[發明專利]批次型擴散沉積方法

在審

• 申請號: 201811183737.6
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN111048409A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/223
• 分類號: H01L21/223;H01L21/324
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種批次型擴散沉積方法，其特征在于，包括步驟：

1)提供反應腔室，所述反應腔室內放置有若干待處理晶圓；

2)以第一升溫速率對所述反應腔室進行升溫，使所述反應腔室自初始溫度升溫至第一溫度，在升溫至所述第一溫度后通入反應氣體，以在所述晶圓表面沉積第一膜層，其中，所述第一膜層的厚度自所述晶圓中心向所述晶圓邊緣逐漸增大；

3)以第一降溫速率對所述反應腔室進行降溫，使所述反應腔室自所述第一溫度降溫到第二溫度，同時在降溫過程中繼續通入所述反應氣體，以在所述第一膜層表面沉積第二膜層，其中，所述第二膜層的厚度自所述晶圓中心向所述晶圓邊緣逐漸減小；

4)以第二升溫速率對所述反應腔室進行升溫，使所述反應腔室自所述第二溫度升溫至第三溫度，同時在升溫過程中持續通入所述反應氣體，以在所述第二膜層表面沉積第三膜層，其中，所述第三膜層的厚度自所述晶圓中心向所述晶圓邊緣逐漸增大；

5)以第二降溫速率對所述反應腔室進行降溫，使所述反應腔室自所述第三溫度降溫至第四溫度，同時在降溫過程中持續通入所述反應氣體，以在所述第三膜層表面沉積第四膜層，其中，所述第四膜層的厚度自所述晶圓中心向所述晶圓邊緣逐漸減小；

所述第一溫度、第二溫度、第三溫度及第四溫度均大于所述初始溫度且均介于薄膜的生長溫度范圍內。

2.根據權利要求1所述的批次型擴散沉積方法，其特征在于：所述步驟5)之后還包括停止供應反應氣體，并繼續以所述第二降溫速率將所述反應腔室的溫度自所述第四溫度降溫至所述初始溫度，以對沉積形成的薄膜進行退火的步驟。

3.根據權利要求1所述的批次型擴散沉積方法，其特征在于：所述第一溫度介于600℃～1200℃之間。

4.根據權利要求1所述的批次型擴散沉積方法，其特征在于：所述第三溫度與所述第一溫度相同。

5.根據權利要求1所述的批次型擴散沉積方法，其特征在于：所述第二溫度與所述第一溫度的溫度差值介于150℃～400℃之間。

6.根據權利要求1所述的批次型擴散沉積方法，其特征在于：所述第四溫度與所述初始溫度之間的溫度差值介于100℃～300℃之間。

7.根據權利要求1所述的批次型擴散沉積方法，其特征在于：所述第一升溫速率與所述第二升溫速率相同，均介于8℃/分鐘～12℃/分鐘之間。

8.根據權利要求1所述的批次型擴散沉積方法，其特征在于：所述第一降溫速率與所述第二降溫速率相同，均介于8℃/分鐘～12℃/分鐘之間。

9.根據權利要求1至8任一項所述的批次型擴散沉積方法，其特征在于：所述第一膜層、第二膜層、第三膜層及第四膜層的厚度之和大于等于1000埃。

10.根據權利要求1至8任一項所述的批次型擴散沉積方法，其特征在于：形成的所述第一膜層、第二膜層、第三膜層及第四膜層的材質包括硼磷硅玻璃、磷硅玻璃或硼硅玻璃。