專利名稱：亞常壓化學(xué)氣相沉積法設(shè)備氣化閥堵塞的檢測方法
亞常壓化學(xué)氣相沉積法設(shè)備氣化閥堵塞的檢測方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路制造工藝，尤其涉及一種半導(dǎo)體集成電路中半導(dǎo)體設(shè)備維護方法，具體涉及一種亞常壓化學(xué)氣相沉積法設(shè)備氣化閥堵塞的檢測方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)工藝節(jié)點發(fā)展到O. 25微米以下，硼磷酸硅玻璃(BPSG)薄膜由于具有低的回流平坦化溫度(750°C 850°C)，較好的填充能力(厚徑比3 I)，對堿性離子的吸附性和較小的薄膜張力被廣泛應(yīng)用于金屬沉積之前的金屬和其下面的多晶硅之間的絕緣。硼磷酸硅玻璃的回流流動性取決于薄膜的組分、工藝溫度以及環(huán)境氛圍。研究表明在硼磷酸硅玻璃中硼的濃度增大lwt% (1%重量百分比)，所需回流的溫度大約降低40°C ;磷的濃度增大 lwt%，所需回流的溫度大約降低20°C。然而，當(dāng)硼的濃度達到5wt%之后，即使再增加硼的濃度也不會降低回流溫度。反之，會使薄膜產(chǎn)生結(jié)晶，形成硼酸根B2O3及磷酸根P2O5的晶粒沉淀，增強硼磷酸硅玻璃的吸水性，從而導(dǎo)致在回流過程中生成難溶性的BPO4，在薄膜中形成缺陷。另一方面，硼磷酸硅玻璃總硼磷重量百分比對后續(xù)的刻蝕工藝的刻蝕速率有著至關(guān)重要的影響，硼磷含量越大，刻蝕的速率就會越快。因此，如何控制薄膜面內(nèi)以及在薄膜內(nèi)部縱深方向硼磷摻雜量的均勻性就成為了得到理想的刻蝕形貌的先決條件。
基于臭氧/正娃酸四乙酯(03/TE0S)的亞常壓化學(xué)氣相沉積法(Sub Atmosphere CVD)，引入硼酸三乙酯(TEB)和磷酸三乙酯(TEPO)摻雜源的制備工藝是一種熱能反應(yīng)， 該工藝避免了等離子體化學(xué)氣相沉積法(PECVD)工藝固有的等離子體誘導(dǎo)損害(Plasma Induce Damage)問題,從而成為了硼磷酸娃玻璃制備的主流。由于常溫下，TEOS, TEB和 TEPO以液態(tài)的形式存在，只有運用氣化閥將其氣化后才能引入腔體中進行反應(yīng)。圖1所示為一種串聯(lián)的氣化閥工作示意圖。液體的氣化能力主要由氣化的載氣流量(通常為氮氣或氦氣或者兩者的混合氣體)，氣化閥溫度和 腔體的壓力所決定；載氣流量越大，氣化閥溫度越高，腔體壓力越小，液體的氣化度就越大。比較而言，TEPO由于具有更高的黏質(zhì)系數(shù)，在同等載氣流量和腔體壓力的情況下，所需的氣化溫度就越高。
氣化閥堵塞是氣化閥使用過程中常見的問題(通常的堵塞位置如圖1所示氣化閥堵塞的位置I)，這直接導(dǎo)致了薄膜工藝結(jié)果的失控，尤其是薄膜剛開始沉積時硼磷摻雜濃度和整體均勻性的失控，給后續(xù)工藝帶來了很大的影響。最典型的就是刻蝕BPSG薄膜底部的形貌不可控從而在后續(xù)的鎢化物連接中形成短路(Tungsten Bridge，如圖2所示)。因此，如何及時高效地發(fā)現(xiàn)氣化閥的堵塞就成為了整個工藝的重點。
常規(guī)的方法是在懷疑氣化閥堵塞時，流入滿量程的載氣，并記錄腔體的壓力，以此來和正常時的腔體壓力做比較，如果發(fā)現(xiàn)腔體的壓力比正常時的壓力小很多，就可以判斷氣化閥堵塞了。該方法不能高效及時的發(fā)現(xiàn)問題，或即使發(fā)現(xiàn)問題了，有些產(chǎn)品片有可能已經(jīng)受到影響了。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種亞常壓化學(xué)氣相沉積法設(shè)備氣化閥堵塞的檢測方法，通過TEOS流量和腔體壓力差的線性關(guān)系來檢測氣化閥的狀況，可以更高效及時地發(fā)現(xiàn)氣化閥堵塞問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種亞常壓化學(xué)氣相沉積法設(shè)備氣化閥堵塞的檢測方法，包括如下步驟
(I)記錄下腔體的基準(zhǔn)壓力；
(2)設(shè)定載氣流量為固定值，并設(shè)定腔體的壓力為固定值，待載氣流量穩(wěn)定后，記錄下節(jié)流閥的位置A ；
(3)將節(jié)流閥所開的位置設(shè)定在位置A上，保持載氣流量為步驟(2)設(shè)定的固定值，此時腔體的壓力必須在步驟(2)設(shè)定的固定值附近；
(4)分別流入TEOS液體流量，并記錄下腔體的壓力；
(5)計算出各個TEOS流量下的腔體壓力和腔體基準(zhǔn)壓力的差值；
(6)繪制TEOS流量和腔體壓差的變化示意圖，正常的TEOS流量和腔體的壓差變化為一條直線且線性度比較好，而典型的不正常的變化線性度較低，由此可判斷出不正常情況下的氣化閥堵塞。
在步驟(I)中，所述腔體的基準(zhǔn)壓力為150 400毫托。
在步驟(2)中，所述設(shè)定載氣流量為3000毫升/分鐘，并設(shè)定腔體的壓力為3托。
在步驟⑵中,所述載氣包含氦氣、氮氣以及氦氣和氮氣的混合氣體,所述氦氣流量為100 10000暈升/分鐘，所述氮氣流量為100 10000暈升/分鐘。
在步驟(3)中，所述腔體的壓力必須在步驟(2)設(shè)定的固定值附近，其允許的誤差范圍為+/-0.1托。
在步驟⑷中，所述TEOS液體流量為100 1500毫克/分鐘。
在步驟(5)中，所述腔體壓力和腔體基準(zhǔn)壓力的差值為O 100托。
在步驟(6)中，所述TEOS流量X和腔體壓力差Y之間的經(jīng)驗公式為Y = O.0019X+2. 9788。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明提供了一種亞常壓化學(xué)氣相沉積法設(shè)備氣化閥堵塞的檢測方法，通過TEOS流量和腔體壓力差的線性關(guān)系來檢測氣化閥的狀況，可以更高效及時地發(fā)現(xiàn)氣化閥堵塞問題，從而能及時解決氣化閥堵塞問題，避免產(chǎn)品受到氣化閥堵塞產(chǎn)生不良的影響。


圖1是IV (氣化閥)的工作示意圖2是氣化閥堵塞形成鎢化物短路的比較示意圖；圖2八是氣化閥堵塞形成鎢化物短路的不意圖；圖2B是氣化閥未堵塞情況下的正常的ILD2/ILD3界面不意圖3是本發(fā)明中TEOS流量和腔體壓力差的變化示意圖。
圖1中附圖標(biāo)記說明
I是氣化閥堵塞的位置，2是節(jié)流閥所在的位置。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
本發(fā)明提供一種更高效及時的氣化閥堵塞的檢測方法，具體包括如下步驟
1.記錄下腔體的基準(zhǔn)壓力，一般為150 400毫托；
2.設(shè)定載氣流量為3000毫升/分鐘，并設(shè)定腔體的壓力為3托，待載氣流量穩(wěn)定后，記錄下節(jié)流閥的位置A (250步左右，節(jié)流閥全開的位置為800步)；載氣包含氦氣或氮氣或者氦氣和氮氣的混合氣體，氦氣流量為100 10000毫升/分鐘,氮氣流量為100 10000毫升/分鐘；
3.將節(jié)流閥所開的位置設(shè)定在位置A上，保持載氣流量為3000毫升/分鐘，此時腔體的壓力必須在3托附近(允許誤差范圍+/-0.1托)；
4.分別流入TEOS (正硅酸四乙酯)液體流量100 1500毫克/分鐘，并記錄下腔體的壓力；
5.計算出各個TEOS流量下的腔體壓力和腔體基準(zhǔn)壓力的差值，該腔體壓力差為 O 100托；
6.用腔體壓力的差值和各個TEOS流量畫圖，橫坐標(biāo)為TEOS流量，縱坐標(biāo)為腔體壓差，得到TEOS流量和腔體壓差的變化示意圖(見圖3)，如圖3所示，正常的TEOS流量和腔體的壓差變化為一條直線(TE0S流量(X)和腔體壓力差(Y)之間的經(jīng)驗公式為Y = O. 0019X+2. 9788)，且線性度比較好，而典型的不正常的變化線性度較低，由此可判斷出不正常情 況下的氣化閥堵塞，從而可以更高效及時地發(fā)現(xiàn)氣化閥堵塞問題。
權(quán)利要求
1.一種亞常壓化學(xué)氣相沉積法設(shè)備氣化閥堵塞的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟(1)記錄下腔體的基準(zhǔn)壓力；(2)設(shè)定載氣流量為固定值，并設(shè)定腔體的壓力為固定值，待載氣流量穩(wěn)定后，記錄下節(jié)流閥的位置A ;(3)將節(jié)流閥所開的位置設(shè)定在位置A上，保持載氣流量為步驟(2)設(shè)定的固定值，此時腔體的壓力必須在步驟(2)設(shè)定的固定值附近；(4)分別流入TEOS液體流量，并記錄下腔體的壓力；(5)計算出各個TEOS流量下的腔體壓力和腔體基準(zhǔn)壓力的差值；(6)繪制TEOS流量和腔體壓差的變化示意圖，正常的TEOS流量和腔體的壓差變化為一條直線且線性度比較好，而典型的不正常的變化線性度較低，由此可判斷出不正常情況下的氣化閥堵塞。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述腔體的基準(zhǔn)壓力為 150 400毫托。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述設(shè)定載氣流量為3000毫升/分鐘，并設(shè)定腔體的壓力為3托。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述載氣包含氦氣、氮氣以及氦氣和氮氣的混合氣體，所述氦氣流量為100 10000毫升/分鐘,所述氮氣流量為100 10000毫升/分鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述腔體的壓力必須在步驟(2)設(shè)定的固定值附近，其允許的誤差范圍為+/-0.1托。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述TEOS液體流量為100 1500暈克/分鐘。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(5)中，所述腔體壓力和腔體基準(zhǔn)壓力的差值為O 100托。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(6)中，所述TEOS流量X和腔體壓力差Y之間的經(jīng)驗公式為Y = O. 0019X+2. 9788。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種亞常壓化學(xué)氣相沉積法設(shè)備氣化閥堵塞的檢測方法，包括如下步驟1)記錄腔體基準(zhǔn)壓力；2)設(shè)定載氣流量為固定值，設(shè)定腔體壓力為固定值，待載氣流量穩(wěn)定后，記錄節(jié)流閥的位置A；3)將節(jié)流閥所開的位置設(shè)定在位置A上，保持載氣流量為設(shè)定的固定值，腔體壓力須在設(shè)定的固定值附近；4)分別流入TEOS液體流量，并記錄腔體壓力；5)計算各TEOS流量下腔體壓力和腔體基準(zhǔn)壓力的差值；6)繪制TEOS流量和腔體壓差的變化示意圖，正常的TEOS流量和腔體壓差變化為一條直線，由此判斷不正常情況下的氣化閥堵塞。本發(fā)明通過TEOS流量和腔體壓力差的線性關(guān)系來檢測氣化閥的狀況，可更高效及時地發(fā)現(xiàn)氣化閥堵塞問題。
文檔編號H01L21/316GK103000514SQ20111026709
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者成鑫華, 嚴(yán)瑋, 程望陽 申請人:上海華虹Nec電子有限公司