N2 Purge在LPCVD爐管氮化硅工藝中的應(yīng)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(duì)立式LPCVD氮化硅爐管的氮化硅制造工藝中所遇到particle問題進(jìn)行研究。通過大量的對(duì)比性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行排查與分析，并利用各種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和器材找到產(chǎn)生particle的原因，找到解決particle問題的方案。結(jié)果證明不僅延長(zhǎng)了機(jī)臺(tái)的維護(hù)周期，而且改善了機(jī)臺(tái)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問題分析

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

晶圓的particle分布圖見圖2，發(fā)現(xiàn)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來分析的結(jié)果則顯示這些particle的主要成分是氮元素和硅元素。

根據(jù)對(duì)particle的初步分析，認(rèn)為這些particle的來源是在生產(chǎn)中剝落下來的氮化硅薄膜。那么是什么原因使沉積在反應(yīng)腔上的薄膜剝落下來呢？