[发明专利]气体过滤方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制备领域，具体涉及一种气体过滤方法。 

背景技术

非晶碳薄膜是集成电路制造上常见的掩膜材料，其优点是与Si，SiO₂等材料相比有很高的刻蚀选择比，而且可灰化容易去除，通常用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学汽相沉积)的方法形成，主要反应气体为乙炔(C₂H₂)。反应式为：C₂H₂→C+H₂。 

乙炔在高压下易发生分解，并且不稳定，会发生爆炸。为了将这种危险性大的气体稳定地贮存在钢瓶中，需要在瓶中填满一种多孔物质，由活性炭、木屑、浮石以及硅藻土等合制而成的。并在多孔物质上浸润丙酮作为溶剂，当乙炔被压缩充入瓶中时，由于溶剂吸附在多孔物质的毛细孔中，而高压乙炔又被溶解在溶剂中，从而达到安全贮存、运输和使用的目的。这种被称为溶解乙炔气瓶的特殊钢瓶的诞生，使溶解乙炔在工业上得到了更广泛的应用。 

溶解乙炔气瓶能够解决乙炔气体的安全问题，但是丙酮的沸点只有56.05℃，很容易挥发，所以进入到反应腔的乙炔气体混有丙酮蒸汽杂质。而且随着钢瓶中乙炔的消耗，进入到反应腔的乙炔气体里混有的丙酮比例会增加。在PECVD工艺进行之前，一般要对进入到反应腔的气体流量进行控制，在反应气体流量设置一定的情况下，乙炔 气体里丙酮的含量越高，就意味着进入到反应腔的乙炔气体越少。这导致一个很严重的问题，就是随着乙炔的消耗，在同样的乙炔流量设置下，PECVD机台所沉积的非晶碳膜厚度将越来越薄，如图1所示。C₂H₂满瓶时对应的厚度是但是在同样的工艺条件下，C₂H₂消耗到只剩10％的时候，对应的厚度只有而集成电路制造过程中对薄膜的厚度是有精确的要求，薄膜厚度随着气源的消耗有如此大的波动是不允许的。 

为了尽量减少薄膜厚度的漂移，工程师可以根据情况调整沉积时间或者流量设置去解决这个问题，但这无疑会增加工程师的负担，而且厚度的下降幅度与机台的跑货量直接相关，使问题变得更复杂。 

发明内容

本发明根据现有技术的不足提供了一种气体过滤方法，具体方案如下： 

一种气体过滤方法，应用于PECVD工艺中，其中，包括如下步骤： 

步骤S1：提供一气体存储装置，所述气体存储装置内储存有包括乙炔气体和杂质的混合气体，通过所述气体存储装置外设的一气阀将所述混合气体输送至一过滤系统； 

步骤S2：利用所述过滤系统对所述混合气体进行过滤，滤去所述杂质，并将乙炔气体输送至一干燥系统； 

步骤S3：利用所述干燥系统对乙炔气体进行干燥处理后输送至 反应腔，以进行PECVD工艺。 

上述的方法，其中，所述杂质为丙酮。 

上述的方法，其中，所述过滤系统包括一密闭的腔室，所述腔室内装有去离子水，将所述混合气体通入去离子水进行过滤，以滤去所述杂质。 

上述的方法，其中，所述过滤系统还设置有一加热装置，通过所述加热装置使所述去离子水保持恒温； 

且所述去离子水温度为45℃～55℃。 

上述的方法，其中，所述过滤系统设置有进水口和出水口，通过所述进水口和所述出水口使所述去离子水循环流动。 

上述的方法，其中，所述干燥系统包括有冷凝管和干燥器，所述冷凝管的一端通过管路连接所述腔室的顶部，且该冷凝管的另一端连接所述干燥器； 

通过所述冷凝管对乙炔气体进行初步冷却并去除部分水汽，之后通过所述干燥器继续进行冷却处理。 

上述的方法，其中，所述干燥器为低温干燥器或固碱干燥器。 

上述的方法，其中，将经过所述干燥系统处理后的乙炔气体输送至所述反应腔之前，先通过一质量流量控制器对气体流量进行调整。 

通过本发明采用的方法，在利用乙炔气体进行PECVD工艺之前，先对乙炔气体进行过滤，进而得到较为纯净的乙炔气体，并继续进行冷却后再进行PECVD生产，进而有效避免了在进行PECVD生产时，由于通入的乙炔气体含有杂质从而导致生成薄膜的厚度产生漂移，进 而提升产品性能。 

附图说明