公开了一种用于沉积氮化硅膜的化学气相沉积炉。该炉包括沿基本竖直方向伸长的处理室和用于在处理室中支撑多个晶片的晶片舟。处理气体注射器设置在处理室内，其基本在晶片舟高度上沿基本竖直方向延伸，并且包括连接到硅前体源和氮前体源的进给端和多个竖直间隔的气体注射孔，以从进给端向处理室提供气体。该炉可以包括吹扫气体注射系统，以在处理室的下端附近将吹扫气体提供到处理室中。附近将吹扫气体提供到处理室中。附近将吹扫气体提供到处理室中。
【技术实现步骤摘要】
用于沉积膜的化学气相沉积炉
[0001]本专利技术涉及半导体处理领域，尤其涉及用于沉积氮化硅膜的化学气相沉积炉。
技术介绍
[0002]在立式分批炉中同时处理多个半导体晶片提出了这样的问题，即如何在晶片舟的长度上和晶片表面上为堆叠在晶片舟中的所有晶片提供基本相同的层质量。为了提高层质量的均匀性，立式炉通常配备有晶片舟旋转机构，该机构在处理过程中旋转晶片舟，以平衡晶片上的不均匀性。
[0003]优化沉积在舟上的晶片上的层厚度的均匀性的处理条件是温度。为了在晶片舟中的一批晶片的衬底上获得均匀的层厚度，其每个晶片可以优选地通过设置在处理室侧壁附近和处理室顶壁附近的加热装置被基本均匀地加热到仔细调整的温度。
[0004]已经发现，通过调节舟上的温度，可以提高舟上的层厚度均匀性，但舟上的沉积层质量可能开始出现变化。这些变化可能是不想要的。
技术实现思路
[0005]提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一些概念。这些概念在以下公开的示例实施例的详细描述中被进一步详细描述。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
[0006]目的是提供一种化学气相沉积炉，由此可以提高晶片舟上沉积层的层质量均匀性。
[0007]根据一实施例，可以提供一种用于沉积氮化硅膜的化学气相沉积炉。该炉可以包括限定沿基本竖直方向伸长的处理室的管和用于在处理室中支撑多个晶片的晶片舟。该炉可以具有处理室内的处理气体注射器，其基本在晶片舟高度上沿基本竖直方向延伸，并且包括在使用中连接到提供硅前体的第一源和提供氮前体的第二源的进给端。处理气体注射器可以设置有多个竖直间隔的气体注射孔，以从进给端向处理室提供气体。该炉可以具有吹扫气体注射系统，用于在处理室的下端附近向处理室中提供吹扫气体。
[0008]根据另一实施例，提供了一种用于在晶片上沉积氮化硅层的方法，包括：
[0009]在晶片舟中提供多个晶片，并将晶片舟沿基本竖直方向装载到化学气相沉积炉的处理室中；
[0010]使基于硅前体和氮前体的气体流入处理气体注射器，到达多个竖直间隔的气体注射孔，以将气体提供给晶片舟中的晶片上的处理室；以及
[0011]将吹扫气体提供到处理室的下端附近的处理室中。
[0012]本专利技术的各种实施例可以彼此分开应用或者可以组合。将参考附图中所示的一些示例在详细描述中进一步阐述本专利技术的实施例。
附图说明
[0013]应当理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大，以有助于提高对本公开的所示实施例的理解。
[0014]图1示出了立式处理炉的管的剖视图。
[0015]图2示意性地公开了用于与图1的化学气相沉积炉配合的阀系统、吹扫气体注射系统和控制系统。
具体实施方式
[0016]尽管下面公开了某些实施例和示例，但本领域技术人员将理解，本专利技术延伸到具体公开的实施例和/或本专利技术的用途及其明显的修改和等同物之外。因此，意图是所公开的本专利技术的范围不应被下面描述的具体公开的实施例所限制。本文呈现的图示并不意味着是任何特定材料、结构或器件的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施例的理想化表示。
[0017]如本文所用，术语“衬底”或“晶片”可以指可以使用的或者可以在其上形成器件、电路或膜的任何一种或多种底层材料。术语“半导体器件结构”可以指处理过的或部分处理过的半导体结构的任何部分，即包括或限定要在半导体衬底上或中形成的半导体器件的有源或无源部件的至少一部分。
[0018]半导体衬底可以在立式炉中批量处理。这种处理的示例是在衬底上沉积各种材料的层。例如，一些过程可以基于氯化物和氨。
[0019]图1是化学气相沉积炉的示例的横截面侧视图，包括限定处理室4的处理管1。该炉可以包括可竖直移动的门5，该门5配置为关闭下凸缘和/或上凸缘3中的中央入口开口10，并且配置为支撑晶片舟6，该晶片舟6配置为保持多个衬底。上凸缘和下凸缘3可以部分关闭处理管1的开口端。衬里2可以沿着处理管1延伸以保护该管。
[0020]门5可以设置有驱动装置7，以允许晶片舟6在处理室4中旋转。基座9可以设置在驱动装置7和晶片舟6之间。基座9可以设置有加热器和/或热绝缘体，以提高舟6中晶片的热均匀性。衬里2可以在较高端封闭，例如具有圆顶形状，并且可以对于底部开口上方的气体基本封闭。下凸缘3包括入口开口10，其配置为插入和移除舟6，舟6配置为在处理室4中承载多个衬底。
[0021]处理气体注射器17可以设置在处理室4内部，基本在晶片舟6的高度上沿基本竖直方向延伸。沿着管1延伸的衬里2可以具有径向向外延伸的凸起，以容纳处理气体注射器17。处理气体注射器17包括可操作地连接到第一进给管线19的进给端18，第一进给管线19可以连接到硅前体20的第一源。进给端18可操作地连接到第二进给管线21，该第二进给管线21可以连接到包含氮前体22的第二源。
[0022]在处理气体注射器的进给端18提供的硅前体可包含硅烷。硅前体可包括选自一氯硅烷、二氯硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷、乙硅烷和丙硅烷的一种或多种化合物。
[0023]在处理气体注射器的进给端18提供的氮前体可以包括氨。当氮前体和硅前体在进给端18进入处理气体注射器17时，它们可以开始混合并相互反应。
[0024]图2示意性地公开了用于与图1的化学气相沉积炉配合的阀系统31。图2示出了处理气体注射器17的进给端18(仅部分示出)可以通过第一进给管线19和第二阀37连接到包
含氮前体22的第二源39。处理气体注射器17的进给端18也可以通过第二进给管线21和第二阀35连接到包含硅前体20的第一源41。如果第一和第二阀35、37都为硅前体20和氮前体22打开，则处理气体注射器17的进给端18将接收处理气体，用于在处理室4中沉积氮化硅层。可以理解，源是指包含前体和/或气体的容器或者提供前体和/或气体的工厂的连接。
[0025]可以提供控制器50，其可操作地连接到阀系统31。控制器50可以在沉积期间控制第一和第二阀35、37。控制器50可以设置有存储器50和处理器53。控制器50可以设置有时钟，例如作为处理器53的一部分，以运行作为时间函数的配方。控制器50可以将通过处理气体注射器17进入处理室4的处理气体的流量控制在100到500立方厘米/分钟(SCCM)之间，优选为250立方厘米/分钟。
[0026]回到图1，处理气体注射器17可以设置有多个竖直间隔的气体注射孔23，以在晶片舟6的长度上均匀地将在进给端18处注射器17内部接收的气体提供给处理室4。多个气体注射孔23可以在处理气体注射器17的高度的一部分上延伸。第一和第二进给管线19、21可以部分地作为穿过凸缘3之一的通道，并且进一步作为通向氮前体22或硅前体20的源的管。
[0027]多个气体注射孔可以在处理气体注射器17的高度的一部分上延伸。气本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于沉积氮化硅膜的化学气相沉积炉，包括：限定沿基本竖直方向伸长的处理室的管；用于在处理室中支撑多个晶片的晶片舟；以及处理室内的处理气体注射器，其基本在晶片舟高度上沿基本竖直方向延伸，并且包括在使用中连接到提供硅前体的第一源和提供氮前体的第二源的进给端，以及多个竖直间隔的气体注射孔，以从进给端向处理室提供气体；其中该炉包括：吹扫气体注射系统，用于在处理室的下端附近向处理室中提供吹扫气体。2.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其中，所述多个气体注射孔在所述处理气体注射器的高度的一部分上延伸，并且所述吹扫气体注射系统构造和布置成在最低气体注射孔下方提供吹扫气体。3.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其中，所述管支撑在具有中央入口开口的凸缘上，所述开口设置有门，并且所述吹扫气体注射系统构造和布置成在门上方提供吹扫气体。4.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其中，所述管支撑在凸缘上，并且所述吹扫气体注射系统构造和布置成在与凸缘基本相同的高度处提供吹扫气体。5.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其中，所述管支撑在凸缘上，并且所述吹扫气体注射系统构造和布置成通过凸缘中的通道提供吹扫气体。6.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其中，所述化学气相沉积炉在所述管下方设置有排气口，并且所述吹扫气体注射系统构造和布置成在与排气口基本相同的高度处提供吹扫气体。7.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其中，所述吹扫气体注射系统构造和布置成在所述化学气相沉积炉的第一侧提供吹扫气体，并且化学气相沉积炉在化学气相沉积炉的不同于第一侧的第二侧在所述管下方设置有排气口。8.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其中，所述吹扫气体注射系统连接至吹扫气体源。9.根据权利要求8所述的化学气相沉积炉，其中，所述吹扫注射气体系统构造和布置成提供惰性气体作为吹扫气体。10.根据权利要求9所述的化学气相沉积炉，其中，所述吹扫气体注射系统构造和布置成提供氮气作为惰性吹扫气体。11.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其中，所述吹扫气体注射系统构造和布置成向所...
【专利技术属性】
技术研发人员：D皮埃罗，W科内鹏，A克拉弗，L吉迪拉，M马利亚诺，TGM奥斯特拉肯，H特霍斯特，B琼布罗德，S帕鲁伊，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。