颗粒物去除装置、外延设备及其工作方法与流程

本发明涉及半导体制造，尤其涉及一种颗粒物去除装置、外延设备及其工作方法。

背景技术：

1、晶圆的外延生长工艺是半导体芯片制造过程中的一个重要工艺，该工艺是指在一定条件下，在经抛光的晶圆上再生长一层具有相同晶体取向的单晶硅薄膜，即外延层，从而获得外延晶圆。外延晶圆因为其良好的晶体结构、更低的缺陷密度和优秀的导电性能，广泛应用于高性能半导体器件的生产制造。晶圆的外延生长主要包括真空外延沉积、气相外延沉积以及液相外延沉积等生长方法，其中以气相外延沉积的应用最为广泛。

2、颗粒是影响晶圆品质的主要因素之一，颗粒在晶圆外延生长过程中会严重影响晶圆外延层的质量，导致晶圆外延层出现表面缺陷。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种颗粒物去除装置、外延设备及其工作方法，能够有效去除外延炉中的颗粒。

2、为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：

3、一种颗粒物去除装置，用于去除外延炉内的颗粒物，所述外延炉包括炉体，所述炉体包括上部石英罩和下部石英罩，所述上部石英罩与所述下部石英罩扣合形成所述炉体的内腔，所述颗粒物去除装置包括：

4、刻蚀气体提供模块，用于向所述炉体内通入刻蚀气体；

5、温度测量模块，用于监测所述上部石英罩的温度，生成温度数据，并将所述温度数据发送给控制模块；

6、所述控制模块，用于接收所述温度数据，并根据所述温度数据向降温模块发送工作指令；

7、所述降温模块，用于接收所述工作指令，根据所述工作指令对所述上部石英罩进行降温。

8、一些实施例中，所述降温模块包括：

9、吹风组件，用于向所述上部石英罩吹风，根据所述工作指令控制风速。

10、一些实施例中，所述控制模块具体用于在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度低于第一预设温度时，发出第一工作指令，指示降低所述吹风组件的风速；在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度高于第二预设温度时，发出第二工作指令，指示提高所述吹风组件的风速，所述第一预设温度低于所述第二预设温度。

11、一些实施例中，所述控制模块还用于在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度不低于第一预设温度且不高于第二预设温度时，发出第三工作指令，指示所述吹风组件的风速保持不变。

12、一些实施例中，所述第一预设温度为550℃；

13、所述第二预设温度为590℃。

14、本发明实施例还提供了一种外延设备，包括外延炉和如上所述的颗粒物去除装置。

15、本发明实施例还提供了一种外延设备的工作方法，应用于如上所述的外延设备，包括：

16、通过刻蚀气体提供模块向所述炉体内通入刻蚀气体；

17、通过温度测量模块监测所述上部石英罩的温度，生成温度数据，并将所述温度数据发送给控制模块；

18、通过所述控制模块接收所述温度数据，并根据所述温度数据向降温模块发送工作指令；

19、通过所述降温模块接收所述工作指令，根据所述工作指令对所述上部石英罩进行降温。

20、一些实施例中，所述方法包括：

21、通过所述吹风组件向所述上部石英罩吹风，并根据所述工作指令控制风速。

22、一些实施例中，根据所述温度数据向降温模块发送工作指令包括：

23、在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度低于第一预设温度时，所述控制模块发出第一工作指令，指示降低所述吹风组件的风速；在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度高于第二预设温度时，所述控制模块发出第二工作指令，指示提高所述吹风组件的风速，所述第一预设温度低于所述第二预设温度。

24、一些实施例中，根据所述温度数据向降温模块发送工作指令还包括：

25、在所述温度数据表明所述上部石英罩的温度不低于第一预设温度且不高于第二预设温度时，所述控制模块发出第三工作指令，指示所述吹风组件的风速保持不变。

26、本发明的有益效果是：

27、本实施例中，刻蚀气体提供模块向炉体内通入刻蚀气体以去除外延炉内的颗粒物，温度测量模块监测上部石英罩的温度，控制模块根据上部石英罩的温度控制降温模块对上部石英罩进行降温，这样可以将上部石英罩的温度控制在预设范围内，既可以避免上部石英罩因为温度过高而损坏，又可以保证刻蚀气体的刻蚀效率，有效去除外延炉内的颗粒物。

技术特征：

1.一种颗粒物去除装置，用于去除外延炉内的颗粒物，所述外延炉包括炉体，所述炉体包括上部石英罩和下部石英罩，所述上部石英罩与所述下部石英罩扣合形成所述炉体的内腔，其特征在于，所述颗粒物去除装置包括：

2.根据权利要求1所述的颗粒物去除装置，其特征在于，所述降温模块包括：

3.根据权利要求2所述的颗粒物去除装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的颗粒物去除装置，其特征在于，

5.根据权利要求3或4所述的颗粒物去除装置，其特征在于，

6.一种外延设备，其特征在于，包括外延炉和如权利要求1-5中任一项所述的颗粒物去除装置。

7.一种外延设备的工作方法，其特征在于，应用于如权利要求6所述的外延设备，包括：

8.根据权利要求7所述的外延设备的工作方法，其特征在于，所述外延设备包括如权利要求2所述的颗粒物去除装置，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的外延设备的工作方法，其特征在于，根据所述温度数据向降温模块发送工作指令包括：

10.根据权利要求8所述的外延设备的工作方法，其特征在于，根据所述温度数据向降温模块发送工作指令还包括：

技术总结
本发明提供了一种颗粒物去除装置、外延设备及其工作方法，属于半导体制造技术领域。颗粒物去除装置，用于去除外延炉内的颗粒物，所述外延炉包括炉体，所述炉体包括上部石英罩和下部石英罩，所述上部石英罩与所述下部石英罩扣合形成所述炉体的内腔，所述颗粒物去除装置包括：刻蚀气体提供模块，用于向所述炉体内通入刻蚀气体；温度测量模块，用于监测所述上部石英罩的温度，生成温度数据，并将所述温度数据发送给控制模块；所述控制模块，用于接收所述温度数据，并根据所述温度数据向降温模块发送工作指令；所述降温模块，用于接收所述工作指令，根据所述工作指令对所述上部石英罩进行降温。本发明的技术方案能够有效去除外延炉中的颗粒。

技术研发人员：王迪,王力,刘宝阳,王雄
受保护的技术使用者：西安奕斯伟材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13