粒的问题
。
由此，在沉积过程中该惰性气体会将该清洗气体管路中的
Fe
粒子带入腔体内，导致晶片表面发生金属污染，降低晶片的良率
。
[0031]请参考图1，现有的扩散炉包括腔体
100
，用于对多个晶片进行沉积处理，多个晶片在腔体内沿竖直方向依次放置
。
该腔体
100
设有清洗气体管路1，输入端连接清洗气体源
(
例
如是氢氟酸
HF
气体源
)、
输出端连接扩散炉腔体
100
的喷射装置
(
未示出
)
，该清洗气体管路上依次设有气动阀
XF11(
用于控制该清洗气体管路1的开闭
)、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种扩散炉的气体供应管路，其特征在于，包括：第一气体管路，其输入端连接清洗气体源
、
输出端连接扩散炉腔体的一喷射装置；第二气体管路，其输入端连接惰性气体源
、
输出端连接所述第一气体管路；第三气体管路，其输入端连接所述惰性气体源
、
输出端连接所述喷射装置
。2.
如权利要求1所述的扩散炉的气体供应管路，其特征在于，所述第一气体管路的输出端和所述第三气体管路的输出端通过一个两向三通阀连接所述喷射装置
。3.
如权利要求2所述的扩散炉的气体供应管路，其特征在于，所述两向三通阀包括两个阀门控制件，分别用于控制所述第一气体管路和所述第三气体管路的气体通入所述喷射装置
。4.
如权利要求1所述的扩散炉的气体供应管路，其特征在于，所述第三气体管路靠近输入端处设有第一气动阀，用于控制所述第三气体管路的开闭
。5.
如权利要求1所述的扩散炉的气体供应管路，其特征在于，所述第三气体管路上设有第一流量控制阀，用于控...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟伟峰，
申请(专利权)人：芯恺半导体设备徐州有限责任公司，
类型：发明
国别省市：