[發明專利]一種用于優化半導體工藝條件的氣體注入管

無效

• 申請號: 201310613010.8
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103646902A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 張召;王智;蘇俊銘;張旭昇
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及半導體工藝領域，特別涉及用于優化半導體工藝條件的氣體注入管。

背景技術

隨著半導體器件工藝的發展以及按比例尺寸縮小，工藝條件的要求越來越精細，對工藝環境的均衡性要求越來越高。

例如圖1：傳統爐管具備產能大，制程耗費低等優點，對半導體營運成本的降低尤為重要。但是傳統的爐管機臺，由于batch?size比較大，通常一般爐管一次可以作業125片產品，氣體在通入爐管時由于晶舟過長，氣體從底部進入后經過消耗到達頂部時氣體濃度已減少很多，最終需要通過溫度的調節來達到晶舟上下膜厚一致的效果。

低壓爐管氣體由爐管底部進入反應爐，隨著氣體上升過程中的消耗氣體濃度必然會逐漸減小，這就決定了晶舟上下端膜厚如需相同則需要通過溫度的調節來實現。

因此，本發明設計一種能夠使得到達晶舟周圍的濃度一致且溫度一致的注入管，來替代傳統的注入管，如圖3所示。

發明內容

本發明通過改進氣體注入管（injector）的設計，采用由下到上管路逐漸變粗并相應添加毛細孔的方式來實現氣體在上升過程中流出注入管的量相同的目的，具體解決方案如下：

一種用于優化半導體工藝條件的氣體注入管，應用于爐管中，其中，所述氣體注入管為由下到上管路直徑逐漸增大的管道，且所述注入管的管壁設置有若干毛細孔；其中，所述毛細孔由下而上分布的密度逐漸增大，且位于上方的所述毛細孔的孔徑大于位于下方的所述毛細孔的孔徑。

上述用于優化半導體工藝條件的氣體注入管，其中，所述注入管為從下往上氣體管開口逐漸變大的梯形構造。

上述用于優化半導體工藝條件的氣體注入管，其中，所述毛細孔由下到上逐漸變大且逐漸變多。

上述用于優化半導體工藝條件的氣體注入管，其中，氣體通過所述注入管由下而上從所述毛細孔到達晶舟，所述毛細孔隨著管徑增大而增多且所述毛細孔的之間也隨之增大，到達所述晶舟的氣體也越多，從而使得晶舟周圍的濃度從上到下均一致。

上述用于優化半導體工藝條件的氣體注入管，其中，所述注入管可以使到達晶舟周圍的氣體溫度一致。

上述用于優化半導體工藝條件的氣體注入管，其中，所述注入管注入的氣體使得晶舟上晶圓形成的膜的性質及其厚度均一致。

采用本發明后的有益效果是：

第一改變傳統氣體注入管直管的構造，采用從下往上氣體管開口逐漸變大的梯形構造。

第二增加毛細孔的應用，并采用由下到上毛細孔逐漸變大和變多得方式來達到氣體流出量平衡的要求。

附圖說明

圖1為傳統的爐管機臺示意圖；

圖2為本發明一種用于優化半導體工藝條件的氣體注入管示意圖；

圖3為傳統注入管示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體事例對本發明做進一步的說明，但不作為本發明的限定。

一種用于優化半導體工藝條件的氣體注入管，應用于爐管中，其中，所述氣體3注入管為由下到上管路直徑逐漸增大的管道，且所述注入管2的管壁設置有若干毛細孔1；其中，所述毛細孔1由下而上分布的密度逐漸增大，且位于上方的所述毛細孔1的孔徑大于位于下方的所述毛細孔1的直徑，上述注入管2為從下往上氣體管開口逐漸變大的梯形構造，毛細孔1由下到上逐漸變大且逐漸變多，其中，氣體3通過所述注入管2由下而上從所述毛細孔1到達晶舟，所述毛細孔1隨著管徑增大而增多且所述毛細孔的之間也隨之增大，到達所述晶舟的氣體3也越多，從而使得晶舟周圍的濃度從上到下均一致，注入管2可以使到達晶舟周圍的氣體溫度一致，上述注入管注入2的氣體3使得晶舟上形成的膜上下性質、厚度一致。

一種用于優化半導體工藝條件的氣體注入管，注入管2為一由下到上管路直徑逐漸增大的管道，且所述管道管壁四周上由下而上添加毛細孔1，注入管2為從下往上氣體管開口逐漸變大的梯形構造，毛細孔1由下到上逐漸變大且逐漸變多。

如圖2所示，氣體3沿注入管2從下往上進入注入管2，注入管2下部的氣體3的濃度比較大，穿過下部較小的毛細孔1，進入晶舟周圍；氣體3沿注入管2繼續向上移動，因為越到上部氣體3濃度越小，而注入管2直徑越大，毛細孔1越大越多，所以穿過毛細孔1的氣體3也相應增加，到達晶舟周圍的氣體3也加大；由于增大注入管2的直徑和增大毛細孔1使晶舟上部的氣體2的濃度和下部的濃度一致，使得晶舟上的膜上下一致。

以上所述僅為本發明較佳的事例，并非因此限制本發明的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應包含在本發明的保護范圍內。