[发明专利]改善HTO厚度稳定性的方法

说明书

本发明公开了一种改善HTO厚度稳定性的方法，在炉管HTO机台正常的工艺过程中，在累积膜厚达到一定数值时，通过自动运行新的循环清洁程式，该循环清洁程式采用高低温度/压力同时切换的方式，在高压高温条件下，利用蒸汽压的不同将含氯副产物转化成气态带出，达到有效去除的效果。本发明能够有效去除掉工艺腔体底部的副产物，保证机台成膜工艺的厚度稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种改善HTO(低压高温氧化硅沉积炉)厚度稳定性的方法。

背景技术

低压炉管HTO机台对应的制程属于成膜工艺，随着累积膜厚的增长，炉管工艺腔体内部环境逐渐变得不稳定而造成工艺波动。结合图1所示，主要表现为在工艺腔体底部6副产物(氯离子7)不断堆集，对成膜工艺本身的重点参数-成膜厚度造成影响，导致底部位置产品硅片厚度慢慢降低，逐渐偏离目标值，严重时会造成厚度超出控制线，CPK(制程能力指数)降低等问题。在图1中随着副产物堆集，反应方程式向左偏移，即SiH₂Cl₂+2N₂O→SiO₂+2N₂+2HCl向左偏移。图1中，标号1代表作业腔体，2代表作业腔体顶部位置，3代表作业腔体顶部和中间位置，4代表作业腔体中间位置，5代表作业腔体中间和底部位置。图1中箭头指示通入作业腔体里的工艺气体为SiH2Cl2和N2O。

现有的循环清洁程式是在高温环境下，通过多次抽真空方式带走工艺腔体内和晶舟上的颗粒来源，以改善工艺腔体内部环境的颗粒状况，无法针对性的解决副产物堆集对厚度的影响。

由于低压炉管HTO机台对应的成膜工艺，随着累积膜厚的增长不可避免的会在工艺腔体底部聚集副产物(氯离子)，受其影响会造成底部成膜厚度波动，造成产品硅片厚度逐渐偏离目标值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改善HTO厚度稳定性的方法，能够有效去除掉工艺腔体底部的副产物，保证机台成膜工艺的厚度稳定性。

为解决上述技术问题，本发明的改善HTO厚度稳定性的方法是采用如下技术方案实现的：

在炉管HTO机台正常的工艺过程中，在累积膜厚达到一定数值时，自动运行新的循环清洁程式，该循环清洁程式采用高低温度/压力同时切换的方式，在高压高温条件下，利用蒸汽压的不同将含氯副产物转化成气态带出，达到有效去除的效果；

所述高压为50torr，所述高温为780℃，所述低温为600℃；所述循环清洁程式采用高低温度/压力同时切换的方式是指，在780℃高温情况下反复抽真空清洁半个小时，然后将温度降低到600℃，压力回到50torr进行清洁。

本发明的方法采用一种新的循环清洁程式，在HTO机台累积膜厚达到一定数值时自动运行，在改善工艺腔体内部环境颗粒状况的同时，有效去除掉工艺腔体底部聚集的副产物(氯离子)，避免对成膜工艺造成影响，确保持续成膜工艺的厚度稳定性。这种新的循环清洁程式能够达到有效去除副产物的效果，从而确保持续成膜工艺的厚度稳定性。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是副产物影响产品厚度示意图；

图2是现有的循环清洁温度/压力工艺曲线图；

图3是改进后的循环清洁温度/压力工艺曲线图；

图4是副产物被有效去除，成膜工艺稳定进行示意图。

具体实施方式