透明石英玻璃板及其制作方法，化学气相沉积工艺技术

本发明专利技术技术方案公开了一种透明石英玻璃板及其制作方法，化学气相沉积工艺，所述化学气相沉积工艺包括：在化学气相沉积工艺的反应室内放置晶圆，所述反应室上方设有双紫外光源；在所述双紫外光源和晶圆之间设置透明石英玻璃板，所述透明石英玻璃板靠近所述双紫外光源的表面具有若干倾斜面；向所述反应室通入反应气体；采用所述双紫外光源照射所述晶圆，所述双紫外光源射出的紫外光透过所述透明石英玻璃板照射至所述晶圆的表面。本发明专利技术技术方案可以减少或消除光的干涉问题，进而改善晶圆表面的成膜均匀性。

Transparent quartz glass plate and its fabrication method, chemical vapor deposition process

The technical scheme of the invention discloses a transparent quartz glass plate and its fabrication method, chemical vapor deposition process. The chemical vapor deposition process includes: a wafer is placed in the reaction chamber of the chemical vapor deposition process, a double ultraviolet light source is arranged above the reaction chamber, and a transparent light source is arranged between the two ultraviolet light sources and the wafer. The transparent quartz glass plate has several inclined surfaces near the surface of the double ultraviolet light source; the reaction chamber is fed with reactive gas; the wafer is irradiated by the double ultraviolet light source, and the ultraviolet light emitted by the double ultraviolet light source is irradiated through the transparent quartz glass plate to the surface of the wafer. The technical scheme of the invention can reduce or eliminate the interference of light, thereby improving the uniformity of film formation on the surface of a wafer.

【技术实现步骤摘要】
透明石英玻璃板及其制作方法，化学气相沉积工艺
本专利技术涉及半导体制造工艺领域，尤其涉及一种透明石英玻璃板及其制作方法，化学气相沉积工艺。
技术介绍
目前，半导体制造行业中经常用到紫外照射工艺，为了提升效率，紫外照射工艺从先前的单照射光源改进为双光源(DSS，DualSweepingSource)。以一种化学气相沉积(CVD)工艺为例，如图1所示，晶圆10放置在真空反应室20内的加热装置21上，在真空反应室20上方设有双紫外光源30a和30b，透明石英玻璃板(quartzwindow)40设置于双紫外光源30a、30b和晶圆10之间，反应气体通过进气口22通入真空反应室20，在高温下，通过气相反应在晶圆10表面生长薄膜。在化学气相沉积(CVD)工艺中，采用紫外光照射的目的是使晶圆表面生长的薄膜更致密，应力更大。然而，应用双照射光源会产生光的干涉，如图2所示，干涉的生成条件：两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。由于光的干涉，照射时会产生明暗相间的条纹，例如图3所示，这会导致晶圆表面光照不均匀，成膜均匀性异常，进而影响后续工艺。
技术实现思路
本专利技术技术方案要解决的技术问题是双光源照射晶圆表面时，因光的干涉而导致晶圆表面光照不均匀，成膜均匀性异常。为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种透明石英玻璃板，用于设置在双紫外光源和晶圆之间，所述透明石英玻璃板包括靠近所述双紫外光源的第一表面，所述第一表面具有若干倾斜面，所述双紫外光源射出的紫外光透过所述倾斜面照射至所述晶圆的表面。可选的，所述倾斜面为金字塔状单体或类金字塔状单体的侧面。可选的，所述金字塔状单体的底面为正四边形，侧面为正三角形。可选的，所述类金字塔状单体的底面为正多边形，侧面为正三角形或等腰梯形。可选的，所述金字塔状单体或类金字塔状单体紧密排列。可选的，所述金字塔状单体或类金字塔状单体的高度范围为2μm～10μm，宽度范围为2μm～10μm。为解决上述技术问题，本专利技术技术方案还提供一种上述透明石英玻璃板的制作方法，包括：采用刻蚀工艺对透明石英玻璃板进行表面处理，形成所述第一表面。可选的，所述刻蚀工艺为湿法刻蚀工艺，采用的刻蚀液为加入缓冲剂的HF溶液。可选的，所述刻蚀工艺为电感耦合等离子体刻蚀工艺。为解决上述技术问题，本专利技术技术方案还提供一种化学气相沉积工艺，包括：在化学气相沉积工艺的反应室内放置晶圆，所述反应室上方设有双紫外光源；在所述双紫外光源和晶圆之间设置上述的透明石英玻璃板；向所述反应室通入反应气体；采用所述双紫外光源照射所述晶圆，所述双紫外光源射出的紫外光透过所述透明石英玻璃板照射至所述晶圆的表面。与现有技术相比，本专利技术技术方案具有以下有益效果：双光源照射的紫外入射光线经过透明石英玻璃板的若干倾斜面的多次折射，使紫外光透过透明石英玻璃板后方向无序，由此减弱或消除了光的干涉现象，改善了晶圆表面的光照均匀性，进而改善了晶圆表面的成膜均匀性；并且，透明石英玻璃板的若干倾斜面从一定程度上减少了光的反射，减少了光的损耗，提高了紫外光照射到晶圆表面的效率。进一步，所述倾斜面为金字塔状单体或类金字塔状单体的侧面，若干金字塔状单体或类金字塔状单体紧密排列，双紫外光源射出的紫外光透过紧密排列的金字塔状单体或类金字塔状单体，照射到晶圆表面的紫外光也分布均匀，由此提升了光照均匀性，进一步改善了晶圆表面的成膜均匀性。附图说明图1为一种化学气相沉积工艺的实例示意图；图2为现有的化学气相沉积工艺中，紫外光透过透明石英玻璃板的光线方向实例示意图；图3为现有的化学气相沉积工艺在晶圆表面沉积薄膜的俯视示意图；图4为本专利技术实施例的透明石英玻璃板的结构示意图；图5为本专利技术实施例的化学气相沉积工艺中，紫外光透过透明石英玻璃板的光线方向实例示意图；图6为本专利技术实施例的化学气相沉积工艺的流程示意图。具体实施方式现有技术由于光的干涉，使得应用双紫外光源照射的半导体成膜工艺(例如CVD)在晶圆表面生长的薄膜均匀性差。为了解决现有技术的问题，专利技术人提出对设置在双紫外光源和晶圆之间的透明石英玻璃板进行表面处理，使其表面微观呈现若干倾斜面，当紫外光透过所述透明石英玻璃板，所述若干倾斜面可以改变光的方向，以此减弱光的干涉，因此，晶圆表面的光照均匀性会提高，进而提升晶圆表面的成膜质量。本专利技术技术方案提供一种透明石英玻璃板，用于设置在双紫外光源和晶圆之间，所述透明石英玻璃板包括靠近所述双紫外光源的第一表面和靠近所述晶圆的第二表面，即，当所述透明石英玻璃板设置在双紫外光源和晶圆之间，所述第一表面朝向所述双紫外光源，所述第二表面朝向所述晶圆。所述第一表面具有若干倾斜面，所述双紫外光源射出的紫外光透过具有倾斜面的第一表面和所述第二表面照射至所述晶圆的表面。现有技术中，透明石英玻璃板的第一表面与第二表面平行，而本专利技术技术方案中，所述透明石英玻璃板的第一表面具有若干倾斜面，所述倾斜面相对于第二表面倾斜，或者说，所述第一表面包括若干不平行也不垂直于所述第二表面的表面。所述若干倾斜面的作用是：让入射光线经过多次折射，使紫外光经过透明石英玻璃板后方向无序，由此减弱或消除光的干涉现象；从一定程度上减少光的反射，提高紫外光照射到晶圆表面的效率。因此，只要能够实现上述作用，所述倾斜面的表面形态不受限制，例如可以是平面、曲面或阶梯型表面等。另外，倾斜面的倾斜角度可以根据实际需求设置，在此不做限定。在本专利技术实施例中，请参考图4，所述透明石英玻璃板的倾斜面为金字塔状单体或类金字塔状单体的侧面。具体来说，所述透明石英玻璃板的第一表面形成有若干凸出的单体，所述单体的形状可以为金字塔型，也可以为类金字塔型，第一表面的若干倾斜面包括若干金字塔状单体或类金字塔状单体的侧面。一般来说，金字塔是底面为四边形、侧面为三角形的椎体结构。在实际实施时，基于工艺实现难易度的考虑，所述金字塔状单体的底面可以为正四边形，侧面可以为正三角形。类金字塔可以是底面为多边形(例如，五边形、六边形、七边形等)、侧面为三角形的椎体结构或近似椎体结构。这里的多边是指多于四边，即类金字塔单体的侧面多于四面。利用扫描电子显微镜(SEM)观察透明石英玻璃板的表面，可以看到呈“小丘状”，类金字塔单体的侧面面数越多，反射率越低陷光能力越强。在实际实施时，基于工艺实现难易度的考虑，所述类金字塔状单体的底面可以为正多边形，侧面可以为正三角形。本实施例中，如图4所示，所述金字塔状单体或类金字塔状单体的高度(h)范围可以为2μm～10μm，宽度(w)范围可以为2μm～10μm。请结合参考图5，单体的表面微观形态呈金字塔状或类金字塔状，若干单体紧密排列，具有两个作用：1、让入射光线经过多次折射，使紫外光经过透明石英玻璃板后方向无序，减少或消除了光的干涉现象；2、在一定程度上了减少了光的反射，提高了紫外光照到晶圆表面的效率。进一步，所述金字塔状单体或类金字塔状单体紧密排列。具体来说，单体之间的间距大也就是倾斜面的间距大会导致光反射较多，由此导致透过透明石英玻璃板的光损失较多，减少了光照射到晶圆表面的效率。因此，第一表面的单体应当分布均匀，且相邻单体之间的间距应当尽可能地小，较佳地，相邻的单体之间没有空隙，即单体的底面相接。双紫外光源射出的紫外光透过紧密排列、分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明石英玻璃板，用于设置在双紫外光源和晶圆之间，所述透明石英玻璃板包括靠近所述双紫外光源的第一表面，其特征在于，所述第一表面具有若干倾斜面，所述双紫外光源射出的紫外光透过所述倾斜面照射至所述晶圆的表面。

【技术特征摘要】
1.一种透明石英玻璃板，用于设置在双紫外光源和晶圆之间，所述透明石英玻璃板包括靠近所述双紫外光源的第一表面，其特征在于，所述第一表面具有若干倾斜面，所述双紫外光源射出的紫外光透过所述倾斜面照射至所述晶圆的表面。2.如权利要求1所述的透明石英玻璃板，其特征在于，所述倾斜面为金字塔状单体或类金字塔状单体的侧面。3.如权利要求2所述的透明石英玻璃板，其特征在于，所述金字塔状单体的底面为正四边形，侧面为正三角形。4.如权利要求2所述的透明石英玻璃板，其特征在于，所述类金字塔状单体的底面为正多边形，侧面为正三角形。5.如权利要求2所述的透明石英玻璃板，其特征在于，所述金字塔状单体或类金字塔状单体紧密排列。6.如权利要求2所述的透明石英玻璃板，其特征在于，所述金字塔状单体或类金字塔状单体的高度范围为2μm～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昕昀，杨杰，胡广严，吴龙江，林宗贤，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32