CVD共形真空/抽吸引导设计制造技术

本公开涉及CVD共形真空/抽吸引导设计和用于引导室内的气流的引导元件。引导元件包括结构、一个或多个入口、出口和传输区。一个或多个入口形成在结构的第一侧上。入口具有根据去除速率选择的入口尺寸，以减轻室内的气流变化。出口位于与结构的第一侧相对的结构的第二侧上。出口具有根据去除速率选择的出口尺寸。传输区在结构内，并将入口耦合或连接至出口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，更具体地，涉及CVD共形真空/抽吸引导设计。
技术介绍
半导体器件制造是用于创建日常电气和电子设备中存在的集成电路的工艺。制造工艺是光刻和化学处理步骤的多步骤序列，期间在由半导体材料组成的晶圆上逐渐创建电子电路。各种处理步骤分为若干种类，包括沉积、去除、图案化和修改电气性能(B卩，掺杂)。化学汽相沉积(CVD)是用于执行沉积处理步骤的多种常用工艺中的一种。通常，CVD工艺涉及使晶圆或衬底暴露给一个或多个挥发性前体，其在晶圆表面反应和/或分解以产生沉积层。CVD工艺常用于半导体制造，以形成多晶硅层、二氧化硅层和氮化硅层。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于引导室内的气流的引导元件，包括:结构；一个或多个入口，形成在结构的第一侧上，入口具有根据去除速率选择的入口尺寸以减轻气流变化；出口，形成在结构的第二侧上，并具有根据去除速率选择的出口尺寸；以及传输区，在结构内，并连接至入 口和出口。优选地，结构的形状是圆形。优选地，额外根据相对于室出口端的位置来选择入口尺寸。优选地，出口尺寸约等于室出口端尺寸。优选地，引导元件还包括围绕出口的密封件。优选地，根据沉积速率选择去除速率。优选地，结构的形状是圆盘。根据本专利技术的第二方面，提供了一种半导体工艺系统，包括:室，具有出口端；喷头，位于室的顶部，喷头被配置为分散工艺气体；加热器，在室内位于喷头的下方，加热器被配置为产生所选温度；以及引导元件，在室内并覆盖出口端，其中，引导元件减轻室内的气流变化。优选地，加热器支撑晶圆。优选地，系统还包括形成在晶圆上方的等离子体。优选地，等离子体以横跨晶圆的顶面基本均匀的速率在晶圆上沉积材料，其中，共形膜形成在晶圆的上方。优选地，系统还包括连接至出口端的泵和连接至泵的洗涤器，其中，泵被配置为从室中去除副产品，并且洗涤器处理副产品。优选地，弓丨导元件包括入口、出口以及和连接至入口和出口的传输区。优选地，入口包括多个圆形开口。优选地，入口包括具有可变宽度的单个开口。优选地，出口与出口端相对应。优选地，喷头被进一步配置为分散清洗气体。根据本专利技术的第三方面，提供了一种引导工艺室内的气流的方法，包括:提供具有出口端的室；配置引导元件；将引导元件定位为接近出口端；以及通过引导元件来引导室内的气流，以减轻气流变化。优选地，配置引导元件包括:在引导元件的第一侧上形成一个或多个入口，一个或多个入口被形成为具有根据与出口的相对位置而选择的入口尺寸；以及根据所选气体去除速率在引导元件的第二侧上形成出口，第二侧与第一侧相对。优选地，该方法还包括:根据气流在室内利用等离子体执行化学汽相沉积工艺，以在半导体器件上形成基本共形的膜。附图说明图1是示出CVD工艺的截面图。图2是使用不具有引导元件的室经由CVD工艺沉积非均匀膜的实例。图3是示出本公开实施例的CVD工艺系统的截面图。图4是根据本公开实施例形成的均匀膜的实例。 图5A是示出根据本公开实施例的引导元件的俯视图。图5B是示出根据本公开实施例的引导元件的仰视图。图6是示出根据本公开实施例的引导室内气流的方法的流程图。具体实施例方式参照附图进行本文的描述，其中，类似的参考标号一般用于表示相似的元件，并且各种结构并不一定按比例绘制。在以下描述中，为了说明的目的，陈述了许多具体细节以便于理解。然而，本领域的技术人员应该明白，本文描述的一个或多个方面可以使用较少的这些具体细节来实现。在其他情况下，以框图形式示出公知结构和器件以便于理解。许多半导体制造工艺涉及使用泵从室中抽吸蒸汽或材料。以特定的速率或流速将蒸汽或材料抽送到洗涤器(scrubber)或其他位置。泵根据出口点的定位或者各个位置相对于出口点的位置和关系以变化的速率从室内的各个位置抽吸蒸汽或材料。结果，半导体工艺均匀性可能受变化速率的影响。使用泵从室中抽吸材料的半导体工艺的一个实例是化学汽相沉积(CVD)。使用室并且半导体器件或晶圆被暴露给蒸汽形式的前体。前体与半导体器件的表面发生反应，并沉积和形成材料层来作为膜。针对半导体器件，泵以变化的速率抽吸蒸汽，这导致变化的膜厚或非共形膜。本公开包括连接至室出口位置的环或引导装置，以引导或利于室内更加均匀的流速。结果，获得更均匀的制造结果。图1是示出CVD工艺系统100的截面图。系统100利用等离子体104和RF频率，以在晶圆或半导体器件102上沉积材料。系统100包括晶圆102、等离子体104、喷头106、室130、加热器108、副产品出口位置或端口 110、工艺气体112、清洗气体114、泵116和洗涤器118。晶圆102用于通过多个处理步骤制造半导体器件。晶圆102具有由半导体材料(诸如娃)组成的衬底或主体。晶圆102可划分为一系列管芯或者配置有一系列管芯。晶圆102包括大尺寸晶圆，诸如440mm直径大小的晶圆。较大的晶圆更容易受到可变或非均匀沉积膜轮廓的影响。等离子体104是气体，其包括很大比例的电离原子或分子。等离子体104通常通过在存在工艺气体112的情况下在电极之间施加电场来生成。在该实例中，电极是喷头106和加热器108。工艺气体112填充喷头106和加热器108之间的空隙或空间。在一个实例中，电场是基于RF或AC频率的电场。在另一实例中，电场是DC场。工艺气体112通过外部泵(未示出)或类似机构来提供。工艺气体112经由喷头106流入电极之间的空间，其中，喷头106包括一系列用于充分散播工艺气体112的出口。工艺气体112可包括适当的前体气体，诸如处于适当压力的二氯甲硅烷或硅烷和氧前体。工艺气体112在室130内流动，最终作为副产品在副产品出口位置110处排出。泵116以选定的去除速率从室内抽吸副产品或者对副产品抽真空。然后，副产品可被传送至洗涤器118用于清洗和/或去除。出口位置110通常但不是必须远离中心进行定位。等离子体104在晶圆102的表面的上方或之上沉积所选材料。所选材料根据等离子体104和电场的特性来形成膜。膜包括源自等离子体104的沉积材料。在一个实例中，沉积材料是等离子沉积氮化硅。等离子体104的特性至少部分地取决于所选择的去除速率。然而，出口位置引起晶圆102周围的变化流速，导致膜的变化沉积速率和非均匀沉积。在晶圆102上形成膜之后，清洗气体114用于去除来自工艺气体112的任何分子或原子以及去除来自室130的任何其他残留材料。清洗气体114流经喷头106，经过室130，并在出口位置110排出。再一次，出口位置110引起清洗气体114的变化流速，这会导致室内一些部分不能进行可接受的清洗 ，并且还会导致污染物出现或沉积在晶圆102上。应该理解，针对晶圆的变化流速和变化沉积速率导致膜的非均匀沉积。通常，较快的流速出现在晶圆102最靠近出口位置110的区域或部分。结果，晶圆102最靠近出口位置110的部分处的沉积速率趋于较低。这导致靠近出口位置110的部分具有较薄的膜。图2是利用图1的系统100沉积的非均匀膜的实例。在该实例中，晶圆200包括衬底或器件202。衬底202可具有各种形成在其上和其中的层和/或半导体结构。此外，通过利用诸如上述系统100的系统来在器件202上形成非均匀CVD层204。非均匀层204还可以指具有倾斜的膜轮廓。变化流速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于引导室内的气流的引导元件，所述引导元件包括：结构；一个或多个入口，形成在所述结构的第一侧上，所述入口具有根据去除速率选择的入口尺寸以减轻气流变化；出口，形成在所述结构的第二侧上，并具有根据所述去除速率选择的出口尺寸；以及传输区，在所述结构内，并连接至所述入口和所述出口。

【技术特征摘要】
2012.01.20 US 13/354,5451.一种用于引导室内的气流的引导元件，所述引导元件包括: 结构； 一个或多个入口，形成在所述结构的第一侧上，所述入口具有根据去除速率选择的入口尺寸以减轻气流变化； 出口，形成在所述结构的第二侧上，并具有根据所述去除速率选择的出口尺寸；以及 传输区，在所述结构内，并连接至所述入口和所述出口。2.根据权利要求1所述的引导元件，其中，额外根据相对于室出口端的位置来选择所述入口尺寸。3.根据权利要求1所述的引导元件，其中，所述出口尺寸约等于室出口端尺寸。4.根据权利要求1所述的引导元件，还包括围绕所述出口的密封件。5.根据权利要求1所述的引导元件，其中，根据沉积速率选择所述去除速率。6.—种半导体工艺系统,包括: 室，具有出口端； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：周友华，李志聪，陈嘉和，林进祥，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：