常压二氧化硅炉管生产工艺中颗粒污染的研究

摘要

二氧化硅工艺在半导体制造工艺中有着举足轻重的作用。晶圆在工艺进行前需要在表面生成一层氧化层作为衬底和缓冲层，来满足后续工艺的要求，而在工艺过程中二氧化硅又是工作器件的栅极氧化层，作为器件的导通和截止阀。因此一旦在二氧化硅的工艺过程中有颗粒污染产生，必将导致产品的报废。
　　传统的生产工艺仅通过例性维护来控制颗粒污染的影响，并没有从根本上解决问题。本课题主要针对目前炉管工艺中的常压二氧化硅立式炉，研究晶舟和气体管路在工艺过程中对颗粒污染的影响。并对工艺程式进行分析，确定颗粒污染产生的阶段，以及腔内温度，控温速率，气体流量，晶舟载入速度对颗粒污染的影响。针对分析结果，制定相应的实验进行验证，从而进一步解决颗粒污染的问题。
　　本课题在大量的分析结果和实验数据的验证下，最后创新的提出使用3个支柱点的晶舟，修改工艺程式中腔内温度，控温速率，气体流量，晶舟载入速度的设定，有效降低晶圆在载入过程中的抖动，减少颗粒污染产生，以及在晶舟载入之前打开保护气体NS管路中的N2，有效去除管路中的颗粒污染物。这个方案有效的解决了常压二氧化硅工艺中的颗粒污染问题，不仅提高机台的利用率，使颗粒污染大大减少，从而提高了晶圆的良率，减少了生产成本，制造工艺的技术也得到改进和优化。

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第一章 导论

1.1 集成电路生产中污染对晶圆的危害

1.2 本课题的研究背景

1.3 本课题在集成电路工艺中的研究意义

第二章 常压二氧化硅工艺中缺陷的来源

2.1 集成电路工艺中炉管设备简介

2.2 炉管设备产生颗粒污染的分析

2.3 二氧化硅工艺中设备产生颗粒污染的分析

第三章 常压二氧化硅主要工艺参数对颗粒污染的影响

3.1 半导体工艺的相关知识

3.2 工艺参数对颗粒污染的影响

3.3 二氧化硅工艺中各项参数对颗粒污染影响的分析总结

第四章 常压二氧化硅工艺中其他因素对颗粒污染来源的分析

4.1 石英材质的晶舟与颗粒污染的机理分析

4.2 腔内温度及控温速率和气体流量设定产生颗粒污染的机制

4.3 工艺过程中保护气体管路颗粒污染的发生机制

4.4 本章小结

第五章 常压二氧化硅工艺颗粒污染的解决

5.1 晶舟结构的改进

5.2 晶舟载入时的速度，腔内设定温度，控温速率和气体流量的改进

5.3 工艺过程中保护气体参数的改进措施及实验结果

5.4 常压二氧化硅炉管工艺的综合改进方案及测试

5.5 工艺改进的产线检测分析

第六章 全文总结和展望

论文研究的结果及改善效果

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

答辩决议书