半导体器件制作设备制造技术

一种半导体器件制作设备，包括反应室，用于检测反应室压力的压力计，通过管路与反应室相连的调压装置，所述调压装置与大气环境连通。所述设备可保持反应室内压力的稳定，在制作栅介质层的工艺中，通过控制反应室的压力，提高了形成的栅介质层的厚度均匀性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体制造
，特别涉及一种半导体器件制作设备。
技术介绍
半导体制作的主要工艺就是在晶圓内制作若干MOSFET晶体管，而栅介 质层是MOSFET晶体管制作工艺中最重要的工艺之一，直接决定了晶体管的 性能。因此在集成电路制造业中对栅介质层的质量要求很高，例如要求具有 比较薄的栅介质层，而且要求栅介质层的厚度均匀分布。目前栅介质层的制 作方法很多，比如申请号为200610001049.4的中国专利申请给出的栅介质层的 制作方法，目的即在于控制栅介质层的厚度均匀性。随着整个半导体器件的尺寸越来越小，栅介质层的厚度也越做越薄，对 厚度均匀性的要求也越来越高。现有技术中，通常采用炉管(ftimace)设备 制作栅介质层，制作过程需要炉管中保持700摄氏度至950摄氏度的高温，以 及700torr至900torr ( ltorr= 13Pa)的高压状态，形成的栅介质层的厚度通常在 20A至200A。通常情况下，要求栅介质层的厚度变化能够控制在0.5A以下， 最多，不能超过2A。在采用炉管制作栅介质层的工艺中，栅介质层的增长速度与反应室的压 力成正比例，因此，形成的栅介质层的厚度也随着反应室的压力变化而变化 根据经验，反应室的压力变化10torr，栅介质层的厚度会产生1.0A的波动。这 种波动会对半导体器件例如晶体管的性能产生很大的影响。现有技术的半导体器件制作设备结构如附图l所示，图中所示设备为炉 管，包括反应室IO,控制阀12通过连接管11与反应室10连接，所述的控制阀12通过调节阀门开合的大小控制反应室10内的压力，并排出反应室10内的有 害气体，控制阀12通过管道13与大气连通。通常情况下，所述的控制阀12通过调节反应室IO内的压力与大气之间的 压力差恒定为常数3.7torr左右(50Pa左右)，在认为大气压力是恒定的情况下， 从而控制反应室内的压力保持恒定。遗憾的是，大气压力会随着季节，环境温度等发生变化，变化的幅度能 够达到大约30torr (400Pa左右)，如附图2所示，为不同时间大气压力的变化 曲线图。因此，采用现有的炉管设备制作栅介质层时，随着大气压力的变化， 形成的栅介质层的厚度也随之发生变化，变化幅度可达到1.5A至3A,如附图3 所示，为采用现有技术的炉管设备，在不同的大气压力下，形成的栅介质层 的厚度变化曲线图，从中可以看出，栅介质层的厚度变化幅度较大。因此，必须对炉管设备进行改进，稳定反应室内的压力，提高形成的栅 介质层的厚度均匀性。
技术实现思路
有鉴于此，本技术解决的技术问题是提供一种半导体器件制作设备， 以保持所述半导体器件制作设备反应室内的压力稳定性，提高制作栅介质层 时形成的栅介质层的厚度稳定性。一种半导体器件制作设备，包括反应室，用于检测反应室压力的压力计，通过管路与反应室相连的调压装置，所述调压装置与大气环境连通。 优选的，所述压力计与反应室连通。优选的，所述压力计与连接反应室和调压装置的管路连通。优选的，所述的压力计包括压力信号传感器，感应反应室的压力；与压力信号传感器连接的压力信号发射装置，用于接收压力信号传感器感受到的压力信号并发出所述压力信号。4优选的，所述的调压装置包括压力信号接收装置，接收从压力计传送来的压力数值，控制装置，判断压力信号接收装置接收到的压力数值，向调节阀下达调整的指令；调节阀，根据指令，自动调整开合状态。 与现有技术相比，上述方案具有以下优点本技术所述的半导体器件制作设备，在反应室内或者与反应室连接 的管道上设置压力计，可以方便直观的检测反应室内的压力，在反应室内压 力发生变化时，通过调压装置对反应室的压力进行调整，可以避免现有技术 中的半导体器件制作设备无法及时观测到反应室内的压力变化的缺陷，并且， 避免了现有技术采用普通的控制阀无法准确控制反应室压力的缺陷，保持了 反应室内压力的稳定。本技术所述的半导体器件制作设备，在制作栅介质层的工艺中，通 过控制反应室的压力，提高了形成的栅介质层的厚度均匀性。附图说明图1为现有技术所述的半导体器件制作设备结构示意图； 图2为不同时间大气压力的变化曲线图3为现有技术的炉管设备，在不同的大气压力下，形成的栅介质层的 厚度曲线图4为本技术实施例所述的半导体器件制作设备结构示意图； 图5为本技术实施例所述的压力计与调压装置结构以及连接关系示 意图6为本技术实施例反应室内压力的变化曲线图7为本技术实施例所述的半导体器件制作设备，形成的栅介质层的厚度曲线图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合 附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。本技术的目的在于提供一种半导体器件制作设备，以保持所述半导 体器件制作设备反应室内的压力稳定性，提高制作栅介质层时形成的栅介质 层的厚度稳定性。参考附图4所示，为本实施例所提供的半导体器件制作设备的结构示意 图，包括反应室100，用于检测反应室压力的压力计150，通过管路110与反 应室100相连的调压装置120,连通调压装置120和大气环境的管路130。所述的反应室100为放置晶圓并进行半导体制作工艺的工艺腔，以制作 栅介质层的炉管设备为例，晶圓放置在反应室100内，在晶圓表面形成栅介 质层时，反应气体通过反应室100的进气管道(图中未示出)通入反应室100 内，在反应室100内发生化学反应，生成栅介质层。本实施例所述的管道110是与反应室100连接的排气管道， 一方面，用 来控制反应室100内的压力，另一方面，可以及时排出反应室100内产生的 废气。为了有效控制反应室内的压力恒定，本实施例所述的炉管设备，在排气 管道110上连接调压装置120,调压装置120的一端与反应室相连，另一端， 通过管道130连通大气。为了随时观测反应室内的压力，在反应室内或者反应室和调压装置连接 的管道上设置有压力计150。进行栅介质层的制作工艺时，如果调压装置120 处于全开状态，则反应室内的压力应该与环境的压力相同，即为大气压力， 因为大气压力随着季节、温度等发生变化，反应室内的压力也会随着环境压 力的改变而改变。因此，在环境压力发生变化时，需要调节调压装置的状态， 使反应室内的压力保持恒定。在本技术的一个实施例中，所述的调压装置120为常规的手动调节阀，进行4册介质层的制作工艺时，压力计150显示出反应室内的压力后，根 据显示的压力，手动调节所述的调压装置，^吏反应室压力保持恒定。在本技术的另一个实施例中，参考附图5所示，所述的压力计150具有压力信号传感器210，感应反应室的压力；与压力信号传感器连接的压力信号发射装置220，用于接收压力信号传感器感受到的压力信号并发出所述压力信号。在反应室内压力发生变化时，压力计的压力信号传感器210感应到反应室的压力，并将压力信号传送至压力信号发射装置220,将所述的压力信号传送至调压装置，通过调压装置调整反应室内的压力。本技术中，所述的压力计还可以是本领域技术人员熟知的任何与炉管设备型号匹配的市售 ± 口参考附图5所示，所述的调压装置120具有压力信号接收装置230,可以 接收从压力计传送来的压力数值，控制装置240，所述的控制装置将压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件制作设备，其特征在于，包括反应室，用于检测反应室压力的压力计，通过管路与反应室相连的调压装置，所述调压装置与大气环境连通。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件制作设备，其特征在于，包括反应室，用于检测反应室压力的压力计，通过管路与反应室相连的调压装置，所述调压装置与大气环境连通。2. 根据权利要求1所述的半导体器件制作设备，其特征在于，所述压力 计与反应室连通。3. 根据权利要求1所述的半导体器件制作设备，其特征在于，所述压力 计与连接反应室和调压装置的管路连通。4. 根据权利要求1所述的半导体器件制作设备，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁敬秀，陆肇勇，范建国，陆文怡，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]