可通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉的制作方法

本实用新型涉及一种通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉，尤其涉及一种可通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉。

背景技术：

氮化物半导体制造设备通过在芯片上沉积氮化物来制造半导体，且在该过程中，于半导体制造设备中在芯片上制造半导体。将要沉积的半导体薄膜粘附到除芯片之外的各个部分。

在氮化物半导体膜成长过程中，构成氮化物半导体制造设备的氮化物半导体制造设备用组件表面，会堆积作为堆积物的氮化物半导体膜、或未成长为前述膜而形成的物质。

在氮化物半导体制造设备用组件所堆积(附着)的堆积物是作为粒子而存在，不仅在形成高质量氮化物半导体膜上会阻碍结晶成长，并且会因混入于氮化物半导体膜中而成为不纯物并降低氮化物半导体膜的品质。

诸如ga、n、al之类的粘附在芯片以外的部分上的半导体薄膜成为不必要的污染物，并且阻碍了氮化物半导体的制造。因此，有必要适当地去除污染物，并加以改善。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉，包含外框、主体单元，及移除单元。

该主体单元设置于该外框中，其包括腔体、设置于该腔体中的载台、多个可分离地设置于该载台上的工件，及设置于该腔体中的石墨绝热层，该移除单元包括设置于该腔体中的加热器、位于该载台上方的扇叶、用以作动该扇叶的动力源，及位于该载台与该扇叶间的喷嘴，该喷嘴用以将氯化氢通入该腔体中。

较佳地，该主体单元更包括设置于该腔体上的进气口，该氯化氢由该进气口进入该喷嘴。

较佳地，该主体单元更包括设置于该腔体上的抽气口，该抽气口则将该腔体中的气体抽出。

较佳地，所述的真空炉更包含前后门，并于该前后门装有双o型环。

较佳地，所述的真空炉更包含热水储水槽，且该热水储水槽与该主体单元连接。

本实用新型的有益功效在于，借由该扇叶与该喷嘴增加通入该气体于该腔体中的均匀性，且该喷嘴搭配负压方式与高温还原移除该氮化物镀层，而该载台可一次处理多片工件，提升作业效率，再者，hcl制程处理后，对镀层有明显的破坏效益，配合真空烧烬制程以移除不同含量的氮化铝镀层。

附图说明

图1是一示意图，说明本实用新型可通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉的较佳实施例；

图2是一示意图，说明该较佳实施例中主体单元的态样；

图3是一示意图，说明该较佳实施例中该主体单元的另一视角态样；

图4a是一示意图，说明该较佳实施例中该主体单元的又一视角态样；

图4b是一示意图，说明该较佳实施例中另一实施态样；

图4c是一示意图，说明该较佳实施例中再一实施态样；

图4d是一示意图，说明该较佳实施例中又一实施态样；

图5是一示意图，说明本实用新型通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉的使用方法的较佳实施例；及

图6是一示意图，说明该较佳实施例之制程说明。

具体实施方式

有关本实用新型的相关申请专利特色与技术内容，在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。

参阅图1、2、3、4a及4b，为本实用新型可通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉，其包含外框1、主体单元2，及移除单元3。

该主体单元2设置于该外框1中，其包括腔体21、设置于该腔体21中的载台22、多个可分离地设置于该载台22上的工件23、设置于该腔体21中的石墨绝热层24、设置于该腔体21上的进气口25，及设置于该腔体21上的抽气口26。透过该载台22的设计，可一次处理多片工件23，提升作业效率。

该移除单元3包括设置于该腔体21中的加热器31、位于该载台22上方的扇叶32、用以作动该扇叶32的动力源33，及位于该载台22与该扇叶32间的喷嘴34，该喷嘴34用以将氯化氢通入该腔体21中，该氯化氢是由该进气口25进入该喷嘴34，而该抽气口26则将该腔体21中的气体抽出。

本装置借由该扇叶32与该喷嘴34增加通入该气体于该腔体21中的均匀性，且利用该喷嘴34移除氯气反应后的气体(粉尘)，再利用真空负压效益将气体带离该腔体21，其中图4a与4b的差异在于移除单元3的设置，两者不同设计皆可以达成真空炉除氮化铝镀层的目的。

参阅图4c，为本实用新型可通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉，其包含主体单元2及热水储水槽4，在制程中腔壁通入热水循环设计,减缓氯化物于冷区沉积腐蚀的问题。参阅图4d，本实用新型可通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉，其前后门装有双o型环(o-ring)35，此设计的目的可防止hcl气氛外泄。

配合参阅图5及图6，依据上述的真空炉，以下说明本实用新型通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉的使用方法的第一实施方式：

首先，进行真空步骤s1，将该多个工件23设置于该载台22上，并对该腔体21进行抽真空。其中，该腔体21的真空压力条件为10-2托(torr)。

接着，进行第一加热步骤s2，对该腔体21加热到第一预定温度后保持该第一预定温度在第一持温时间。过程中，对该腔体21以每分钟加热5℃的速度进行升温，该第一预定温度介于600℃～1050℃间，而该第一持温时间介于1～8小时间。

然后，进行第一进气步骤s3，通入一氯化氢气体，到达通入流量后即关闭氯化氢的进气阀，静置使该多个工件23与该氯化氢进行反应。于此，该氯化氢的浓度为99.99％，该氯化氢的通入流量介于每分钟10～100l间。氯化氢(hydrogenchloride)，分子式为hcl(下称hcl)。

接着，进行第一排气步骤s4，对该腔体21进行抽气，以抽出该腔体21中的气体。然后，进行第一重复步骤s5，重复该第一进气步骤s3与该第一排气步骤s4，使该腔体21中的气体保持动态平衡，也就是该氯化氢的通入流量压力与抽出的气体压力相同。

接着，进行第一冷却步骤s6，当该腔体21到达该第一持温时间后即停止，使该腔体21冷却。然后，进行第一喷射步骤s7，利用一气枪喷射该多个工件23，以移除该多个工件23的氮化物镀层。下称步骤s1～s7为hcl制程。

之后，进行第二加热步骤s8，对该腔体21加热到第二预定温度后保持该第二预定温度在第二持温时间。其中，对该腔体21以每分钟加热5℃的速度进行升温，该第二预定温度介于1000℃～1400℃间，而该第二持温时间介于1～4小时间。实际实施时，亦可省略该第一冷却步骤s6，直接进行该第二加热步骤s8。

然后，进行第二进气步骤s9，通入氢气及氮气，使该多个工件23与该氢气及该氮气进行反应。该氢气的浓度为5％，该氮气的浓度为95％，该氢气与该氮气的通入流量介于每分钟10～100l间。通入该氢气与膜层上的杂质(化学元素)产生还原反应，再由该氮气带走还原反应产生的气体或粉尘。

接着，进行第二排气步骤s10，对该腔体21进行抽气，以抽出该腔体21中的气体。然后，进行第二重复步骤s11，重复该第二进气步骤s9与该第二排气步骤s10，使该腔体21中的气体保持动态平衡。

然后，进行第二冷却步骤，当该腔体21到达该第二持温时间后即停止，使该腔体21冷却。最后，进行第二喷射步骤s13，利用该气枪喷射该多个工件23，以移除该多个工件23表面的氮化物镀层。下称步骤s8～s13为真空烧烬制程。

以下为低铝或高铝含量制程的应用案例，其处理前的algan镀层厚度为18.6～25.3um，经处理后可发现algan镀层已被清除干净。透过本实用新型的设备，其制程总时间可大幅缩短4小时以上，并且由于hcl与sic的接触时间短，可以有效避免sic镀层被破坏。

本实用新型可通入氯化氢移除氮化物镀层的真空炉及其使用方法，借由该外框1、该主体单元2，及该移除单元3间相互设置，利用该扇叶32与该喷嘴34增加通入该气体于该腔体21中的均匀性，且该喷嘴34搭配负压方式与高温还原移除该氮化物镀层，而该载台22可一次处理多片工件23，提升作业效率，再者，hcl制程处理后，对镀层有明显的破坏效益，配合真空烧烬制程以移除不同含量(高铝含量或低铝含量)的氮化铝镀层，故确实可以达成本实用新型的目的。

惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，但不能以此限定本实用新型的保护范围，即大凡依本实用新型的保护范围及实用新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型的专利保护范围内。