[发明专利]一种在单晶硅晶圆上实现高速率沉积SiO2薄膜的背封工艺

摘要

本发明涉及一种在单晶硅晶圆上实现高速率沉积SiO2薄膜的背封工艺，通过增大气体流量的方式增大反应气体的压强，使反应腔室内反应气体的浓度增加，反应产物SiO2的浓度相应增加,通过周边吹扫氮气形成U形氮气墙，使反应区域压强积累，实现在单晶硅晶圆表面高速沉积SiO2薄膜；发明的优点是：通过高速率沉积背封工艺制备单晶硅晶圆背封材料，其设备简单，制程温度低，沉积速度快，沉积速率能达到3575nm/min，保持沉积精度高，边缘氧化膜去除相对简单，适用于大规模工业生产的制备单晶硅晶圆背封。

主权项

一种在单晶硅晶圆上实现高速率沉积SiO2薄膜的背封工艺，其特征在于，通过增大气体流量的方式增大反应气体的压强，使反应腔室内反应气体的浓度增加，反应产物SiO2的浓度相应增加,通过周边吹扫氮气形成U形氮气墙，使反应区域压强积累，实现在单晶硅晶圆表面高速沉积SiO2薄膜；所述工艺包括如下次序步骤：A．将洁净的待处理单晶硅晶圆通过机械传送至反应腔室下面，单晶硅晶圆表面加工温度保持在400‑500℃；B. 向反应腔室内通入纯度≥99.9999%的硅烷和纯度≥99.9999%的氧气；通入硅烷的流量为：59 sccm至132sccm，通入氧气的流量为649sccm至1452sccm；U形氮气墙中保护气体氮气的流量为500 L/min至600L/min，碳化硅托盘底部加热单元升温至650℃～750℃，单晶硅晶圆传送单元表面覆盖有冷却水装置，冷却水装置使单晶硅晶圆表面加工温度保持在400～500℃；C.    将硅烷与氧气反应的生成物通过反应腔室喷头喷出，硅烷与氧气反应的生成物沉积在单晶硅晶圆表面形成氧化膜；D.    氧化膜沉积完成后，单晶硅晶圆被继续传送至背封机上载台，单晶硅晶圆沉积过程完成；E.    利用吸盘或手贴膜去除方法，去除完成氧化膜沉积的单晶硅晶圆边缘的氧化层。