【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种低压炉管(lowpressure furnace)的吹扫(purge)清洁(clean)方法。
技术介绍
1、在炉管沉积工艺中，薄膜除了会沉积在晶圆上外，也同时会沉积在炉管的工艺腔的内壁上，内壁上的薄膜在后续炉管沉积工艺中容易产生剥落，脱离内壁形成剥离(peeling)颗粒。
2、如图1所示，是现有低压炉管的炉管沉积工艺中形成剥离颗粒缺陷时的工艺腔结构示意图；所述工艺腔的内壁101材料采用石英，图1中仅显示了工艺腔的剖面结构，整体结构中，所述内壁101会围成一个圆管结构。
3、所述工艺腔呈垂直的立式管状结构。在进行炉管沉积工艺时，各所述晶圆103都放置在晶舟102中，通过晶舟102移动到所述工艺腔中。
4、随着，所述炉管沉积工艺的进行，所述工艺腔的内壁101表面上积累有由炉管沉积工艺形成的内壁薄膜104。
5、而内壁薄膜104中黏附力较差的薄膜颗粒105则会容易在所述炉管沉积工艺中剥离并沉积在所述晶圆103的表面上，从对所述晶圆103产生污染。如图2所示，是现有低压炉管的炉管沉积工艺中形成的剥离颗粒缺陷的照片，图2中剥离颗粒单独用标记105a表示。
6、为了防止产生薄膜颗粒105污染，需要定期对所述低压炉管进行吹扫清洁。
7、现有低压炉管的吹扫清洁方法是在高温情况下连续通入清洗气体来净化气体管路和炉管。如图3所示，是现有低压炉管的吹扫清洁方法的温度和清洁气体的流量的曲线；曲线201为温度曲线，可以看出，
8、现有方法的优点是：大流量n2 purge可清洁炉管腔体残留颗粒。
9、缺点是：改善颗粒能力有限，无法有效脱离炉管内壁上黏附性较差的颗粒。这样，黏附性较差的颗粒在后续炉管沉积工艺中依然容易产生剥离。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低压炉管的吹扫清洁方法，能将工艺腔内部积累的内壁薄膜中黏附力差的薄膜颗粒都剥离，从而能防止黏附力差的薄膜颗粒在后续的炉管沉积工艺中产生剥离风险，最后能提高产品良率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的低压炉管的吹扫清洁方法包括如下步骤：
3、步骤一、提供处于空闲状态的低压炉管的工艺腔，所述工艺腔的内壁表面上积累有由炉管沉积工艺形成的内壁薄膜。
4、步骤二、对所述工艺腔进行升温处理或降温处理，以在所述内壁薄膜中产生第一热应力并通过所述第一热应力的释放使所述内壁薄膜中黏附力低的薄膜颗粒剥离，所述黏附力低的薄膜颗粒是指在后续所述炉管沉积工艺中会产生剥离的薄膜刻蚀，所述第一热应力大于所述炉管沉积工艺中对所述内壁薄膜形成的第二热应力。
5、步骤三、采用脉冲式通入清洁气体对所述工艺腔进行循环式吹扫清洁，以将剥离的所述薄膜颗粒带出所述工艺腔。
6、步骤四、所述循环吹扫清洁结束后将所述工艺腔的状态切换到空闲状态。
7、进一步的改进是，步骤一中的所述工艺腔完成了一次以上的所述炉管沉积工艺。
8、进一步的改进是，步骤一中，所述工艺腔的内壁材料采用石英。
9、进一步的改进是，所述工艺腔呈垂直的立式管状结构。
10、进一步的改进是，步骤二包括如下分步骤：
11、步骤21、对所述工艺腔进行所述第一次升温处理，所述第一次升温处理以第一升温速率将所述工艺腔从空闲温度升温到第一温度；所述第一次升温处理中，所述第一热应力为升温热应力，所述第一升温速率越大，所述第一热应力越大。
12、步骤22、将所述工艺腔在所述第一温度进行高温恒温处理。
13、步骤23、对所述工艺腔进行所述降温处理，所述降温处理以第二降温速率将所述工艺腔从所述第一温度降低到第二温度，所述第二温度小于所述空闲温度，所述降温处理中，所述第一热应力为降温热应力，所述第二降温速率越大，所述第一热应力越大。
14、步骤24、将所述工艺腔在所述第二温度进行低温恒温处理。
15、步骤25、对所述工艺腔进行所述第二次升温处理，所述第二次升温处理以第二升温速率将所述工艺腔从所述第二温度升温到所述空闲温度；所述第二次升温处理中，所述第一热应力为升温热应力，所述第二升温速率越大，所述第一热应力越大。
16、进一步的改进是，步骤三的所述循环式吹扫清洁从步骤22开始时开始以及在步骤25完成之后结束。
17、进一步的改进是，步骤25结束后，还包括：将所述工艺腔在所述空闲温度进行第三次恒温处理；所述第三次恒温处理中，步骤三依然保持所述循环式吹扫清洁，步骤三结束时，所述第三次恒温处理结束以及步骤四开始。
18、进一步的改进是，步骤21中，所述第一温度由所述炉管沉积工艺的工艺温度确定。
19、进一步的改进是，步骤22中，所述高温恒温处理的时间为10分钟～40分钟。
20、进一步的改进是，步骤三中，所述清洁气体包括氮气，通入所述清洁气体的脉冲时间为2分钟～5分钟以及间隔时间为2分钟～5分钟，通入所述清洁气体的气体流量为30sccm～500sccm。
21、进一步的改进是，步骤24中，所述低温恒温处理的时间为10分钟～40分钟。
22、进一步的改进是，所述炉管沉积工艺中所述工艺腔同时对多片晶圆进行薄膜生长。
23、进一步的改进是，各所述晶圆都放置在晶舟中。
24、进一步的改进是，所述炉管沉积工艺沉积的薄膜材料包括多晶硅硅、二氧化硅或氮化硅。
25、进一步的改进是，步骤四完成后，所述工艺腔用于等待进行下一批次的所述晶圆的所述炉管沉积工艺。
26、和现有工艺中采用高温恒温以及恒定流量的清洁气体吹扫清洁不同，本专利技术对工艺腔进行了剧烈的升温处理或降温处理，由于升温处理或降温处理的温度变化越剧烈即温度变化速率越大，内壁薄膜所受到的第一热应力也会越大，利用该特点将第一热应力的大小增加到大于炉管沉积工艺中对内壁薄膜形成的第二热应力，这样，第一热应力就能将在炉管沉积工艺中容易剥离的较差黏附力的薄膜颗粒都剥离；之后，结合循环式吹扫清洁的冲击作用能将剥离的薄膜颗粒都带出工艺腔，所以，本专利技术能将工艺腔内部积累的内壁薄膜中黏附力差的薄膜颗粒都剥离，从而能防止黏附力差的薄膜颗粒在后续的炉管沉积工艺中产生剥离风险，最后能提高产品良率。
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1.一种低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤一中的所述工艺腔完成了一次以上的所述炉管沉积工艺。
3.如权利要求1所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤一中，所述工艺腔的内壁材料采用石英。
4.如权利要求3所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：所述工艺腔呈垂直的立式管状结构。
5.如权利要求1所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤二包括如下分步骤：
6.如权利要求5所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤三的所述循环式吹扫清洁从步骤22开始时开始以及在步骤25完成之后结束。
7.如权利要求6所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤25结束后，还包括：将所述工艺腔在所述空闲温度进行第三次恒温处理；所述第三次恒温处理中，步骤三依然保持所述循环式吹扫清洁，步骤三结束时，所述第三次恒温处理结束以及步骤四开始。
8.如权利要求6所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤21中，所述第一温度由所述炉
9.如权利要求6所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤22中，所述高温恒温处理的时间为10分钟～40分钟。
10.如权利要求6所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤三中，所述清洁气体包括氮气，通入所述清洁气体的脉冲时间为2分钟～5分钟以及间隔时间为2分钟～5分钟，通入所述清洁气体的气体流量为30sccm～500sccm。
11.如权利要求6所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤24中，所述低温恒温处理的时间为10分钟～40分钟。
12.如权利要求4所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：所述炉管沉积工艺中所述工艺腔同时对多片晶圆进行薄膜生长。
13.如权利要求12所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：各所述晶圆都放置在晶舟中。
14.如权利要求12所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：所述炉管沉积工艺沉积的薄膜材料包括多晶硅硅、二氧化硅或氮化硅。
15.如权利要求1所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤四完成后，所述工艺腔用于等待进行下一批次的所述晶圆的所述炉管沉积工艺。
...【技术特征摘要】
1.一种低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤一中的所述工艺腔完成了一次以上的所述炉管沉积工艺。
3.如权利要求1所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤一中，所述工艺腔的内壁材料采用石英。
4.如权利要求3所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：所述工艺腔呈垂直的立式管状结构。
5.如权利要求1所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤二包括如下分步骤：
6.如权利要求5所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤三的所述循环式吹扫清洁从步骤22开始时开始以及在步骤25完成之后结束。
7.如权利要求6所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤25结束后，还包括：将所述工艺腔在所述空闲温度进行第三次恒温处理；所述第三次恒温处理中，步骤三依然保持所述循环式吹扫清洁，步骤三结束时，所述第三次恒温处理结束以及步骤四开始。
8.如权利要求6所述的低压炉管的吹扫清洁方法，其特征在于：步骤21中，所述第一温度由所述炉管沉积工艺的工艺温度确...
【专利技术属性】
技术研发人员：郎玉红，涂新星，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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