[发明专利]一种石英反应腔的维护方法

说明书

本发明通过在将所述承载室的环境设置为大气环境，并将承载室空载后装载至石英反应腔室中；增加所述石英反应腔室的温度至预设温度，所述大气环境中的氧气与残留物膜层的表面析出有固体的N型离子反应形成杂质气体，并在石英反应腔室的腔室壁上形成硅氧薄膜；以及将石英反应腔室中的所述杂质气体抽出，使得石英反应腔室的腔室壁上析出的N型离子气化并得以去除，以及硅氧薄膜的绝缘作用，避免和阻止磷掺杂硅生产过程中，石英反应腔的残留物薄膜表面析出固态的磷，从而降低了由于磷析出后扩散至晶圆表面产生颗粒残留物污染，还可以延长使用三氟化氯气体干刻维护石英反应腔的周期。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及高温扩散炉的石英反应腔的维护方法。

背景技术

炉体设备在晶圆制造业中有多种用途，热生长氧化物，包括栅氧形成，是使用炉体的一个主要原因。其他的应用有：离子注入后晶圆表面的热退火；各种淀积膜，如掺杂或不掺杂的多晶硅、氮化硅和二氧化硅等。

在磷掺杂硅膜层时，在高温扩散炉的石英反应腔的腔室壁上形成掺磷的残留物，这些残留物在其膜厚快要抵达5μm时需要使用三氟化氯气体干刻维护，通常每执行5批次的掺杂工艺就需要使用三氟化氯气体干刻维护，造成大量石英反应腔的石英维护耗费大，还在掺杂过程中存在颗粒残留物污染的风险。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种石英反应腔的维护方法，可以在无需使用三氟化氯气体干刻维护的情况下维护石英反应腔，以延长使用三氟化氯气体干刻维护石英反应腔的周期，同时降低在掺杂过程中存在颗粒残留物污染的风险。

为了解决上述问题，本发明提供一种石英反应腔的维护方法，包括以下步骤：

在石英反应腔室中完成上一批次晶圆的N型离子掺杂工艺，承载晶圆的承载室的环境为氮气环境，且所述石英反应腔室的腔室壁上具有残留物膜层，所述残留物膜层的表面析出有固体的N型离子；

将所述承载室的环境设置为大气环境，并将承载室空载后装载至石英反应腔室中；

增加所述石英反应腔室的温度至预设温度，所述大气环境中的氧气与残留物膜层的表面析出有固体的N型离子反应形成杂质气体，并在石英反应腔室的腔室壁上形成硅氧薄膜；以及

将石英反应腔室中的所述杂质气体抽出。

可选的，所述N型离子掺杂工艺包括磷离子掺杂工艺。

可选的，所述预设温度为高于400℃的温度。

可选的，所述硅氧薄膜包括二氧化硅薄膜。

进一步的，所述杂质气体为氧化磷气体。

可选的，将石英反应腔室中的所述杂质气体抽出具体为：

利用干泵将石英反应腔室中的气体抽出直至石英反应腔室接近真空状态。

进一步的，还利用干泵将石英反应腔室中未反应完的氧气和大气中的氮气抽出直至石英反应腔室接近真空状态。

可选的，所述维护方法应用于两个批次晶圆的N型离子掺杂工艺之间。

可选的，所述石英反应腔为石英管。

进一步的，所述石英反应腔在其延伸方向具有一开口，该开口为高温扩散炉的炉口，所述装载室位于所述炉口处。

与现有技术相比，本发明存在以下有益效果：