一种改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管制造技术

本实用新型专利技术提供了一种改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，所述石英外管的外表面从上到下设置有粗糙度、颜色、厚度其中一项或多项不同的涂层，所述涂层设置上部涂层、中部涂层和下部涂层。本实用新型专利技术是在石英外管的不同区域采用不同的处理方法。使得能够得到均一性更好的氮化硅薄膜。通过加设石英外管的外表面涂层，并改变外表面涂层的能对热辐射造成影响的厚度、颜色、粗糙度的三个参数，通过对三个参数的调整达到调整氮化硅薄膜均一性的目的。且外表面涂层的厚度、颜色、粗糙度三个参数能渐变或分区域的改变。

A furnace tube quartz outer tube for improving uniformity of silicon nitride film thickness

The utility model provides a furnace tube quartz outer tube for improving the thickness uniformity of silicon nitride film. The outer surface of the quartz outer tube is provided with one or more different coatings of roughness, color and thickness from top to bottom. The coatings are provided with upper coatings, middle coatings and lower coatings. The utility model adopts different treatment methods in different areas of the quartz outer tube. The silicon nitride film with better uniformity can be obtained. The uniformity of silicon nitride film can be adjusted by adding quartz outer surface coating and changing the thickness, color and roughness of the outer surface coating which can affect the thermal radiation. The thickness, color and roughness of the outer surface coating can be changed by three parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管
本技术涉及一种半导体设备，尤其涉及一种炉管石英外管。
技术介绍
炉管沉积氮化硅主要在低压状态下利用氨气与二氯甲烷吸附沉积在硅片表面生成氮化硅薄膜。反应方程式如下：3SiH2Cl2+10NH3→Si3N4+6NH4Cl+6H2氮化硅沉积炉管顶部均一性差主要由沉积气体扩散不均匀以及硅片加热不均匀两大原因造成。沉积气体从炉管下部进入，炉管下部反应气体充足。沉积气体在硅片之间扩散较好，所以生长出的薄膜膜厚均一性较好，膜厚均一性一般在1.5％左右。但当沉积气体扩散到炉管顶部时，已被下方硅片消耗了大部分沉积气体。导致了沉积气体无法在硅片之间均匀扩散，使得边缘部分生长速率会比中心部分快，所以生长出的薄膜膜厚均一性较差，膜厚均一性一般在3％左右。但改善气体均匀性的方案很复杂并且改造成本较高，没有可行性。因此改善氮化硅沉积炉管均一性只能从改善加热均一性方向上着手。炉管内热传导主要存在两种模式，一种是热传导，另一种是热辐射。热传导指的是加热器通过加热石英管经反应气体传导到硅片上的热量，这部分热量由于反应气体分布比较平均，热量传导相对比较均匀。热辐射指的是加热器电热丝直接发出辐射照射到硅片上起到加热硅片的作用。然而由于硅片与硅片之间的间距较小，硅片中间部分只能通过反射接收到部分辐射。这导致硅片边缘受到辐射较多，而硅片中心受到辐射较小。由此造成了硅片中间收到的热量比硅片边缘的要少，从而造成了氮化硅生长速率的不同，这就是造成均一性较差的根本原因之一。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种能改善热辐射效果，使氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，所述石英外管的外表面从上到下设置有粗糙度、颜色、厚度其中一项或多项不同的涂层，所述涂层设置上部涂层、中部涂层和下部涂层。为了进一步优化上述技术方案，本技术所采取的技术措施为：优选的，所述石英外管设置为从上到下为厚度渐薄的涂层。优选的，所述涂层从上到下的厚度不同；所述上部涂层的厚度大于中部涂层的厚度，所述中部涂层的厚度大于下部涂层的厚度。优选的，所述涂层为从上到下颜色渐浅的涂层。优选的，所述涂层从上到下的颜色不同；所述上部涂层为黑色，中部涂层为灰色，下部涂层为灰白色。优选的，所述涂层为从上到下粗糙度渐小的涂层。优选的，所述涂层从上到下的粗糙度不同；所述上部涂层为超粗磨砂涂层，中部涂层为粗磨砂涂层，下部涂层为细磨砂涂层。优选的，所述涂层从上到下的厚度渐薄；所述涂层从上到下的颜色渐浅；所述涂层从上到下的粗糙度渐小。优选的，所述涂层从上到下的厚度、颜色和粗糙度均不同；所述上部涂层为黑色超粗磨砂涂层，中部涂层为灰色粗磨砂涂层，下部涂层为灰白色细磨砂涂层；所述上部涂层的厚度大于中部涂层的厚度，所述中部涂层的厚度大于下部涂层的厚度。优选的，所述涂层从上到下的厚度为连续的变薄。优选的，所述涂层从上到下的颜色为连续的变浅。优选的，所述涂层从上到下的粗糙度为连续的变小。本技术采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本技术是在石英外管的不同区域采用不同的处理方法。使得能够得到均一性更好的氮化硅薄膜。通过加设石英外管的外表面涂层，并改变外表面涂层的能对热辐射造成影响的厚度、颜色、粗糙度的三个参数，通过对三个参数的调整达到调整氮化硅薄膜均一性的目的。且外表面涂层的厚度、颜色、粗糙度三个参数能渐变或分区域的改变。通过改变台石英外管的表面形貌形貌，将氮化硅薄膜膜厚均一性控制到2％以下。附图说明图1为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；图2为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；图3为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；图4为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；图5为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的剖视图；图6为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的剖视图；图7为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；图8为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；其中的附图标记为：1涂层；11上部涂层；12中部涂层；13下部涂层。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明。图1为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；图2为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；图3为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；图4为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；图5为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的剖视图；图6为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的剖视图；图7为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图；图8为本技术的一种优选实施例的炉管石英外管的结构示意图。实施例一如图1所示，本实施例的改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，所述石英外管的外表面从上到下设置有颜色不同的涂层1，所述涂层1设置上部涂层11、中部涂层12和下部涂层13。所述涂层1为从上到下颜色渐浅的涂层1。所述涂层1的颜色为连续的变浅。实施例二如图2所示，本实施例的改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，所述石英外管的外表面从上到下设置有颜色不同的涂层1，所述涂层1设置为上部涂层11、中部涂层12和下部涂层13三个涂层。所述上部涂层11为黑色，中部涂层12为灰色，下部涂层13为灰白色。所述黑色、灰色和灰白色只是颜色中的一种选择，并不局限于此三色，也可以为其他常见的吸热效率有相对差异的颜色。实施例三如图3所示，本实施例的改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，所述石英外管的外表面从上到下设置有粗糙度不同的涂层1，所述涂层1设置上部涂层11、中部涂层12和下部涂层13。所述涂层1为从上到下粗糙度渐小的涂层1。所述涂层1的粗糙度为连续的变小。实施例四如图4所示，本实施例的改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，所述石英外管的外表面从上到下设置有粗糙度不同的涂层1，所述涂层1设置为上部涂层11、中部涂层12和下部涂层13三个涂层。所述上部涂层11为超粗磨砂，中部涂层12为粗磨砂，下部涂层13为细磨砂。所述超粗磨砂、粗磨砂和细磨砂并不是指某一参数一定的磨砂类型，而是指的相对的磨砂细度，超粗磨砂是指对于粗磨砂更粗的磨砂，粗磨砂是指对于细磨砂更粗的磨砂。实施例五如图5所示，本实施例的改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，所述石英外管的外表面从上到下设置有厚度不同的涂层1，所述涂层1设置上部涂层11、中部涂层12和下部涂层13。所述涂层1为从上到下厚度渐小的涂层1。所述涂层1的厚度为连续的变小。实施例六如图6所示，本实施例的改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，所述石英外管的外表面从上到下设置有厚度不同的涂层1，所述涂层1设置为上部涂层11、中部涂层12和下部涂层13三个涂层。所述上部涂层11的厚度大于中部涂层12的厚度，所述中部涂层12的厚度大于下部涂层13的厚度。实施例七如图7所示，本实施例的改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，所述石英外管的外表面从上到下设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，其特征在于：所述石英外管的外表面从上到下设置有粗糙度、颜色、厚度其中一项或多项不同的涂层(1)，所述涂层(1)设置上部涂层(11)、中部涂层(12)和下部涂层(13)；所述石英外管设置为从上到下为厚度渐薄的涂层(1)。

【技术特征摘要】
1.一种改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，其特征在于：所述石英外管的外表面从上到下设置有粗糙度、颜色、厚度其中一项或多项不同的涂层(1)，所述涂层(1)设置上部涂层(11)、中部涂层(12)和下部涂层(13)；所述石英外管设置为从上到下为厚度渐薄的涂层(1)。2.根据权利要求1所述的改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，其特征在于：所述涂层(1)从上到下的厚度不同；所述上部涂层(11)的厚度大于中部涂层(12)的厚度，所述中部涂层(12)的厚度大于下部涂层(13)的厚度。3.根据权利要求1所述的改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，其特征在于：所述涂层(1)为从上到下颜色渐浅的涂层(1)。4.根据权利要求3所述的改善氮化硅薄膜膜厚均一性的炉管石英外管，其特征在于：所述涂层(1)从上到下的颜色不同；所述上部涂层(11)为黑色，中部涂层(12)为灰色，下部涂层(13)为灰白色。5.根据权利要求1所述的改善氮化硅薄膜膜厚均一性...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐成，张召，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31