多喷嘴LPCVD成膜方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113774357A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202110987923.0(22)申请日2021.08.26(71)申请人杭州中欣晶圆半导体股份有限公司地址311201浙江省杭州市钱塘新区东垦路888号(72)发明人戚定定(74)专利代理机构杭州融方专利代理事务所(普通合伙)33266代理人沈相权(51)Int.Cl.C23C16/455(2006.01)C23C16/52(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称多喷嘴LPCVD成膜方法(57)摘要本发明涉及一种多喷嘴LPCVD成膜方法，所属半导体晶圆加工技术领域，包括如下操作步骤：第一步：先将半导体晶圆半成品进行装片，然后送进反应室并完成反应室的抽真空作业。第二步：检查设备情况，确认正常后通过N2喷嘴对反应室充N2吹扫并升温至650±40℃。第三步：再将反应室抽真空，然后保持压力稳定后，打开所有SiH4喷嘴和N2喷嘴，开始淀积成膜过程。第四步：完成淀积成膜过程后，关闭所有SiH4喷嘴和N2喷嘴，然后将反应室抽真空。第五步：N2喷嘴回冲N2将反应室恢复到常压，最后完成半导体晶圆成膜过程。具有工艺点单、运行稳定性好和反应周期短的特点。解决了炉芯管顶部晶圆成膜均匀性差的问题。CN113774357ACN113774357A权利要求书1/1页1.一种多喷嘴LPCVD成膜方法，其特征在于：包括如下操作步骤：第一步：先将半导体晶圆半成品进行装片，然后送进反应室并完成反应室的抽真空作业；第二步：检查设备情况，确认正常后通过N2喷嘴对反应室充N2吹扫并升温至650±40℃；第三步：再将反应室抽真空，然后保持压力稳定后，打开所有SiH4喷嘴和N2喷嘴，开始淀积成膜过程；第四步：完成淀积成膜过程后，关闭所有SiH4喷嘴和N2喷嘴，然后将反应室抽真空；第五步：N2喷嘴回冲N2将反应室恢复到常压，最后完成半导体晶圆成膜过程。2.根据权利要求1所述的多喷嘴LPCVD成膜方法，其特征在于：在反应室中采用5根喷嘴呈环状均匀排列，包括4根SiH4喷嘴和1根N2喷嘴。3.根据权利要求2所述的多喷嘴LPCVD成膜方法，其特征在于：成膜时4根SiH4喷嘴的流量为0.1～0.25SLM，1根N2喷嘴的流量为1.0～4.0SLM。4.根据权利要求1所述的多喷嘴LPCVD成膜方法，其特征在于：淀积成膜炉芯管内压强控制在10～30Pa。5.根据权利要求1所述的多喷嘴LPCVD成膜方法，其特征在于：当膜厚需要达到3000Å时，淀积成膜时间为15～19min；当膜厚需要达到8000Å时，淀积成膜时间为46～50min。6.根据权利要求1所述的一种多喷嘴LPCVD成膜的工艺控制过程，其特征在于：包括如下控制步骤：S1：起始状态，SiH4喷嘴、N2喷嘴的开关阀处于闭合状态，当装片完成后，采用成膜控制模块控制反应室进行抽真空作业，当反应室压力传感器数值为0时，给予成膜控制模块信号，停止抽真空作业；S2：成膜控制模块对N2喷嘴开关阀发出指令进行开启，并通过N2喷嘴流量控制阀确保充N2吹扫的稳定性，同时采用反应室加热模块对反应室进行升温，直至温度到达反应室温度传感器设定的上线值后，给予成膜控制模块信号，停止升温并关闭N2喷嘴开关阀；S3：完成充N2吹扫和升温过程后，成膜控制模块控制反应室进行抽真空作业，接着SiH4喷嘴、N2喷嘴的开关阀处于打开状态，开始淀积成膜过程；S4：完成淀积成膜过程后，成膜控制模块发出关闭SiH4喷嘴、N2喷嘴的开关阀的指令，接着控制反应室进行抽真空作业，当反应室压力传感器数值为0时，给予成膜控制模块信号，停止抽真空作业；S5：成膜控制模块控制SiH4喷嘴开关阀处于闭合状态，N2喷嘴开关阀呈打开状态，对反应室进行回冲N2，当反应室压力传感器数值为常压，即一个大气压数值时，N2喷嘴开关阀关闭，成膜控制模块完成半导体晶圆成膜的工艺控制过程。7.根据权利要求1所述的多喷嘴LPCVD成膜的工艺控制过程，其特征在于：反应室加热模块为电阻式电炉加热器或涡流高频电磁炉加热器。2CN113774357A说明书1/3页多喷嘴LPCVD成膜方法技术领域[0001]本发明涉及半导体晶圆加工技术领域，具体涉及一种多喷嘴LPCVD成膜方法。背景技术[0002]在半导体晶圆生产加工中，LPCVD是目前常见的Poly‑Si成膜技术之一。它的基本原理是利用SiH4在高温下发生分解，生成Poly‑Si薄膜沉积在晶圆表面。SiH4是从外接特气管路通过喷嘴进入炉芯管内部的。[0003]现有喷嘴为石英材质，呈圆管形，生产过程中发现SiH4喷嘴中最长的喷嘴易断裂，使用寿命较其他喷嘴短。有的喷嘴甚至在正常生产过程中断裂，造成一