【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体器件制造，具体涉及一种立式lpcvd设备的二氧化硅（sio2）镀膜工艺。
技术介绍
1、半导体工艺中形成二氧化硅层的方式主要有热氧化、等离子体增强化学气相淀积(pecvd) 、常压化学气相淀积 (apcvd)和低压化学气相淀积 (lpcvd)这4种类型。热氧化方式依靠晶圆提供硅原子，通过高温热生长方式形成二氧化硅，但需要高温环境，且成膜厚度及速率受到较大限制。pecvd方式工艺温度低，通常在400℃左右，故其适合于高温易挥发的化合物半导体材料，如gaas和gan等加工工艺，但介质膜疏松，抗高温、抗玷污能力低于lpcvd工艺。apcvd 方式要求的气流量较大，且工艺过程产生的颗粒相对较多，绝大多数半导体工艺已极少使用。
2、而采用teos作为液态源的lpcvd方式制备的sio2薄膜具有很多优点，例如均匀性较好、台阶覆盖性好、可控性及重复性高、成本低、适合大规模生产等，使得teos 作为液态源的lpcvd 方式已逐步成为淀积sio2薄膜的主流工艺。
3、然而，目前国产lpcvd在淀积sio2薄膜时，不仅普遍存在薄膜厚度均匀性差、工艺颗粒度高和重复稳定性差等问题，而且其对工艺压强的要求极为苛刻，较低的工艺压强对设备气流场稳定性带来了极大地挑战，难以满足用户的批产要求，这加剧了国产设备产业化推广的阻力。
4、因此，基于立式lpcvd设备本身存在的这些不足，针对性开发出一种改善sio2镀膜效果的立式lpcvd设备的镀膜工艺，以弥补国产立式lpcvd设备的不足之处，使得其薄膜淀积效果能
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是针对现有lpcvd在淀积sio2薄膜时，普遍存在薄膜厚度均匀性差、工艺颗粒度高和重复稳定性差以及对工艺压强的要求极为苛刻等问题，提供一种操作简单、稳定性好、成膜均匀性高的立式lpcvd设备的二氧化硅沉积镀膜工艺。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种立式lpcvd设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，包括以下步骤：
4、步骤s1、检查工艺管是否漏气；
5、步骤s2、低压下通氮气吹扫工艺管；
6、步骤s3、漏率检测合格后，通入氮气吹扫气路管道，使得工艺管的压强和气体流量稳定在薄膜淀积时设定的压强和气体流量条件下；
7、步骤s4、在设定的压强条件下，通入反应气源，在半导体衬底表面沉积二氧化硅薄膜；
8、步骤s5、完成二氧化硅薄膜淀积后，通入氮气吹扫工艺管及排气管道，并通入氮气升压至常压，出舟。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s4中，反应气源为正硅酸乙酯。
10、作为本专利技术的进一步改进，所述工艺管的进气端设有第一接口、第二接口和第三接口；所述第一接口和第二接口均位于工艺管的底部，第一接口用于通入氮气，第二接口用于通入正硅酸乙酯；所述第三接口位于工艺管高度的3/4位置处，第三接口用于通入正硅酸乙酯。
11、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s1中，关闭立式lpcvd设备的所有进气气路阀门，若工艺管压强降低至≤5pa，则关闭排气管道中的角阀，若关闭5分钟后，工艺管的真空漏率≤1.5pa/min，则表示漏率检测合格。
12、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s2中，氮气吹扫时，压强设置为0pa，第一接口的氮气流量调节范围为100sccm～5000sccm。
13、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s3中，设定的压强范围为60pa～90pa，压强稳定后，压强波动≤±2pa。
14、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s4中，设定工艺管的压强为60pa～90pa，第二接口的正硅酸乙酯流为80sccm～120sccm，第三接口的正硅酸乙酯流量为10sccm～20sccm。
15、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s4中，所述半导体衬底为8寸硅基晶圆、碳化硅晶圆或氮化镓晶圆。
16、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s5中，在氮气吹扫过程中，主抽角阀处于常开状态，间歇性通入氮气吹扫，每次的氮气通入时间和间隔时间均为5 min～15min，循环3～5次。
17、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s5中，氮气吹扫结束后，关闭与工艺管相连的进气端和排气端的所有气动阀门，工艺管在极限低压状态下静置10 min～15min，然后打开进气端的氮气气路阀门以升压，氮气流量为50sccm～2000sccm。
18、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
19、1、本专利技术的立式lpcvd设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，通过将淀积工艺步骤分为真空检漏、氮气吹扫、工艺压强控制、薄膜淀积和吹扫升压五个环节，不仅改善了淀积薄膜的厚度均匀性和工艺颗粒，而且较大程度上提高了pm周期长度，因此，本专利技术能够在较大程度上提高立式lpcvd设备的使用效果，满足了用户对量产设备工艺效果好、稳定性强和pm周期长等硬性要求。
20、2、本专利技术的立式lpcvd设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，通过先变更进气气路结构，然后以此为基础进行薄膜淀积工艺的调试验证。通过结构改进与工艺开发， 改善了sio2薄膜淀积的工艺效果，而且维护周期和产出效果得到较大幅度的提高，进一步地，气态源正硅酸乙酯（teos）采取两路进气方式，一路进气口在工艺管底部，另一路在工艺管高度的四分之三位置处，在此基础上，针对不同进气口的进气流量进行工艺调试验证，探索出了最佳的工艺参数比例。在该条件下，工艺管压强值可以维持在较高的水准（60pa～90pa），一定程度上降低了对设备漏率及气流场稳定性的要求，批产过程中不仅薄膜厚度均匀性（片内、片间）得到了较大的改善，而且工艺颗粒度通常维持在较低的水准，稳定可靠性得到改善，设备维护周期得到大幅度的提升，本专利技术较大幅度地提高了立式lpcvd设备的工艺调试窗口。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种立式LPCVD设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的立式LPCVD设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤S4中，反应气源为正硅酸乙酯。
3.根据权利要求2所述的立式LPCVD设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述工艺管（1）的进气端设有第一接口（2）、第二接口（3）和第三接口（4）；所述第一接口（2）和第二接口（3）均位于工艺管（1）的底部，第一接口（2）用于通入氮气，第二接口（3）用于通入正硅酸乙酯；所述第三接口（4）位于工艺管（1）高度的3/4位置处，第三接口（4）用于通入正硅酸乙酯。
4.根据权利要求3所述的立式LPCVD设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤S1中，关闭立式LPCVD设备的所有进气气路阀门，若工艺管（1）压强降低至≤5Pa，则关闭排气管道中的角阀，若关闭5分钟后，工艺管（1）的真空漏率≤1.5Pa/min，则表示漏率检测合格。
5.根据权利要求3所述的立式LPCVD设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤S2中，氮气吹扫时，压
6.根据权利要求3所述的立式LPCVD设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤S3中，设定的压强范围为60Pa～90Pa，压强稳定后，压强波动≤±2Pa。
7.根据权利要求3所述的立式LPCVD设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤S4中，设定工艺管（1）的压强为60Pa～90Pa，第二接口（3）的正硅酸乙酯流为80sccm～120sccm，第三接口（4）的正硅酸乙酯流量为10sccm～20sccm。
8.根据权利要求3所述的立式LPCVD设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤S4中，所述半导体衬底为8寸硅基晶圆、碳化硅晶圆或氮化镓晶圆。
9.根据权利要求3所述的立式LPCVD设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤S5中，在氮气吹扫过程中，主抽角阀处于常开状态，间歇性通入氮气吹扫，每次的氮气通入时间和间隔时间均为5min～15min，循环3～5次。
10. 根据权利要求3所述的立式LPCVD设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤S5中，氮气吹扫结束后，关闭与工艺管（1）相连的进气端和排气端的所有气动阀门，工艺管（1）在极限低压状态下静置10 min～15min，然后打开进气端的氮气气路阀门以升压，氮气流量为50sccm～2000sccm。
...【技术特征摘要】
1.一种立式lpcvd设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的立式lpcvd设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤s4中，反应气源为正硅酸乙酯。
3.根据权利要求2所述的立式lpcvd设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述工艺管（1）的进气端设有第一接口（2）、第二接口（3）和第三接口（4）；所述第一接口（2）和第二接口（3）均位于工艺管（1）的底部，第一接口（2）用于通入氮气，第二接口（3）用于通入正硅酸乙酯；所述第三接口（4）位于工艺管（1）高度的3/4位置处，第三接口（4）用于通入正硅酸乙酯。
4.根据权利要求3所述的立式lpcvd设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤s1中，关闭立式lpcvd设备的所有进气气路阀门，若工艺管（1）压强降低至≤5pa，则关闭排气管道中的角阀，若关闭5分钟后，工艺管（1）的真空漏率≤1.5pa/min，则表示漏率检测合格。
5.根据权利要求3所述的立式lpcvd设备的二氧化硅沉积镀膜工艺，其特征在于，所述步骤s2中，氮气吹扫时，压强设置为0pa，第一接口（2）的氮气流量调节范围为100sccm～5000sccm。
6.根据权利要求3所述的立式l...
【专利技术属性】
技术研发人员：姬常晓，袁野，赵瓛，彭浩，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。