爐管清洗工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種爐管清洗工藝，包括：利用二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟，還包括：利用升溫濕氧工藝對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟，所述升溫濕氧工藝?yán)盟羝麑t管中的金屬污染物帶走，所述升溫濕氧工藝包括：升溫步驟，用于將爐管進(jìn)行升溫至第一溫度，并通入氫氧點(diǎn)火后形成的水汽；穩(wěn)定步驟，用于將爐管維持所述第一溫度并持續(xù)一段時(shí)間，并通入氫氧點(diǎn)火后形成的水汽；降溫步驟，用于將爐管從所述第一溫度降低至第二溫度，并通入氫氧點(diǎn)火形成的水汽。本發(fā)明利用二氯乙烯工藝與升溫濕氧工藝分別對(duì)爐管進(jìn)行清洗，將爐管中的金屬污染最大程度的降低。
【專利說(shuō)明】爐管清洗工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種爐管清洗工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體器件工藝的發(fā)展及器件性能要求越來(lái)越高，金屬污染對(duì)半導(dǎo)體工藝制程尤為關(guān)鍵，金屬污染將會(huì)影響半導(dǎo)體器件的可靠性、柵氧擊穿電壓、柵氧整體完整性等多種關(guān)鍵參數(shù)。
[0003]利用傳統(tǒng)的爐管設(shè)備(furnace)進(jìn)行爐管工藝一次可以處理125片產(chǎn)品，因此爐管設(shè)備具備產(chǎn)能大，制程耗費(fèi)低等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)半導(dǎo)體營(yíng)運(yùn)成本的降低尤為重要。
[0004]但是當(dāng)前爐管設(shè)備大多使用石英制品的內(nèi)外管以及石英制品的晶舟，其優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格相對(duì)低廉，但是同時(shí)由于石英制造過(guò)程中必不可少的存在一些污染元素，其中包含銅、鐵等各種金屬污染，而且傳統(tǒng)爐管設(shè)備多應(yīng)用于高溫制程的工藝，在高溫條件下石英材質(zhì)的金屬元素?cái)U(kuò)散會(huì)導(dǎo)致機(jī)臺(tái)發(fā)生各種金屬污染偏高的問(wèn)題。
[0005]爐管設(shè)備的內(nèi)外管以及晶舟大多采用了石英材質(zhì)的部件，為避免高溫制程中金屬元素的擴(kuò)散導(dǎo)致機(jī)臺(tái)污染從而影響到半導(dǎo)體工藝的穩(wěn)定性，業(yè)界通常使用例行二氯乙烯清洗的模式來(lái)減少爐管的金屬污染。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)通常利用二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗，利用高溫下二氯乙烯鍵解產(chǎn)生氯離子，氯離子能夠與各種金屬離子反應(yīng)重新生成氯化物，從而達(dá)到降低金屬污染的效果。
[0007]實(shí)際中發(fā)現(xiàn)，需要對(duì)現(xiàn)有的爐管清洗工藝進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，以進(jìn)一步降低爐管的金屬污染。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明解決的問(wèn)題提供一種爐管清洗工藝，利用二氯乙烯工藝與升溫濕氧工藝分別對(duì)爐管進(jìn)行清洗，將爐管中的金屬污染最大程度的降低。
[0009]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種爐管清洗工藝，包括:利用二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟，還包括:利用升溫濕氧工藝對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟，所述升溫濕氧工藝?yán)盟羝麑t管中的金屬污染物帶走，所述升溫濕氧工藝包括:
[0010]升溫步驟，用于將爐管進(jìn)行升溫至第一溫度，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成；
[0011]穩(wěn)定步驟，用于將爐管維持所述第一溫度并持續(xù)一段時(shí)間，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成；
[0012]降溫步驟，用于將爐管從所述第一溫度降低至第二溫度，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成。
[0013]可選地，所述升溫濕氧工藝的步驟在所述二氯乙烯對(duì)爐管清洗的步驟之后進(jìn)行。
[0014]可選地，所述第一溫度高于所述二氯乙烯對(duì)爐管清洗的步驟的溫度，所述利用二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟的溫度范圍為900°C至1000°C，所述第一溫度的范圍為1050 °C M 1150。。。
[0015]可選地，所述升溫步驟的升溫速度小于所述降溫步驟的降溫速度。
[0016]可選地，所述升溫步驟的升溫速度范圍為1-5攝氏度/分鐘，所述降溫步驟的降溫速度范圍為2-5攝氏度/分鐘。
[0017]可選地，所述二氯乙烯對(duì)爐管清洗的步驟與所述升溫濕氧清洗的步驟之間還包括:吹掃步驟，利用高純氮?dú)鈱?duì)爐管進(jìn)行吹掃，以帶走爐管中的二氯乙烯殘留。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本發(fā)明利用二氯乙烯清洗步驟和升溫濕氧步驟對(duì)爐管進(jìn)行清洗，二氯乙烯中的氯離子與爐管中的部分金屬污染物結(jié)合，將部分金屬物帶走，升溫濕氧步驟中的大量水蒸汽將部分金屬污染物帶走，利用兩個(gè)清洗步驟可最大限度的去除金屬殘留。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是利用現(xiàn)有的二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗的工藝過(guò)程溫度曲線圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的爐管清洗的原理示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的爐管清洗的工藝過(guò)程溫度曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)有技術(shù)利用二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗，具體的原理請(qǐng)參考圖1所示的利用現(xiàn)有的二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗的工藝過(guò)程溫度曲線圖。利用二氯乙烯的步驟包括多個(gè)階段，分別是:起始階段，爐管的溫度為400°C至700°C，持續(xù)時(shí)間10至30分鐘；恢復(fù)(recovery)階段，持續(xù)時(shí)間20-30分鐘，目的是準(zhǔn)備開(kāi)始對(duì)爐管進(jìn)行加溫；升溫階段，將爐管的溫度升至1000攝氏度，升溫速度為5°C至10°C ;恢復(fù)階段，持續(xù)時(shí)間20-30分鐘，目的是維持該溫度，以便進(jìn)入穩(wěn)定階段；穩(wěn)定階段，持續(xù)時(shí)間40-90分鐘，在穩(wěn)定階段，向爐管中通入二氯乙烯氣體，二氯乙烯氣體在高溫環(huán)境中鍵解產(chǎn)生氯離子，氯離子與爐管中的金屬離子反映形成金屬氯化物，金屬氯化物在水汽的帶動(dòng)下被抽氣裝置排走，向爐管中通入氮?dú)?，利用氮?dú)鈱?duì)爐管進(jìn)行吹掃，以便于將爐管中的二氯乙烯殘留氣體、金屬氯化物氣體以及水汽殘余去除；降溫階段，以2-5攝氏度/秒的速度，將爐管溫度降低至400-700攝氏度。
[0024]為了最大限度的去除爐管中金屬殘留物，本發(fā)明利用二氯乙烯工藝與升溫濕氧工藝分別對(duì)爐管進(jìn)行清洗，將爐管中的金屬污染最大程度的降低。
[0025]請(qǐng)參考圖2所示的本發(fā)明的爐管清洗的原理示意圖。
[0026]具體的，請(qǐng)結(jié)合圖3所示的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的爐管清洗的工藝過(guò)程溫度曲線圖。本發(fā)明提供的爐管清洗工藝包括:利用二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟，還包括:利用升溫濕氧工藝對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟，所述升溫濕氧工藝?yán)盟羝麑t管中的金屬污染物帶走，所述升溫濕氧工藝包括:
[0027]升溫步驟，用于將爐管進(jìn)行升溫至第一溫度，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成；
[0028]穩(wěn)定步驟，用于將爐管維持所述第一溫度并持續(xù)一段時(shí)間，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成；
[0029]降溫步驟，用于將爐管從所述第一溫度降低至第二溫度，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成。
[0030]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。首先，執(zhí)行二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟，具體包括；
[0031]起始階段，爐管的溫度為400°C至700°C，持續(xù)時(shí)間10至30分鐘；恢復(fù)(recovery)階段，持續(xù)時(shí)間20至30分鐘，目的是準(zhǔn)備開(kāi)始對(duì)爐管進(jìn)行加溫；升溫階段，將爐管的溫度升至1000攝氏度，升溫速度為5°C至10°C ;恢復(fù)階段，持續(xù)時(shí)間20至30分鐘，目的是維持該溫度，以便進(jìn)入穩(wěn)定階段；穩(wěn)定階段，持續(xù)時(shí)間40至90分鐘，在穩(wěn)定階段，向爐管中通入二氯乙烯氣體，二氯乙烯氣體在高溫環(huán)境中鍵解產(chǎn)生氯離子，氯離子與爐管中的金屬離子反映形成金屬氯化物，金屬氯化物在水汽的帶動(dòng)下被抽氣裝置排走。
[0032]然后進(jìn)行吹掃，向爐管中通入氮?dú)?，利用氮?dú)鈱?duì)爐管進(jìn)行吹掃，以便于將爐管中的二氯乙烯殘留氣體以及金屬氯化物氣體去除。
[0033]接著，進(jìn)行升溫濕氧工藝的步驟。為了獲得更好的清洗效果，最大程度的去除金屬殘留物，所述升溫濕氧的步驟應(yīng)在二氯乙烯清洗步驟之后進(jìn)行。利用升溫濕氧工藝對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟，所述升溫濕氧工藝?yán)盟羝麑t管中的金屬污染物帶走，所述升溫濕氧工藝包括:
[0034]升溫步驟，用于將爐管進(jìn)行升溫至第一溫度，所述第一溫度應(yīng)高于利用二氯乙烯對(duì)爐管清洗的步驟的溫度，利用二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟的溫度范圍為900-100攝氏度，因此，所述第一溫度的范圍為1050-1150攝氏度，在升溫步驟中通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成；
[0035]穩(wěn)定步驟，用于將爐管維持所述第一溫度并持續(xù)一段時(shí)間，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成；
[0036]降溫步驟，用于將爐管從所述第一溫度降低至第二溫度，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成。
[0037]較為優(yōu)選的，所述升溫步驟的升溫速度小于所述降溫步驟的降溫速度，采用較快速的降溫，可以獲得更好的清潔效果。
[0038]在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例中，所述升溫步驟的升溫速度范圍為1-5攝氏度/分鐘，所述降溫步驟的降溫速度范圍為2-5攝氏度/分鐘。
[0039]綜上，本發(fā)明利用二氯乙烯清洗步驟和升溫濕氧步驟對(duì)爐管進(jìn)行清洗，二氯乙烯中的氯離子與爐管中的部分金屬污染物結(jié)合，將部分金屬物帶走，升溫濕氧步驟中的大量水蒸汽將部分金屬污染物帶走，利用兩個(gè)清洗步驟可最大限度的去除金屬殘留。
[0040]因此，上述較佳實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種爐管清洗工藝，包括:利用二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟，其特征在于，還包括:利用升溫濕氧工藝對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟，所述升溫濕氧工藝?yán)盟羝麑t管中的金屬污染物帶走，所述升溫濕氧工藝包括: 升溫步驟，用于將爐管進(jìn)行升溫至第一溫度，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成； 穩(wěn)定步驟，用于將爐管維持所述第一溫度并持續(xù)一段時(shí)間，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成； 降溫步驟，用于將爐管從所述第一溫度降低至第二溫度，并通入水汽，所述水汽為氫氧點(diǎn)火后形成。
2.如權(quán)利要求1所述的爐管清洗工藝，其特征在于，所述升溫濕氧工藝的步驟在所述二氯乙烯對(duì)爐管清洗的步驟之后進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的爐管清洗工藝，其特征在于，所述第一溫度高于所述二氯乙烯對(duì)爐管清洗的步驟的溫度，所述利用二氯乙烯對(duì)爐管進(jìn)行清洗的步驟的溫度范圍為900°C至1000°C，所述第一溫度的范圍為1050°C至1150°C。
4.如權(quán)利要求1所述的爐管清洗工藝，其特征在于，所述升溫步驟的升溫速度小于所述降溫步驟的降溫速度。
5.如權(quán)利要求4所述的爐管清洗工藝，其特征在于，所述升溫步驟的升溫速度范圍為1-5攝氏度/分鐘，所述降溫步驟的降溫速度范圍為2-5攝氏度/分鐘。
6.如權(quán)利要求1所述的爐管清洗工藝，其特征在于，所述二氯乙烯對(duì)爐管清洗的步驟與所述升溫濕氧清洗的步驟之間還包括:吹掃步驟，利用高純氮?dú)鈱?duì)爐管進(jìn)行吹掃，以帶走爐管中的二氯乙烯殘留。
【文檔編號(hào)】B08B9/032GK104259153SQ201410356934
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】張召, 王智, 蘇俊銘, 倪立華 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司