[發(fā)明專(zhuān)利]薄膜制備設(shè)備及其反應(yīng)腔室

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811076455.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110904437A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊康
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C16/455
• 分類(lèi)號(hào): C23C16/455;C23C16/26
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 袁禮君;闞梓瑄

本發(fā)明公開(kāi)一種薄膜制備設(shè)備及其反應(yīng)腔室。包括腔體以及設(shè)置在所述腔體內(nèi)的載物平臺(tái)；所述腔體包括：進(jìn)氣口，設(shè)置在所述載物平臺(tái)的上方，用于輸入反應(yīng)氣體；筒形的側(cè)壁，設(shè)置有位于同一水平高度、由側(cè)壁的內(nèi)周壁凹陷形成且環(huán)繞所述載物平臺(tái)分布的多個(gè)排氣孔；以及排氣流道，連通于每個(gè)所述排氣孔；其中，所述排氣流道抽氣時(shí)，載物平臺(tái)上方的氣體從中間均勻地向四周流動(dòng)。采用這種反應(yīng)腔室制備的薄膜更加均勻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體來(lái)說(shuō)涉及一種半導(dǎo)體加工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種薄膜制備設(shè)備及其反應(yīng)腔室。

背景技術(shù)

在現(xiàn)今的半導(dǎo)體工業(yè)中，硬掩模主要運(yùn)用于多重光刻工藝中，首先把多重光刻膠圖像轉(zhuǎn)移到硬掩模上，然后通過(guò)硬掩模將最終圖形刻蝕轉(zhuǎn)移到襯底上。

為應(yīng)對(duì)集成電路臨界尺寸越來(lái)越窄的需求，需要制造更高分辨率的圖形，光刻膠厚度必須相應(yīng)的降低以增加圖樣轉(zhuǎn)移的精確度。因此,我們需要一個(gè)有高選擇比的材料當(dāng)硬掩模來(lái)減少光刻膠的厚度，尤其是應(yīng)用在70納米以下先進(jìn)工藝中的高深寬比下的圖樣轉(zhuǎn)移。

現(xiàn)有技術(shù)中氮化硅，氮碳化硅,非晶硅,碳薄膜等薄膜皆可作為硬掩模。但對(duì)于底材氧化硅薄膜或是摻雜硼、磷或氟的氧化硅薄膜而言，碳薄膜的制造成本低，因此碳薄膜常用于高深寬比的光刻膠圖樣轉(zhuǎn)移層或是硬掩模層。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中生長(zhǎng)出的碳薄膜厚度的均勻程度較低，導(dǎo)致最終產(chǎn)品的良品率較低。

在所述背景技術(shù)部分公開(kāi)的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，碳薄膜的厚度不均勻是由于反應(yīng)氣體在晶圓上不均勻流動(dòng)所導(dǎo)致的。如圖1所示，圖1為一種碳薄膜制備設(shè)備的反應(yīng)腔室1a的剖視示意圖。反應(yīng)腔室1a包括筒體11a、頂壁13a、底壁12a、抽氣環(huán)和載物臺(tái)14a。頂壁13a和底壁12a分別封堵柱筒體11a的兩端。筒體11a豎直設(shè)置，頂壁13a位于筒體11a的上方，底壁12a位于筒體11a的底部。頂壁13a上設(shè)置有進(jìn)氣口131a。進(jìn)氣口131a用于進(jìn)入反應(yīng)氣體。載物臺(tái)14a設(shè)置在筒體11a內(nèi)。載物臺(tái)14a用于放置晶圓2。筒體11a設(shè)置有內(nèi)壁向內(nèi)凹陷形成的環(huán)形凹槽112a。抽氣環(huán)與環(huán)形凹槽112a同軸設(shè)置，抽氣環(huán)覆蓋在環(huán)形凹槽112a上的開(kāi)口上。環(huán)形凹槽112a的內(nèi)壁與抽氣環(huán)113a圍合出環(huán)形流道111a。如圖2所示，抽氣環(huán)113a上設(shè)置有均勻分布的多個(gè)排氣孔114a。排氣孔114a均連通于環(huán)形流道111a。筒體11a上還設(shè)置有一個(gè)出氣孔115a。出氣孔115a一端連通于環(huán)形流道111a、另一端連通到真空泵上。真空泵開(kāi)動(dòng)后，筒體11a內(nèi)的氣體依次通過(guò)排氣孔114a、環(huán)形流道111a和出氣孔115a而排出。但由于有些排氣孔114a距離出氣孔115a近，有些排氣孔114a距離出氣孔115a遠(yuǎn)，這樣，靠近出氣孔115a的排氣孔114a吸氣快，遠(yuǎn)離出氣孔115a的排氣孔114a吸氣慢，這樣，在晶圓2表面的反應(yīng)氣體氣流一側(cè)流速快、另一側(cè)流速慢，由此導(dǎo)致反應(yīng)氣體在晶圓2表面沉積的薄膜的厚度一側(cè)厚、一側(cè)薄。

本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題為如何使得晶圓上生成的薄膜的厚度更均勻。

本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種薄膜制備設(shè)備的反應(yīng)腔室，其包括腔體以及設(shè)置在所述腔體內(nèi)的載物平臺(tái)；所述腔體包括：進(jìn)氣口，設(shè)置在所述載物平臺(tái)的上方，用于輸入反應(yīng)氣體；筒形的側(cè)壁，設(shè)置有位于同一水平高度、由側(cè)壁的內(nèi)周壁凹陷形成且環(huán)繞所述載物平臺(tái)分布的多個(gè)排氣孔；以及排氣流道，連通于每個(gè)所述排氣孔；

其中，所述排氣流道抽氣時(shí)，載物平臺(tái)上方的氣體從中間均勻地向四周流動(dòng)。