[发明专利]外延生长设备重启方法

说明书

本发明提供了一种外延生长设备重启方法，属于半导体制造技术领域。外延生长设备重启方法，包括：将氢气注入设置在所述外延生长设备内的反应腔中并吹扫氢气预定时间；将晶圆片放置在所述反应腔内部的基座上；在第一温度下向所述反应腔内通入刻蚀气体，流量为15SLM～20SLM，持续时间为30～40s；在第二温度下向所述反应腔内通入硅源气体，流量为20SLM～30SLM，持续时间为40～60s；在生长外延晶片之后测量所述外延晶片的少数载流子MCLT，当MCLT达到预定值时，完成外延生长设备的重启。本发明的技术方案能够提高外延晶片的生产率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种外延生长设备重启方法。

背景技术

目前，外延晶片在集成电路产业中起着举足轻重的作用，硅片的外延生长过程就是在经过抛光的硅片表面进行CVD(化学气相沉积)，利用TCS(三氯氢硅)等硅的气态化合物，在已加热的硅衬底表面与氢反应或自身发生热分解，还原成硅，并以单晶形态沉积在硅衬底表面：

SiHCl₃+H₂→Si↓+3HCl

外延晶片相比抛光片具有更低的含氧量、含碳量、缺陷密度，能够更好地控制厚度及电阻率，具有金属吸杂和良好的导电性，被广泛应用于高集成化的IC器件等。

在外延层生长过程中，外延生长设备的腔内含有大量湿气，这些湿气包括在高温下进行外延生长过程时产生的金属杂质。如果腔室内存在金属杂质时，金属杂质在能隙中占据一定的能阶，这些能阶将成为过多载子的再结合中心，从而降低了少数载流子(Minority Carrier Life Time，MCLT)的寿命，就不能制造出满足要求的外延晶片。因此，在完成外延生长后，需要对外延生长设备进行预防性维护(PM)，以满足下次生产所需的环境。PM之后，外延设备机台中会有残留的水分和金属杂质，这时就需要对外延炉进行重启过程，以便制造外延晶片。

当进行外延生长系统的重启程序时，通过不断重复在腔室内通气、加热和稳定的步骤来保证晶圆质量，以执行重启程序。但是，重启之后外延反应腔室内热稳定状态下的金属污染物还是较多，为使得金属污染测试得到的外延晶片的MCLT值达到设定值，需要足够长的时间对外延反应腔室进行烘烤以及传片，这会导致外延晶片的生产率降低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种外延生长设备重启方法，能够提高外延晶片的生产率。

为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：

一种外延生长设备重启方法，包括：

将氢气注入设置在所述外延生长设备内的反应腔中并吹扫氢气预定时间；

将晶圆片放置在所述反应腔内部的基座上；

在第一温度下向所述反应腔内通入刻蚀气体，流量为15SLM～20SLM，持续时间为30～40s；

在第二温度下向所述反应腔内通入硅源气体，流量为20SLM～30SLM，持续时间为40～60s；

在生长外延晶片之后测量所述外延晶片的少数载流子MCLT，当MCLT达到预定值时，完成外延生长设备的重启。

一些实施例中，将晶圆片放置在所述反应腔内部的基座上之后，所述方法还包括：

将所述反应腔加热至预定的第一温度，然后稳定所述反应腔。

一些实施例中，所述第一温度为1100℃-1200℃。

一些实施例中，所述第二温度为1075℃-1175℃。

一些实施例中，所述硅源气体是三氯硅烷气体；

所述刻蚀气体为HCL。