一种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法

文档序号:6951621阅读:173来源:国知局
专利名称:一种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别涉及一种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法。
背景技术
进行多晶硅掺杂的方法有三种(1)随着沉积的反应进行(In-Situ Doped) ; (2) 在沉积后,用高温扩散(Diffusion)的方式,将杂质驱入到多晶硅的薄膜内;(3)用离子注入(Ion Implantation)的方法,将杂质以离子的形态,注入到多晶硅的薄膜里。其中,高温扩散方式使用高温扩散炉管,业界普遍使用的是气泡携入法 (Bubbler)0气泡携入法是利用氮气携带杂质蒸汽进入到高温炉管内,对放置在炉管内的多晶硅产品进行掺杂。以N型掺杂为例,用氮气将三氯氧磷(POCl3)蒸汽带入高温炉管内,同时往高温炉管内通入氧气(O2)。主要的反应式有1、多晶硅(Si)与氧气(O2)反应在多晶硅表面生成氧化硅(SiO2)Si+O2 — SiO2............反应式 1 ;2、三氯氧磷(POCl3)与氧气(O2)反应生成五氧化二磷(P2O5)和氯气(Cl2)4P0Cl3+302 — 2P205+6C12............反应式 2 ;生成的五氧化二磷(P2O5)掺杂在多晶硅的氧化硅内。3、五氧化二磷(P2O5)在高温下,与多晶硅(Si)反应,生成氧化硅(SiO2)和磷⑵2P205+5Si — 5Si02+4P............反应式 3 ;生成的磷⑵在高温下会继续往多晶硅内部扩散。在生产过程中,为了保证每次生产时每块多晶硅产品接触反应的表面积固定不变,对没有多晶硅产品的空余位置会用挡片填满,挡片的成分也是硅(Si),则挡片表面也会生成氧化硅,也会有反应生成物P(磷)、p205(五氧化二磷)附着。由于挡片是重复使用的, 所以随着加工次数的增加,挡片上的P(磷)、P2O5(五氧化二磷)浓度也相应增加,会对多晶硅产品(尤其是与挡片相邻的多晶硅产品)进行间接掺杂,影响多晶硅产品的工艺稳定性,参见图1。图1为生产时多次使用的挡片对多晶硅产品进行间接掺杂的示意图,其中包含炉管101,多次使用后表面含磷元素的挡片102,多晶硅产品103,磷元素104,进气口 105、 用于固定多晶硅产品(或挡片)的卡槽106。为了减少挡片对多晶硅产品的间接掺杂,就需要在挡片上的磷元素浓度达到一定值之前更换新的挡片,随着生产次数增多,就需要频繁更换挡片。综上,现有技术中的不足在于随着挡片使用次数增多,挡片中杂质元素(如磷)的浓度增大,反复使用的挡片中的杂质元素会对多晶硅产品进行间接掺杂,影响多晶硅产品的工艺稳定性,而且在挡片上的杂质元素浓度达到一定值之前就需要更换新的挡片,从而需要频繁更换挡片,增加经济成本。

发明内容
本发明实施例提供一种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法,用以提高多晶硅产品的工艺稳定性,降低经济成本。本发明实施例提供的一种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法包括在放置多晶硅产品和挡片的反应室内进行掺杂反应,其中所述掺杂反应为将杂质元素掺杂到多晶硅产品中的反应;在掺杂反应后,判断挡片的使用次数是否大于第一阈值;在挡片的使用次数不大于第一阈值时,用氢氟酸清洗挡片上含杂质元素的氧化娃。 在挡片的使用次数大于第一阈值时,更换反应室内的挡片。所述杂质元素是磷,掺杂反应中的掺杂源为气态的三氯氧磷;所述杂质元素是硼,掺杂反应中的掺杂源为气态的三溴化硼。所述挡片为表面长有氧化硅的硅片。所述表面长有氧化硅的硅片是根据下列方法得到的将氧气通入放置硅片的反应室。所述挡片表面生长的一层氧化硅的厚度为1微米 2微米。所述含杂质元素的氧化硅厚度为0. 12微米 0. 15微米,所述氢氟酸是稀释比为 1 10的氢氟酸,清洗挡片时间为60秒。所述挡片在清洗次数达到第二阈值后,将挡片表面的氧化硅全部剥掉,将剥掉氧化硅的挡片放入反应室后通入氧气,重新生长氧化硅。本发明的有益效果如下由于本发明实施例通过在放置多晶硅产品和挡片的反应室内进行掺杂反应,其中所述掺杂反应为将杂质元素掺杂到多晶硅产品中的反应;在掺杂反应后,判断挡片的使用次数是否大于第一阈值;在挡片的使用次数不大于第一阈值时,用氢氟酸清洗挡片上含杂质元素的氧化硅,能够大大降低清洗后挡片上的磷元素的浓度,从而减少挡片在下次使用时对多晶硅产品的间接掺杂,提高多晶硅产品工艺稳定性;进一步还可以增加挡片的利用次数,降低经济成本。


图1为背景技术中挡片对多晶硅产品间接掺杂的示意图;图2为本发明实施例第一种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法示意图;图3A为本发明实施例第二种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法示意图;图;3B为本发明实施例挡片在反应室内生长SW2的示意图;图3C为本发明实施例挡片对多晶硅产品间接掺杂的示意图;图4为本发明实施例第三种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法示意图。
具体实施例方式针对现有技术中,随着挡片使用次数增加,挡片上的杂质元素浓度也增加,对多晶硅产品间接掺杂,影响多晶硅产品生产工艺稳定性,并且在挡片上的杂质元素浓度达到一定值之前就需要更换新的挡片,从而需要频繁更换挡片,增加经济成本的问题,本发明实施例通过在放置多晶硅产品和挡片的反应室内进行掺杂反应,其中掺杂反应为将杂质元素掺杂到多晶硅产品中的反应;在掺杂反应后,判断挡片的使用次数是否大于第一阈值;在挡片的使用次数不大于第一阈值时,用氢氟酸清洗挡片上含杂质元素的氧化硅。由于用氢氟酸清洗挡片上含杂质元素的氧化硅能够大大降低挡片上杂质元素的浓度,从而减少挡片在下次使用时对多晶硅产品的间接掺杂,提高多晶硅产品的工艺稳定性;进一步还可以增加挡片的利用次数,降低经济成本。参见图2,本发明实施例提供的一种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法,包括步骤201、在放置多晶硅产品和挡片的反应室内进行掺杂反应,其中掺杂反应为将杂质元素掺杂到多晶硅产品中的反应。步骤202、在掺杂反应后,判断挡片的使用次数是否大于第一阈值。其中,第一阈值可以预先设定。由于挡片可以多次使用,故每次掺杂反应后更新挡片的使用次数。步骤203、在挡片的使用次数不大于第一阈值时,用氢氟酸清洗挡片上的含杂质元素的氧化硅。步骤201中,杂质元素是指对多晶硅进行N型或P型掺杂后掺杂在多晶硅中的元素,如磷、砷、锑、硼等元素。在掺杂反应中,使用的含杂质元素的物质称为掺杂源。如含磷 (P)的掺杂源包括三氯氧磷(POCl3)、三溴氧磷(POBr3)、五氧化二磷(P2O5)等,含硼(B)的掺杂源包括三溴化硼(BBr3)、三甲氧基苯甲醛((CH3O)3B)等。需要说明的是,杂质元素及掺杂源并不局限上述几种,其它能对多晶硅进行掺杂的杂质元素及掺杂源也同样适用本发明实施例。反应室是一个可密闭的容器,具有进气口和出气口。在将杂质元素掺杂到多晶硅产品的反应过程中,需要从进气口通入掺杂源气体、反应气体等。比如掺杂源为三氯氧磷,将磷元素掺杂到多晶硅产品中,则在掺杂反应过程中, 从进气口通入气态的三氯氧磷(POCl3),通入反应气体氧气(O2),发生反应式1、反应式2和反应式3。其中,通过反应式1在多晶硅表面生成氧化硅,通过反应式2和/或反应式3生成的P2O5和/或P就会掺杂在多晶硅表面的氧化硅中。又如掺杂源为三溴化硼,将硼元素掺杂到多晶硅产品中,则在掺杂反应过程中, 从进气口通入气态的三溴化硼(BBr3),通入反应气体氧气(O2),发生反应式1,及如下反应式4BBr3+302 — 2B203+6Br2............反应式 4 ;2B203+3Si — 3Si02+4B............反应式 5 ;其中,通过反应式1在多晶硅表面生成氧化硅,通过反应式4和/或反应式5生成的化03和/或B就会掺杂在多晶硅表面的氧化硅中。在每次对多晶硅产品进行掺杂时,为保证每块多晶硅产品接触反应面积固定不变,用挡片填充在没有多晶硅产品的空缺位置。挡片和多晶硅产品的主要成分都是硅(Si), 所以挡片与多晶硅产品发生的反应式相同,含杂质元素的掺杂源在掺杂反应过程中,将杂质元素也掺杂到挡片中。步骤203中,在掺杂反应之后,挡片表面生成了氧化硅,并且杂质元素掺杂在氧化硅中,从而在挡片表面形成含杂质元素的氧化硅,比如,当掺杂源为气态的POCl3,掺杂反应之后,生成的P2O5和/或P掺杂在挡片表面的氧化硅内,则含杂质元素的氧化硅是指包含 P2O5禾口 /或P的氧化硅。使用氢氟酸清洗挡片上含杂质元素的氧化硅,是利用氢氟酸与氧化硅反应,间接去掉掺杂在氧化硅中的杂质元素,其反应式如下4HF+Si02 — SiF4+H20............反应式 6 ;其中,HF为氢氟酸,SiO2为氧化硅,SF4为四氟化硅,H2O为水。由于氢氟酸与挡片表面的S^2反应,与挡片内部的Si不反应,如果挡片表面的 SiO2比较厚,杂质元素都掺杂在SiO2层中,用氢氟酸清洗挡片足够长时间,就能把挡片上的杂质元素去除得比较彻底,如果挡片表面的SiA比较薄,部分杂质元素扩散到挡片内部Si 中,用氢氟酸清洗挡片时,扩散到挡片内部Si中的杂质元素就无法去掉。不过,由于大部分杂质元素都掺杂在挡片表面的S^2层,因此用氢氟酸清洗挡片能够大大降低挡片表面杂质元素浓度,从而大大减少挡片在下次使用时对多晶硅产品的间接掺杂,提高多晶硅产品的工艺稳定性。从上面分析能够看出,含有较厚的SiO2的挡片,相比于含有较薄的SiO2的挡片,能够去除更多的杂质元素。较佳的,挡片为表面包含氧化硅的硅片。具体的,在进行掺杂反应之前,还包括
预先在挡片表面生长一层氧化硅。预先在表面生长氧化硅的挡片对应的第一阈值大于表面不生长氧化硅的挡片对应的第一阈值。在挡片的使用次数大于第一阈值时,更换反应室内的挡片。下面以杂质元素是磷为例,用两个具体实施例进一步对本发明的方案进行详细描述。在实施例中,如用其它杂质元素代替磷元素,则方案类似,在此不再赘述。实施例一本实施例为本发明的较佳实施例,在本实施例中,预先在挡片上生长氧化硅层。参见图3A,本实施例提供的一种在多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法包括步骤301、在挡片上生长一层氧化硅。在本步骤中,在挡片上生长氧化硅的方法包括方法一将挡片与氧气反应,在挡片表面生长氧化硅。比如将挡片放入反应室,将氧气通入反应室,较佳的,反应室可以设定适宜的温度,以加快氧化硅的生长速度。挡片与氧气反应生成氧化硅的反应式参见反应式1。如图3B所示,为本实施例中挡片在反应室内生长氧化硅的示意图,其中包括反应室501,挡片(硅片)502和氧气503。方法二 将挡片放入反应室,将氢气和氧气通入反应室。氢气和氧气反应生成水, 水再与挡片(Si)反应生成氧化硅,能够加快挡片上氧化硅的生长速度。需要说明的是,在挡片上生长氧化硅的方法并不局限于以上两种方法,其它能够在挡片上生长氧化硅的方法也同样适用本发明实施例。在挡片上生长氧化硅时,随着氧化硅的厚度增加,生长氧化硅的速度变缓,继续反应更长时间,再增加的氧化硅也很少,所以挡片上生长氧化硅的厚度一般在2微米之内既能保证去除磷元素的效果很好,又能保证生长氧化硅层的效率比较高。
在本实施例中,较佳的,在挡片上生长1微米 2微米的氧化硅,能够节约时间和生产成本。步骤302、将多晶硅产品和表面为氧化硅的挡片放入反应室。在本步骤中,由于挡片是填充在没有多晶硅产品的空缺位置,因此挡片的数量由空缺位置决定,即有多少空缺位置就放入多少块挡片。步骤303、往反应室通入含磷元素的掺杂源气体,进行掺杂反应。在本步骤中,通入的含磷元素的掺杂源气体可以有多种,如三氯氧磷、磷化氢、五氧化二磷等。本实施例选取掺杂源为三氯氧磷。较佳的,由氮气携带气态的三氯氧磷通入反应室,同时通入反应气体氧气。在掺杂反应中,涉及的反应式有反应式1、反应式2和反应式3。由于挡片在放入反应室之前预先生成了一层较厚的氧化硅,因此在掺杂反应中生成的含磷物(P2O5和/或P) 都掺杂在氧化硅中。步骤304、在掺杂反应后,用氢氟酸清洗挡片上的含磷氧化硅。在本步骤中,氢氟酸可以是纯氢氟酸,也可以是用水稀释后的氢氟酸。不同浓度的氢氟酸对含磷氧化硅或氧化硅的刻蚀速度不同,比如稀释比(氢氟酸水,下同)为1 10 的氢氟酸对含磷氧化硅刻蚀率为0. 15微米/分钟,对氧化硅的刻蚀率为0. 023微米/分钟;稀释比为1 25的氢氟酸对含磷氧化硅刻蚀率为0.047微米/分钟,对氧化硅的刻蚀率为0. 0095微米/分钟;纯氢氟酸对含磷氧化硅刻蚀率大于3微米/分钟,对氧化硅的刻蚀率为2. 3微米/分钟。 从上面数据可以看出,氢氟酸对含磷氧化硅刻蚀率要比氧化硅刻蚀率对氧化硅刻蚀率大很多,又由于挡片上预先生成的氧化硅层较厚,掺杂反应后含磷物(P2O5和/或P)没有扩散至氧化硅最里层,也就是说含磷氧化硅层处于挡片的外层,所以,根据实际情况选择合适稀释比的氢氟酸和清洗时间,可以去除含磷氧化硅层,而保留大部分氧化硅层。清洗后的挡片在下一次掺杂反应中可以继续使用。具体的,选择合适稀释比的氢氟酸和清洗时间的方法举例如下比如挡片上生成的含磷氧化硅厚度一般为0. 12微米 0. 15微米,可以选择稀释比1 10的氢氟酸,清洗60秒左右;或者选择稀释比1 25的氢氟酸,清洗190秒左右; 或者选择纯氢氟酸,清洗时间小于3秒。由于选用的氢氟酸稀释比太大,反应时间太长,效率较低;而选用纯氢氟酸,反应太快,不好掌控反应过程。因此,在本实施例中,较佳的,选用稀释比为1 10的氢氟酸,清洗挡片60秒左右,既能较好的控制反应过程,又能提高效率。当然,可以适当延长清洗时间,在清洗掉含磷氧化硅之后,再清洗掉一些氧化硅, 可以保证磷元素去除得更加彻底。需要强调的是,选择不同稀释比的氢氟酸和清洗时间的方法并不局限于上述方法,其它能够根据实际情况选择不同稀释比的氢氟酸和清洗时间的方法也都适用本发明实施例。清洗后的挡片表面为氧化硅,能够继续在下一次掺杂反应中使用,即可以重新执行步骤302 步骤304。清洗后挡片的表面不含磷元素或者磷元素浓度非常低,几乎不对多晶硅产品进行间接掺杂。如图3C所示,为表面为氧化硅的挡片在掺杂反应中不会对多晶硅产品进行间接掺杂的示意图,其中包含反应室601,表面为氧化硅的挡片602,多晶硅产品 603,磷元素604。步骤302 步骤304可以循环执行,当挡片的氧化硅层经过多次清洗后,表面的氧化硅层变薄,则执行步骤301,重新在挡片上生长一层氧化硅层。为了使挡片在掺杂反应后,磷元素都掺杂在表面的氧化硅中,而不扩散到挡片内部Si中,较佳的,在挡片表面的氧化硅变得较薄而又没有完全脱落之前,将氧化硅全部剥
掉,重新生长一层氧化硅。进一步地,可以设定表面包含氧化硅的挡片使用次数大于第一阈值后,更换反应室内的挡片。还可以设定挡片清洗次数大于第二阈值后,将挡片表面的氧化硅全部剥掉,重新在挡片表面生长一层氧化硅。其中,第一阈值和第二阈值可以预先设定。挡片在表面重新生长氧化硅后,清洗次数重新计数,但使用次数继续计数。比如假设一块挡片(硅)的厚度为600微米,掺杂反应前预先生长的氧化硅层厚度为2微米,其中消耗的硅大约为(2*46%= 0.9 微米,每次掺杂反应后,含磷氧化硅层为0. 2微米,则预先生长氧化硅的挡片可以清洗十次。若预先设定的第二阈值为八次,则在氧化硅清洗八次后,挡片表面的氧化硅还没有腐蚀完之前,将剩下的氧化硅全部剥掉,露出内部的Si,此时挡片厚度约为(600-0.92 = 599.08)微米,重新在挡片表面生长一次氧化硅。表面生长了氧化硅的挡片在掺杂反应中继续使用,若预先设定的第一阈值为三百次,则在挡片的使用次数超过三百次后,更换反应室内的挡片。通过使用本实施例的方法,一块挡片可以使用几百次,相比现有技术中挡片只能使用几次,能够大大增加挡片的使用次数,降低经济成本。实施例二在本实施例中,在首次掺杂反应时不预先在挡片上生长氧化硅层。参见图4,本实施例提供的多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法包括步骤401、将多晶硅产品和挡片放入反应室。在本步骤中,由于挡片是填充在没有多晶硅产品的空缺位置,因此挡片的数量由空缺位置决定,即有多少空缺位置就放入多少块挡片。挡片在首次掺杂反应时,成分为纯硅 (Si),不会对多晶硅产品间接掺杂。步骤402、往反应室通入含磷元素的掺杂源气体,进行掺杂反应。在本步骤中,通入的含磷元素的掺杂源可以有多种,如三氯氧磷、磷化氢、五氧化二磷等。本实施例选取掺杂源为三氯氧磷。较佳的,由氮气携带气态的三氯氧磷通入反应室,同时通入反应气体氧气。在掺杂反应中,涉及的反应式有反应式1、反应式2和反应式3。由于挡片表面为硅,在掺杂反应中通过反应式1在表面生成SiO2层,通过反应式2和反应式3生成的含磷物 (P2O5和/或P)大部分掺杂在SiO2层中,少部分的含磷物(P2O5和/或P)会继续向挡片内部的Si中扩散,因此挡片表面SiA中的磷元素浓度大于挡片内部Si中磷元素的浓度。步骤403、在掺杂反应后,用氢氟酸清洗挡片上的含磷氧化硅。在本步骤中,氢氟酸可以是纯氢氟酸,也可以是用水稀释后的氢氟酸。由于挡片表面SiA中的磷元素浓度大于挡片内部Si中的磷元素的浓度,因此用氢氟酸清洗挡片,可以洗掉挡片中大部分的磷元素,从而可以降低挡片上磷元素的浓度,减少挡片在下次使用时对多晶硅产品的间接掺杂。清洗后的挡片在下次掺杂反应中继续使用。即可以重新执行步骤401 步骤403。由于在掺杂反应过程中生成的SiO2较薄,在清洗后挡片后,大部分掺杂在SiO2中的磷元素已经去除,少部分磷元素扩散到挡片内部的Si中无法去除,但相比现有技术,挡片表面的磷元素浓度已经大大降低。由于每次挡片使用后都清洗一次,降低表面的磷元素浓度,从而减少挡片在下次掺杂反应时对多晶硅产品的间接掺杂,提高多晶硅产品的工艺稳定性。并且,相比现有技术,挡片即使重复使用,表面磷元素浓度增加较缓慢,使得挡片能够使用的次数增加,降低经济成本。比如,现有技术中挡片只能使用几次,采用本实施例后可以使用几十次。进一步地,可以在挡片使用次数超过第一阈值后,更换反应室内的挡片。其中,第一阈值可以预先设定。比如预先设定的第一阈值为三十次,则在挡片使用次数超过三十次后,更换反应室内的挡片。为了使挡片可以使用更多次数,进一步降低经济成本,较佳的,在步骤403之后, 还可以包括步骤404、在挡片上生长一层Si02。具体的,生长SW2的方法可以参见图3中关于生长SW2的相关内容。步骤404为本实施例的优选步骤,本实施例不限于只执行步骤401 步骤403。步骤404可以在步骤401 步骤403执行完一次后执行,也可以在循环执行步骤401 步骤 403好几次后执行。执行步骤404能够增加挡片利用的次数,降低经济成本。在执行一次步骤404之后,可以循环执行步骤401 步骤403好几次。当挡片的氧化硅层经过多次清洗后,表面的氧化硅层变薄,则再次执行步骤404,重新在挡片上生长一层氧化硅层。较佳的,在挡片上表面的氧化硅变得较薄而又没有完全脱落之前,将氧化硅层全部剥掉,重新生长一层氧化硅。进一步地,可以在挡片清洗次数达到第二阈值后,将挡片表面的氧化硅全部剥掉, 重新生长一层氧化硅。其中第二阈值可以预先设定。在上述每一个实施例中,较佳的,用于掺杂反应的反应室为一个高温扩散炉管。并且从上述两个实施例可以看出,预先在表面生长氧化硅的挡片对应的第一阈值大于表面不生长氧化硅的挡片对应的第一阈值,预先在表面生长氧化硅的挡片可以使用更多的次数,降低经济成本。本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。由于本发明实施例通过在放置多晶硅产品和挡片的反应室内进行掺杂反应;在掺杂反应后,判断挡片的使用次数是否大于第一阈值;在挡片的使用次数不大于第一阈值时, 用氢氟酸清洗挡片上含杂质元素的氧化硅,能够大大降低挡片上杂质元素的浓度,从而减少挡片在下次使用时对多晶硅产品的间接掺杂,提高多晶硅产品工艺稳定性;进一步还可以增加挡片的利用次数,降低经济成本。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法,其特征在于,该方法包括在放置多晶硅产品和挡片的反应室内进行掺杂反应,其中所述掺杂反应为将杂质元素掺杂到多晶硅产品中的反应;在掺杂反应后,判断挡片的使用次数是否大于第一阈值;在挡片的使用次数不大于第一阈值时,用氢氟酸清洗挡片上含杂质元素的氧化硅。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在挡片的使用次数大于第一阈值时,更换反应室内的挡片。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述杂质元素是磷,掺杂反应中的掺杂源为气态的三氯氧磷;所述杂质元素是硼,掺杂反应中的掺杂源为气态的三溴化硼。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述进行掺杂反应的挡片为表面长有氧化硅的硅片。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述表面长有氧化硅的硅片是根据下列方法得到的将氧气通入放置硅片的反应室。
6.如权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述挡片表面生长的氧化硅的厚度为1 微米 2微米。
7.如权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述含杂质元素的氧化硅厚度为0.12 微米 0. 15微米,所述氢氟酸是稀释比为1 10的氢氟酸,清洗挡片时间为60秒。
8.如权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述挡片在清洗次数达到第二阈值后, 将挡片表面的氧化硅全部剥掉,将剥掉氧化硅的挡片放入反应室后通入氧气,重新生长氧化硅。
全文摘要
本发明涉及半导体制造领域,特别涉及一种多晶硅掺杂工艺中挡片处理的方法。该方法包括在放置多晶硅产品和挡片的反应室内进行掺杂反应,其中掺杂反应为将杂质元素掺杂到多晶硅产品中的反应;在掺杂反应后,判断挡片的使用次数是否大于第一阈值;在挡片的使用次数不大于第一阈值时,用氢氟酸清洗挡片上含杂质元素的氧化硅。采用本发明实施例的方法能够大大降低挡片上杂质元素的浓度,从而减少挡片在下次使用时对多晶硅产品的间接掺杂,提高多晶硅产品的工艺稳定性;进一步还可以增加挡片的利用次数,降低经济成本。
文档编号H01L21/223GK102386074SQ20101027051
公开日2012年3月21日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者王冬梅 申请人:北大方正集团有限公司, 深圳方正微电子有限公司
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