[發明專利]一種膜層生長方法及設備

有效

• 申請號: 202110142676.4
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112962085B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 張帆;劉松;蒲浩;王曉俠;明飛;鄭瑜環
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/34;C23C16/40;H10B43/27;H10B43/35
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 柳虹

1.一種膜層生長方法，其特征在于，包括：

按設定方式將反應氣體通入反應腔，所述反應腔內放置有待處理襯底，其中，所述設定方式包括：

在第一階段控制反應氣體以第一氣體分壓通入反應腔內；

在第二階段控制所述反應氣體以第二氣體分壓通入所述反應腔內以進行膜層生長；所述第二階段在所述第一階段之后，所述第一氣體分壓大于所述第二氣體分壓。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應腔為原子層沉積腔，所述膜層生長為原子層沉積，所述原子層沉積過程的不同反應氣體交替地通入所述反應腔內以周期性地成膜生長；其中，每個成膜周期內通入的不同反應氣體中的至少一種按照上述設定方式通入所述反應腔。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述待處理襯底包括凹陷結構，所述凹陷結構為存儲器件中的溝道孔，所述每個成膜周期中依次向反應腔通入第一氣體和第二氣體，所述第一氣體為六氯乙硅烷，所述第二氣體為含氮的反應氣體或含氧的反應氣體。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述反應腔中的溫度范圍為550-670℃。

5.根據權利要求1-4任意一項所述方法，其特征在于，

在所述第一階段和所述第二階段均通過同一進氣管路將所述反應氣體通入所述反應腔，所述進氣管路上設置有控制閥；

在所述在第一階段控制反應氣體以第一氣體分壓通入反應腔內之前包括，關閉所述控制閥持續預設時長以升高所述進氣管路中的反應氣體的氣壓；所述預設時長內所述進氣管路中有反應氣體通入；

所述在第一階段控制反應氣體以第一氣體分壓通入反應腔內、在第二階段控制反應氣體以第二氣體分壓通入所述反應腔內，包括：打開所述控制閥，以使所述反應氣體通入所述反應腔內的氣體分壓由第一氣體分壓逐漸減小至第二氣體分壓。

6.根據權利要求1-4任意一項所述的方法，其特征在于，在所述第一階段通過第一管路將所述反應氣體通入所述反應腔，在所述第二階段通過第二管路將所述反應氣體通入所述反應腔；所述第一管路中的反應氣體的氣體分壓大于所述第二管路中的反應氣體的氣體分壓。

7.根據權利要求1-4任意一項所述的方法，其特征在于，所述第一氣體分壓與所述第二氣體分壓的比值小于或等于4。

8.根據權利要求1-4任意一項所述的方法，其特征在于，所述第一階段的時長范圍為1-30秒，所述第二階段的時長范圍為60-300秒。

9.一種薄膜生長設備，其特征在于，包括：

反應腔，所述反應腔用于放置待處理襯底；

進氣管路，用于向所述反應腔通入反應氣體；

出氣管路，用于流出所述反應腔中的反應氣體；

控制器，所述控制器用于控制所述進氣管路的反應氣體的氣體分壓，以執行如權利要求1-8任意一項所述的膜層生長方法。

10.根據權利要求9所述的設備，其特征在于，所述反應氣體通過同一進氣管路通入所述反應腔，所述控制器設置于所述進氣管路上，所述控制器包括控制閥和控制電路；

所述控制電路用于調整所述控制閥的開度，以調整所述進氣管路流通的反應氣體的流速，從而控制所述反應氣體以第一氣體分壓和第二氣體分壓通入所述反應腔內。

11.根據權利要求10所述的設備，其特征在于，所述控制電路調整所述控制閥的開度，包括：

所述控制電路控制所述進氣管路的控制閥的開度為零并持續預設時間，以提高所述進氣管路中的氣壓；所述預設時長內所述進氣管路中有反應氣體通入；

控制所述進氣管路的控制閥的開度增大，以使所述反應氣體通入所述反應腔內的氣體分壓由第一氣體分壓逐漸減小至第二氣體分壓。

12.根據權利要求9所述的設備，其特征在于，所述進氣管路包括第一管路和第二管路，所述第一階段通過第一管路將所述反應氣體通入所述反應腔，第二階段通過第二管路將所述反應氣體通入所述反應腔；所述第一管路中的反應氣體的氣體分壓為第一氣體分壓，所述第二管路中的反應氣體的氣體分壓為第二氣體分壓。