[發明專利]擴散設備和擴散系統

在審

• 申請號: 202110601929.X
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113373522A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 蔣新和;王國峰;任宏志
• 申請（專利權）人: 北海惠科半導體科技有限公司
• 主分類號: C30B31/06
• 分類號: C30B31/06;C30B31/16;C30B29/06;H01L21/02;H01L21/22;H01L21/223
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 邢濤

本申請實施例公開了一種擴散設備和擴散系統，用于對晶圓進行氧化沉積制程，其特征在于，包括：爐體、進氣口、出氣口和晶舟以及導流管，爐體內部中空結構；進氣口設置在所述爐體上，用于進氣；進氣口和出氣口分別位于爐體底部的兩側；晶舟設置在爐體內，用于承載晶圓；導流管設置在爐體內，導流管的一端與進氣口連接，另一端延伸至爐體的上部，導流管設置有第一開口，第一開口設置在導流管上，靠近爐體的上部；其中，擴散設備還設置有第二開口，對應晶舟的下部設置，將反應氣體導入到晶舟的下部。以使整個爐體都能迅速接觸到氣體參與反應，改善晶圓氧化沉積的均勻性。

技術領域

本申請涉及半導體電子技術領域，尤其涉及一種擴散設備和擴散系統。

背景技術

多晶硅在半導體器件制造過程中，應用非常廣泛，主要用為柵極、互連、填充材料；通常，多晶硅反應設備為立式爐管設備。

目前的立式工藝爐設備都是通過單根進氣管插入爐體底部，從底端進氣，氣體流動方向大致是從下到上，從左到右，從右上再到右下通過排氣排走，這樣的一個壞處就是爐體最底部的晶圓先接觸到氣體，參與反應，在相同反應時間內，對應的厚度也最大，實際工藝中為了調節這種誤差，整個爐體溫度從上到下依次遞減，以保證整體工藝晶圓的均勻性，但是一味的調節溫度去減少這種差異就會使整個爐體溫度差異過大，有的最上端溫度和最下端溫差甚至多達上百攝氏度，并不能對由于氣體流向和流速對晶圓氧化沉積形成的膜層厚度的均勻性造成的影響有明顯改善。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種立式工藝爐，可以在加快氣體達到爐體上部，與晶圓進行反應，改善爐體上部和下部的晶圓形成鍍膜的均勻性。

本申請實施例公開了一種擴散設備和擴散系統，用于對晶圓進行氧化沉積制程，其特征在于，包括：爐體、進氣口、出氣口和晶舟以及導流管，爐體內部中空結構；進氣口設置在所述爐體上，用于進氣；進氣口和出氣口分別位于爐體底部的兩側；晶舟設置在爐體內，用于承載晶圓；導流管設置在爐體內，導流管的一端與進氣口連接，另一端延伸至爐體的上部，導流管設置有第一開口，第一開口設置在導流管上，靠近爐體的上部；其中，擴散設備還設置有第二開口，對應晶舟的下部設置，將反應氣體導入到晶舟的下部。

可選的，所述導流管上對應所述晶舟的位置還設置有第三開口，所述第一開口、所述第二開口和所述第三開口分別依次設于所述晶舟的頂部、第一三等分部、第二三等分部。

可選的，所述導流管還設置有第三開口，所述第一開口、所述第二開口和所述第三開口分別依次設于所述爐體的頂部、中部、底部。

可選的，所述導流管上的開口數量與所述晶舟的晶圓承載部的數量相同，所述導流管上的開口的位置與所述晶舟的晶圓承載部的位置一一對應。

可選的，所述導流管的數量有兩個，兩個所述導流管間隔預設距離設置，所述擴散設備還包括進氣管，所述進氣管的一端與所述進氣口連通，所述進氣管的另一端分別與兩個所述導流管的進氣端口連通。

可選的，所述導流管上的開口包括若干通孔。

可選的，各所述開口上的所述通孔的數量和孔徑均相同，同一所述導流管上的所述開口上的所述通孔均勻分布。

可選的，各所述開口上的所述通孔的數量相同，且各所述開口上的所述通孔的孔徑隨與所述進氣端口的距離的減少而增大；或者，各所述開口上的所述通孔的孔徑相同，且各所述開口上的所述通孔的數量隨與所述進氣端口的距離的減少而增加。

可選的，所述擴散設備還包括加熱裝置，所述加熱裝置設于所述爐體外，用于對所述爐體加熱；所述加熱裝置包括若干加熱部，靠近所述加熱部的所述開口上的通孔的數量大于遠離所述加熱部的所述開口上的通孔的數量。

本申請還公開了一種擴散系統，包括晶舟以及上述的所述擴散設備。