[发明专利]净化管路及炉管杂质的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种净化管路及炉管杂质的装置和方法。 

背景技术

目前，随着芯片集成度的增加，器件变小，器件尺寸必须等比例缩小。因此在半导体制造工艺中的精准度要求也越来越高。在用来制造半导体器件等的工序中，例如沉积工序和刻蚀工序中，在将各种气体或者液体供给到半导体器件制造工序中的情况下，在其供给流路上通常设置有流量控制器，例如质量流量控制器(MFC)，由此来控制流量。由于杂质的污染，管路会受到堵塞，造成实际通过MFC的气体流量偏离显示流量。对于45纳米甚至更精细的技术要求来说，MFC的流量控制不准确，会给器件性能带来很大的影响。另一方面，杂质残留在炉管内的晶圆上、炉管内侧壁上，会在后续工序中影响器件的制造，例如在后段工序中刻蚀晶圆上的接触孔时，如果此时杂质颗粒掉落到晶圆上的接触孔内，则很难再对晶圆上的接触孔继续刻蚀，造成产品缺陷。因此去除杂质颗粒的影响成为半导体制造技术中较为重要的问题。 

图1为现有技术中，进行沉积工序时的装置示意图。 

每个晶舟101内都承载有晶圆(图中未示出)，而且晶舟101分布在炉管102内，图中作为示意图只表示出位于炉管内上中下位置的晶舟101，一般晶舟101的数量很多，因此炉管内晶圆的数量也很多，如果要把晶圆从晶舟内全部卸下来，操作所需要的时间也较长。半导体制程中的沉积工序在炉管102内进行。在沉积工序中，通入正硅酸乙酯(TEOS)气体，TEOS气 体管路103一端与炉管102连接，另一端与存放TEOS的箱104连接，所以TEOS气体从存放TEOS的箱104，流经TEOS气体管路103，进入到炉管102。而且在TEOS气体管路中装有MFC来控制气体流量。 

现有技术中，沉积工序在炉管102里进行，包括以下步骤： 

步骤11、将多片晶圆承载入晶舟101，然后将晶舟101放置在要进行沉积工序的炉管102内； 

步骤12、严格控制炉管102内压力，以确保沉积质量； 

步骤13、对晶圆进行化学气相沉积； 

步骤14、使炉管内外压力保持平衡，以打开炉管腔； 

步骤15、晶舟101移出炉管； 

步骤16、将晶圆从晶舟101上卸下来。 

在沉积工序步骤13中，通入TEOS气体，即TEOS气体从存放TEOS的箱104中，经过TEOS气体管路103，进入炉管102，对炉管内晶圆进行沉积工序。在沉积完成之后，将对TEOS气体管路103中剩余TEOS进行清洗抽空，TEOS黏度很大，在1.79cP至20cP之间，很难彻底清除干净，如果清洗不完全，TEOS很容易变成黏度很高的杂质颗粒，通过成分分析，该杂质颗粒为含有硅、氧元素的固体颗粒。这些杂质颗粒就会附着在TEOS气体管路103内、晶圆上、炉管102内侧壁上，对后续工序带来不利的影响，以及影响MFC准确控制流量。 

为了测试TEOS的杂质效应，将晶圆控片放入分布于炉管内上、中、下部的晶舟内，如图1中所示的上中下部的晶舟101的位置，晶圆控片是没有经过工艺加工的平整硅片，在测试时使用。在沉积工序完成之后，发现很多残留在晶圆控片上的杂质颗粒，例如，上部的晶圆控片有110颗、中部的晶圆控片有96颗、下部的晶圆控片有123颗，而且在MFC流量控制的时间-流量显示图像中，发现有异常的曲线，如图2的虚线框中所示，说明可能发生了杂质颗粒将MFC堵塞的情况。 

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种净化管路及炉管杂质的装置和方法，通过使用该装置和方法能够使TEOS气体管路中的MFC准确控制流量，并且有效去除炉管内杂质。 

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的： 

本发明公开了一种净化管路和炉管杂质的装置，应用于晶圆片沉积工序结束后，正硅酸乙酯TEOS气体管路中设置有流量控制器， 

该装置包括：加热带和清洗气体管路；所述加热带位于所述的TEOS气体管路外； 

所述清洗气体管路、TEOS气体管路及炉管依次连接。 

所述加热带是一管状体，套装于TEOS气体管路的外部。 

所述加热带是缠绕在所述TEOS气体管路上的电阻丝。 

所述加热带是沿所述的TEOS气体管路分布的电加热器。 

所述清洗气体管路在TEOS气体管路的流量控制器前与所述TEOS气体管路连接。