N2 Purge在LPCVD爐管氮化硅工藝中的應用
對反應腔體的材質,試驗了生產當中常用的兩種反應腔體的材質:石英和碳化硅。使用相同的機臺和制程連續生長40次,每次生長的氮化硅薄膜厚度為2000埃。記錄每次試驗生產中增加的particle顆數(particle size>0.2μm, 本文中所有particle都是大于0.2μm以上的),最終求其40次記錄的平均值,結果如圖6所示。當氮化硅薄膜的累積厚度大于4μm時,生產中增加的particle有明顯的上升趨勢,而在石英材質的反應腔內,particle增加量則保持相對平穩的水平。
在生產過程中還發現了一個有趣的現象(表1):在石英材腔體的機臺上,當particle增加較多的時候,利用機臺本身的N2來做一次purge這樣的清洗動作,機臺的下一次生產會有較低的particle數目增加。而在碳化硅材質腔體的機臺上,N2 purge卻并不能收到這樣的效果。針對這種現象,認為這是由于石英材質內壁上沉積的氮化硅薄膜隨著淀積厚度的增加,一直以一種比較穩定的速度剝落,每次剝落的氮化硅薄膜數量不會像碳化硅內壁機臺那樣多,所以N2 purge比較容易將剝落的氮化硅薄膜清除走。
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