N2 Purge在LPCVD爐管氮化硅工藝中的應用

在亞微米的生產(chǎn)制造技術(shù)中，氮化硅工藝的particle已經(jīng)成為產(chǎn)品良率的主要影響因素。本文主要針對立式LPCVD氮化硅爐管的氮化硅制造工藝中所遇到particle問(wèn)題進(jìn)行研究。通過(guò)大量的對比性實(shí)驗進(jìn)行排查與分析，并利用各種先進(jìn)的實(shí)驗的設備和器材找到產(chǎn)生particle的原因，找到解決particle問(wèn)題的方案。結果證明不僅延長(cháng)了機臺的維護周期，而且改善了機臺的particle狀況，最終獲得良率的提升，優(yōu)化了制造工藝。

LPCVD氮化硅工藝的Particle問(wèn)題分析

LPCVD氮化硅制備工藝通常在中等真空程度下的反應腔體內通入反應氣體二氯二氫硅（SiH2Cl2）和氨氣（NH3）來(lái)生成氮化硅，反應溫度一般為300-900度（圖1）。
反應方程式：3SiH2Cl2+4NH3→Si3N4+6HCl+6H2

晶圓的particle分布圖見(jiàn)圖2，發(fā)現particle主要分布在晶圓的邊緣部分。在SEM下分析這些particle（圖3），可以很清楚的看到這些particle是一些薄膜的剝落，而利用EDX來(lái)分析的結果則顯示這些particle的主要成分是氮元素和硅元素。

根據對particle的初步分析，認為這些particle的來(lái)源是在生產(chǎn)中剝落下來(lái)的氮化硅薄膜。那么是什么原因使沉積在反應腔上的薄膜剝落下來(lái)呢？