[發明專利]一種成膜設備和成膜方法

在審

• 申請號: 201910186076.0
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN111696848A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 林偉華;魏明蕊;劉科學;王玉霞
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明提供一種成膜設備，包括反應腔室和第一進氣管路，還包括吹掃管路、排氣管路和尾氣處理裝置。本發明還提供一種采用該成膜設備進行成膜工藝的成膜方法，該方法在成膜工藝前，僅對第一進氣管路進行吹掃；在成膜工藝后，對第一進氣管路和反應腔室同時進行吹掃。上述成膜設備和成膜方法可以避免前一組被加工工件工藝時，管路中殘留的工藝氣體對本組被加工工件的成膜均勻性造成影響；還可以避免管路和反應腔室中殘留的工藝氣體對下一組被加工工件的成膜均勻性造成影響。從而可以保證不同批次處理中被加工工件的工藝結果一致，提高立式爐設備的成膜均勻性，達到DCE氧化工藝要求。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，具體地，涉及一種成膜設備和成膜方法。

背景技術

目前，DCE(二氯乙烯)氧化工藝是在CMOS芯片制造前端的主要成膜工藝，其目的是在晶圓表面制備高質量的二氧化硅薄膜，以對晶圓或器件起保護、鈍化、絕緣、緩沖等作用。DCE氧化工藝主要過程如下：①HCl+O2→H2O+Cl2；②Na+Cl2→NaCl；③Si+O2→SiO2；④Si+H2O→SiO2+H2。使用DCE氧化工藝可以提升膜層生長速率，提高膜層質量。

然而，在比較先進的40nm/28nm線寬集成電路工藝制程中，成膜的厚度越來越薄，對膜厚均勻性的要求也越來越高，尤其對于批次成膜的立式爐設備，既需要保證每一批次處理中從上自下每一片晶圓的工藝結果一致，還需要保證不同批次處理中晶圓的工藝結果一致，因此，如何才能保證立式爐設備的成膜均勻性，達到DCE氧化工藝要求，就成為本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種成膜設備和成膜方法，以提高立式爐設備的成膜均勻性，達到DCE氧化工藝要求。

為實現本發明的目的而提供一種成膜設備，包括反應腔室和第一進氣管路，所述第一進氣管路的出氣端與所述反應腔室連接，且在所述第一進氣管路上設置有第一通斷閥，其特征在于：還包括吹掃管路、排氣管路和尾氣處理裝置，其中，所述吹掃管路的出氣端與所述第一進氣管路連接，且連接點位于所述第一通斷閥的上游；所述排氣管路分別與所述第一進氣管路和所述尾氣處理裝置連接，所述排氣管路與所述第一進氣管路的連接點位于所述第一通斷閥和所述吹掃管路與所述第一進氣管路的連接點之間，且在所述排氣管路上設置有第二通斷閥。

優選的，在所述反應腔室的頂部設有第一進氣口，所述第一進氣管路的出氣端與所述第一進氣口連接；并且，在所述反應腔室的靠近基座的腔室壁上設有第二進氣口；所述成膜設備還包括用于向所述反應腔室內通入稀釋氣體的第二進氣管路，所述第二進氣管路的出氣端與所述第二進氣口連接。

優選的，在所述反應腔室的靠近基座的腔室壁上還設置有排氣口；所述成膜設備還包括尾氣管路，所述尾氣管路分別與所述排氣口和所述尾氣處理裝置連接。

優選的，所述成膜設備還包括第一支路、第二支路和源瓶，所述源瓶內盛放有反應物，并且，在所述吹掃管路上設置有第三通斷閥；所述第一支路的進氣端與所述吹掃管路連接，且位于所述第三通斷閥的上游；所述第一支路的出氣端與所述源瓶的進氣端連接；并且，在所述第一支路上設置有第四通斷閥；所述第二支路的出氣端與所述吹掃管路連接，且位于所述第三通斷閥的下游；所述第二支路的進氣端與所述源瓶的出氣端連接；并且，在所述第二支路上設置有第五通斷閥。

優選的，所述第一進氣管路的進氣端與氧氣源連接；所述源瓶內盛放有液態或固態的DCE。

優選的，所述稀釋氣體包括氮氣。

優選的，所述吹掃管路的進氣端與氮氣源連接。