專利名稱：：氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置。技術(shù)背景化學(xué)氣相淀積(CVD)是通過氣體混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以在硅片表面淀積膜層的工藝。通常，CVD反應(yīng)系統(tǒng)利用不同的設(shè)計(jì)，以生成具有質(zhì)量差異的膜。根據(jù)反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)反應(yīng)腔室中壓力的不同，CVD反應(yīng)系統(tǒng)包含常壓CVD(APCVD)反應(yīng)系統(tǒng)和低壓CVD(LPCVD)反應(yīng)系統(tǒng)。與APCVD相比，LPCVD反應(yīng)系統(tǒng)具有更低的成本、更高的產(chǎn)量及更好的膜性能，繼而得到更為廣泛的應(yīng)用。實(shí)際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用所述LPCVD反應(yīng)系統(tǒng)完成淀積膜層的操作后，上述反應(yīng)腔室壁上通常會(huì)形成有沉積物，所述沉積物包括顆粒及具有一定分布的膜層。為減少所述沉積物，通常需對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行定期清洗。實(shí)踐中，基于生產(chǎn)和安全的考慮，大多采用原位清洗的方法對(duì)所述反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行定期清洗。對(duì)于LPCVD反應(yīng)系統(tǒng)，可采用能與反應(yīng)腔室壁上殘留的膜層及顆粒發(fā)生反應(yīng)的氣態(tài)氟化氫作為原位清洗時(shí)的反應(yīng)氣體，以與殘留的膜層及顆粒生成揮發(fā)性的生成物并排出系統(tǒng)。實(shí)踐中，應(yīng)用氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置提供氣態(tài)氟化氫，如圖1所示，所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置包括，存放氟化氫的貯存腔室10和氣體開關(guān)20,所述氟化氫包含液態(tài)氟化氫和氣態(tài)氟化氫；所述氣體開關(guān)20關(guān)閉時(shí)，所述氟化氫密閉于所述貯存腔室10內(nèi)；所述氣體開關(guān)20開放時(shí)，所述氣態(tài)氟化氫處于被供應(yīng)狀態(tài)。然而，實(shí)際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用傳統(tǒng)的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置提供氣態(tài)氟化氫時(shí)，所述氟化氫的利用率非常低，通常僅約為O.1%;即采購(gòu)的定量的所述氟化氫未能被充分利用，造成生產(chǎn)成本的極大浪費(fèi)。如何提高所述氟化氫的利用率成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。當(dāng)前，已存在一些提高罐裝氣體的利用率的方法，如1999年9月1日公開的公開號(hào)為"CN1227324A"的中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)峁┑牡蜏匾夯瘹怏w貯罐中低溫氣化氣體的回收方法，通過在低溫液化氣體貯罐內(nèi)設(shè)置有氣化氣體回收冷卻裝置，使Ji&罐內(nèi)的低溫氣化氣體進(jìn)入氣化氣體回收冷卻裝置中，在貝i罐內(nèi)低溫液化氣體低溫作用下液化成液化氣體。即通過將貯罐中的氣化氣體全部回收為液化氣體并得以利用，避免了因放空造成的損失。但是，上述方法并未提供如何提高所述貯罐內(nèi)定量的液化氣體的利用率的技術(shù)啟示。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種，可提高位于其貯存腔室內(nèi)的液態(tài)氟化氫的利用率。本實(shí)用新型提供的一種氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，包括，存放氟化氫的貯存腔室和用于關(guān)閉或開放所述貯存腔室的氣體開關(guān)，所述氟化氫包含液態(tài)氟化氫和氣態(tài)氟化氫；所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置還連接有用以加熱所述貯存腔室的控溫裝置。可選地，所述控溫裝置與所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置可拆卸連接；可選地，所述貯存腔室開;^文時(shí)，所述控溫裝置加熱所述貯存腔室；可選地，所述控溫裝置為加熱帶；可選地，所述加熱帶為FTC5S-35225M;可選地，所述加熱帶數(shù)目為至少一個(gè)；可選地，所述Ui存腔室包含底壁及由所述底壁向上延伸以環(huán)繞所述底壁的側(cè)壁，所述加熱帶環(huán)繞貯存所述液態(tài)氟化氫的側(cè)壁；可選地，所述加熱帶數(shù)目大于一個(gè)時(shí)，與所述氣體管路相連的各所述加熱帶間距離相等；可選地，所述貯存腔室內(nèi)氟化氫的溫度范圍為3050攝氏度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)上述技術(shù)方案提供的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，通過在所述貯存腔室外增加控溫裝置，如加熱帶，可提高所述貯存腔室內(nèi)液態(tài)氟化氫的溫度，繼而，增強(qiáng)所述液態(tài)氟化氬氣化的比例，進(jìn)而，提高位于所述l&存腔室內(nèi)的液態(tài)氟化氫的利用率，以增加氣態(tài)氟化氫的供應(yīng)量；利用上述技術(shù)方案提供的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，通過將所述貯存腔室內(nèi)氟化氫的溫度控制為30~50攝氏度，可將所述液態(tài)氟化氫的利用率由約O.1°/。提高至高于1%。圖1為說明現(xiàn)有技術(shù)中氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為說明本實(shí)用新型實(shí)施例的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為說明本實(shí)用新型實(shí)施例中應(yīng)用的加熱帶的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式盡管下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實(shí)用新型而仍然實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的有利效果。因此，下列的描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛教導(dǎo)，而并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限制。為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述^^知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)^f吏本實(shí)用新型由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實(shí)用新型。根據(jù)下列說明和權(quán)利要求書本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。半導(dǎo)體工藝中應(yīng)用的LPCVD(低壓化學(xué)氣相淀積)反應(yīng)系統(tǒng)通常涉及熱處理操作。實(shí)踐中，在所述熱處理操作完成后，上述反應(yīng)系統(tǒng)壁上殘留有沉積物，如具有一定厚度及分布的膜層及顆粒，所述沉積物極易發(fā)生剝落。剝落的膜層及顆粒將隨空氣運(yùn)動(dòng)并停留在晶片上，形成微粒缺陷。實(shí)際生產(chǎn)中，為減少微粒缺陷的產(chǎn)生，基于生產(chǎn)和安全的考慮，通常采用原位清洗對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行定期清洗。當(dāng)前，對(duì)于LPCVD反應(yīng)系統(tǒng)，可采用能與反應(yīng)腔室壁上殘留的膜層及顆粒發(fā)生反應(yīng)的氣態(tài)氟化氫作為原位清洗時(shí)的反應(yīng)氣體，以與殘留的膜層及顆粒生成揮發(fā)性的生成物并排出系統(tǒng)。應(yīng)用HF執(zhí)行原位清洗操作時(shí)，可在清潔氣體中加入載氣體，如氮?dú)?N2)或氬氣(Ar)等；且，考慮到HF對(duì)反應(yīng)腔室40壁可能造成的損傷，所述反應(yīng)氣體中可同時(shí)通入F2氣體，以減緩HF的腐蝕速率。作為示例，所述反應(yīng)氣體中包含HF、載氣體&和F2,具體為HF含量為49%的HF氣體，其流量范圍為0.252升/分鐘(slm)，如為lslm;F2含量為20°/。的R與N2的混合氣體，其流量范圍為0.2510slm,如為5slm;載氣體氮?dú)獾牧髁糠秶鸀閘~20slm，如為1.5slm。但是，應(yīng)用傳統(tǒng)的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置提供氣態(tài)氟化氫時(shí)，所述氟化氫的利用率非常低，通常僅約為O.1%;即采購(gòu)的定量的所述氟化氫未能被充分利用，造成生產(chǎn)成本的極大浪費(fèi)。如何提高所述氟化氫的利用率成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題?？紤]到，傳統(tǒng)的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置的工作原理為，所述貯存腔室封閉時(shí)，包含液態(tài)氟化氫和氣態(tài)氟化氫的所述氟化氫密閉于所述貯存腔室內(nèi)；所述貯存腔室開放時(shí)，所述氣態(tài)氟化氫處于被供應(yīng)狀態(tài)，隨著所述氣態(tài)氟化氫的減少，由于大氣壓的作用，所述液態(tài)氟化氫發(fā)生氣化反應(yīng)，使部分所述液態(tài)氟化氫形成氣態(tài)氟化氫，以補(bǔ)充所述氣態(tài)氟化氫的減少，使位于所述貯存腔室內(nèi)的所述氣態(tài)氟化氫處于動(dòng)態(tài)平衡中。本實(shí)用新型的發(fā)明人分析后認(rèn)為，氟化氫利用率低的原因在于，所述貯存腔室開放時(shí)，隨著所述氣態(tài)氟化氫的減少，由于大氣壓的作用雖可使部分所述液態(tài)氟化氫發(fā)生氣化，而形成氣態(tài)氟化氫，但是，形成的所述氣態(tài)氟化氫難以彌補(bǔ)由于貯存腔室開放而造成的所述氣態(tài)氟化氫的減少；繼而，利用氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置可提供的氣態(tài)氟化氫逐漸減少。本實(shí)用新型的發(fā)明人經(jīng)歷分析與實(shí)踐后認(rèn)為，如何提高貯存腔室開放時(shí)發(fā)生氣化的所述液態(tài)氟化氫的比例，成為提高所述氟化氫的利用率的指導(dǎo)方向。本實(shí)用新型的發(fā)明人經(jīng)歷分析與實(shí)踐后提供了一種氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，可提高位于其貯存腔室內(nèi)的液態(tài)氟化氫的利用率。如圖2所示，所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置包括，存放氟化氫的貯存腔室10和用于關(guān)閉或開放所述貯存腔室的氣體開關(guān)20，所述氟化氫包含液態(tài)氟化氫和氣態(tài)氟化氫；特別地，所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置還連接有用以加熱所述Hi存腔室10的控溫裝置30。所述控溫裝置與所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置可拆卸連4妄；所述可拆卸連接包含粘接、帶式連接或契合式連接；所述可拆卸連接使所述控溫裝置12可與所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置分離；進(jìn)而可對(duì)所述供應(yīng)裝置根據(jù)需要靈活地增加所述控溫裝置12,而不改動(dòng)所述供應(yīng)裝置。實(shí)際生產(chǎn)中，由于所述控溫裝置30可使所述貯存腔室1O溫度升高，即，無論所述l&存腔室10關(guān)閉或開放，均可使位于所述l&存腔室10內(nèi)的所述液態(tài)氟化氫的氣化率增加，繼而，可使利用所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置可提供的所述氣態(tài)氟化氫增加。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，由于氟化氫的沸點(diǎn)僅為19.5:攝氏度，而實(shí)際生產(chǎn)中，存放于所述貯存腔室10內(nèi)的氟化氬的溫度通常為室溫，即，通常認(rèn)為，所述氣體開關(guān)20開放時(shí)，室溫及大氣壓條件已足以使所述液態(tài)氟化氫發(fā)生氣化，且氣化后形成的所述氣態(tài)氟化氫足以彌補(bǔ)已提供的所述氣態(tài)氟化氬的減少量；且通常認(rèn)為，對(duì)密閉于所述貯存腔室10內(nèi)的所述氣態(tài)氟化氫進(jìn)行加熱，易發(fā)生爆炸，造成安全隱患；致使傳統(tǒng)工藝未指引本領(lǐng)域技術(shù)人員通過提高所述貯存腔室10的溫度，以提高所述氟化氫的利用率。基于上述分析，本實(shí)用新型的發(fā)明人進(jìn)行了如下試驗(yàn)，以驗(yàn)證利用本實(shí)用新型提供的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置后提高所述氟化氫的利用率的效果。表l,為應(yīng)用傳統(tǒng)的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置和本實(shí)用新型提供的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置時(shí)對(duì)定量氟化氫的使用量對(duì)比表；如表l所示(見下頁)，設(shè)定每個(gè)氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置理論上可提供的氟化氫的數(shù)量相同，貝'J,應(yīng)用傳統(tǒng)的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置時(shí)，需要兩個(gè)供應(yīng)裝置才可提供26.3+13.4+46=85.7克氟化氫；而應(yīng)用本實(shí)用新型提供的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置時(shí)，只需要一個(gè)供應(yīng)裝置，即可提供21.0+8.9+6.7+……+17.9+11.2+13.4=459.5克氟化氫；需說明的是，由于所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置使用后，所述氟化氬便具有一定的使用壽命，如9個(gè)月；使得應(yīng)用本實(shí)用新型提供的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，由于試驗(yàn)用的所述氟化氫到達(dá)其使用壽命，而使獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏小。即，所述供應(yīng)裝置的承載量為320千克/個(gè)時(shí)，應(yīng)用本實(shí)用新型提供的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，可使所述氟化氫的利用率由約O.1%提高到高于1%，利用率增加了約10倍，大大超出了本領(lǐng)域技術(shù)人員的預(yù)期，取得了意料之外的技術(shù)效果。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>特別地，只在所述貯存腔室10開放時(shí)，所述控溫裝置加熱所述貯存腔室，可使其內(nèi)的液態(tài)氟化氫轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氟化氫，可增加本實(shí)用新型提供的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置的安全系數(shù)。所述控溫裝置30為加熱帶。所述加熱帶可采用電加熱原理；如圖3所示，所述加熱帶可包含順序?qū)盈B排列的傳熱層2、均勻排列有絕緣發(fā)熱線4的絕緣布3、傳熱層5和保溫層1,所述加熱帶還包含通過導(dǎo)線與所述絕緣發(fā)熱線4相連的開關(guān)6,所述開關(guān)6可通過接電裝置8連通電源，以及與傳熱層2、絕緣布3、傳熱層5及/或保溫層l相連的連接裝置7。所述加熱帶利用絕緣發(fā)熱線4發(fā)熱，將熱量傳遞給貝i存腔室10中的反應(yīng)氣體，使之溫度升高，以增加所述液態(tài)氟化氫的氣化率，進(jìn)而，增加所述氟化氫的利用率。所述加熱帶可選用任何自制或市場(chǎng)有售的產(chǎn)品，如產(chǎn)品型號(hào)為FTC5S-35225M的產(chǎn)品。實(shí)踐中，選用的所述加熱帶的數(shù)目為至少一個(gè)；所述加熱帶的數(shù)目可根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)及工藝條件確定。所述加熱帶數(shù)目大于一個(gè)時(shí)，與所述氣體管路相連的各所述加熱帶間距離相等；特別地，所述貯存腔室包含底壁及由所述底壁向上延伸以環(huán)繞所述底壁的側(cè)壁，所述加熱帶環(huán)繞貯存所述液態(tài)氟化氫的側(cè)壁，利于所述液態(tài)氟化氫的充分氣化。所述加熱帶可使所述貯存腔室10內(nèi)的溫度范圍為3050攝氏度，如35攝氏度。盡管通過在此的實(shí)施例描述說明了本實(shí)用新型，和盡管已經(jīng)足夠詳細(xì)地描述了實(shí)施例，申請(qǐng)人不希望以任何方式將權(quán)利要求書的范圍限制在這種細(xì)節(jié)上。對(duì)于本領(lǐng)域，技術(shù)人員來說另外的優(yōu)勢(shì)和改進(jìn)是顯而易見的。因此，在較寬范圍的本實(shí)用新型不限于表示和描述的特定細(xì)節(jié)、表達(dá)的"i殳備和方法和i兌明性例子。因此，可以偏離這些細(xì)節(jié)而不脫離申請(qǐng)人總的實(shí)用新型概念的精神和范圍。權(quán)利要求1.一種氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，包括，存放氟化氫的貯存腔室和用于關(guān)閉或開放所述貯存腔室的氣體開關(guān)，所述氟化氫包含液態(tài)氟化氫和氣態(tài)氟化氫；其特征在于所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置還連接有用以加熱所述貯存腔室的控溫裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)氟化氬供應(yīng)裝置，其特征在于所述控溫裝置與所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置可拆卸連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，其特征在于所述貯存腔室開放時(shí)，所述控溫裝置加熱所述貯存腔室。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，其特征在于所述控溫裝置為加熱帶。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，其特征在于所述加熱帶為FTC5S-35225M。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，其特征在于所述加熱帶數(shù)目為至少一個(gè)。7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，其特征在于所述貯存腔室包含底壁及由所述底壁向上延伸以環(huán)繞所述底壁的側(cè)壁，所述加熱帶環(huán)繞l!i存所述液態(tài)氟化氬的側(cè)壁。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，其特征在于所述加熱帶數(shù)目大于一個(gè)時(shí)，與所述氣體管路相連的各所述加熱帶間距離相等。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，其特征在于所述貯存腔室內(nèi)氟化氫的溫度范圍為30~50攝氏度。專利摘要一種氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置，包括，存放氟化氫的貯存腔室和用于關(guān)閉或開放所述貯存腔室的氣體開關(guān)，所述氟化氫包含液態(tài)氟化氫和氣態(tài)氟化氫；所述氣態(tài)氟化氫供應(yīng)裝置還連接有用以加熱所述貯存腔室的控溫裝置?？商岣呶挥谄滟A存腔室內(nèi)的液態(tài)氟化氫的利用率。文檔編號(hào)H01L21/205GK201136894SQ20072014436公開日2008年10月22日申請(qǐng)日期2007年12月13日優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日發(fā)明者何有豐,唐兆云,樸松源,杰白申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司