沉积炉管内管、沉积炉管以及沉积方法.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CN112981370A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号201911294112.1(22)申请日2019.12.16(71)申请人芯恩（青岛）集成电路有限公司地址266555山东省青岛市黄岛区中德生态园团结路2877号ICIC办公楼4楼(72)发明人刘秀娟邓伟东(74)专利代理机构北京汉之知识产权代理事务所(普通合伙)11479代理人秦贺余(51)Int.Cl.C23C16/455(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称沉积炉管内管、沉积炉管以及沉积方法(57)摘要本发明提供了一种沉积炉管内管，内管管壁内具有至少一个气体流通区，气体流通区对应的管壁包括内壁和外壁；内壁不同相对高度上设置有若干层排气孔，使得气体流通区中的气体能通过排气孔进入沉积区中；一个高度层中的排气孔的总流通面积随其相对高度的升高而增大，使得单位时间内，不同高度层的排气孔的排气均匀；外壁或管壁的底部设置有与气体流通区连通的进气口。本发明还提供了一种包括上述内管的沉积炉管和使用这种炉管进行沉积的沉积方法。本发明提供的沉积炉管内管、沉积炉管和沉积方法能够改善晶圆上沉积膜厚度的均匀性。CN112981370ACN112981370A权利要求书1/1页1.一种沉积炉管内管，内管中为沉积区，其特征在于：所述内管管壁内具有至少一个气体流通区，所述气体流通区对应的管壁包括内壁和外壁；在所述内壁不同相对高度上设置有若干层排气孔，使得所述气体流通区中的气体能通过所述排气孔进入沉积区中；一个高度层中的所述排气孔的总流通面积随其相对高度的升高而增大，使得单位时间内，不同高度层的所述排气孔的排气均匀；所述外壁或所述管壁的底部设置有与所述气体流通区连通的进气口。2.根据权利要求1所述的沉积炉管内管，其特征在于：每个高度层的所述排气孔的数量相同，每个高度层的所述排气孔的总流通面积随其所在相对高度的升高而增大。3.根据权利要求1所述的沉积炉管内管，其特征在于：每个所述排气孔的流通面积相同，每个高度层的所述排气孔的数量随其所在的相对高度的升高而增多。4.根据权利要求1所述的沉积炉管内管，其特征在于：所述内管管壁中沿圆周分布有多个气体流通区。5.根据权利要求1所述的沉积炉管内管，其特征在于：还包括至少一个出气口延伸入气体流通区的进气管，所述进气管连通所述进气口。6.一种沉积炉管，其特征在于：包括根据权利要求1-5任一所述的内管；还包括套在所述内管外的外管，以及围绕所述外管的加热器。7.一种使用根据权利要求6所述沉积炉管的沉积方法，其特征在于：载有晶圆的晶舟被放置在所述沉积区中；反应气体通过所述进气口进入所述气体流通区中；所述气体流通区中的所述反应气体通过所述排气孔进入所述沉积区中，所述反应气体在所述晶圆表面进行反应生成沉积层。2CN112981370A说明书1/5页沉积炉管内管、沉积炉管以及沉积方法技术领域[0001]本发明涉及半导体集成电路技术领域，特别是涉及一种沉积炉管内管、沉积炉管以及改善沉积层厚度均匀度的沉积方法。背景技术[0002]化学气相沉积工艺(CVD，ChemicalVaporDeposition)，特别是低压化学气相沉积工艺(LPCVD)广泛应用于半导体制造技术领域中晶圆上薄膜的制备。低压化学气相沉积工艺是指将反应气体输送到沉积炉管中，使其与炉管内的晶圆在一定条件下发生化学反应，以此在晶圆表面沉积一层薄膜的方法。低压化学气相沉积工艺一般属于批处理工艺，一次可将上百片晶圆放置于晶舟上，送入沉积炉管中同时沉积薄膜。[0003]LPCVD过程常用的沉积炉管为立体式沉积炉管，图1为现有技术中常见的沉积炉管的结构示意图。沉积炉管1包括内管2、套在内管2外部的外管3以及围绕在外管3外的加热器6，晶圆7和晶舟被放置在内管2中的沉积区中，沉积气体通过气体注入管4被注入沉积区中，从下至上流动至内管2顶部，而后从内管2和外管3的空隙中从上向下流通，最终从真空管5端口流出。但是由于气体注入端口一般在炉管下端，会导致炉管中上端的气体浓度低于下端，而气体浓度的不均匀会导致晶圆7上生长的薄膜厚度不均匀，位于炉管下端的晶圆7的膜厚大于炉管上端的晶圆7的膜厚，严重时大大影响出产晶圆7的质量。发明内容[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种沉积炉管内管、沉积炉管以及沉积方法，可有效解决现有技术中晶圆上沉积膜厚度不均匀的问题。[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供了一种沉积炉管内管，内管中为沉积区，其特征在于：所述内管管壁内具有至少一个气体流通区，所述气体流通区对应的管壁包括内壁和外壁；在所述内壁不同相对高度上设置有若干层排气孔，使得所述气体流通区中的气