[实用新型]一种沉积炉管

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造工艺，特别是涉及一种沉积炉管。

背景技术

在半导体制造工艺流程中，需要在晶圆上沉积各种薄膜以形成半导体结构。沉积薄膜的方法有多种，化学气相沉积是其中较为常见的一种方法。化学气相沉积是将反应气体输送到高温沉积炉管，使其与炉管内的晶圆在一定条件下发生化学反应，以此在晶圆表面沉积一层薄膜。

化学气相沉积中常用的设备为立式沉积炉管，如图1所示，立式沉积炉管1包括放置晶圆2的晶舟(图中未显示)、套设于所述晶舟外侧的内管11、套设于所述内管11外侧的外管12以及控制气流的真空泵(图中未显示)。所述外管12的下端开口、上端密封，所述外管12上还设置有通气口以便于反应气体的进入及排出。所述内管11的上、下端均开口，所述内管11置于所述外管12内。所述晶舟置于所述内管11内，用于加载晶圆2。当进行化学气相沉积操作时，将反应气体通入所述外管12，藉由所述真空泵的作用，产生在所述内管11内部由下到上，再从所述内管11和所述外管12之间由上往下的气流，这种气流使得整个所述内管11中的晶圆2都有气流经过，并且分解沉积以在晶圆2表面形成薄膜。

如图2所示，由于所述内管的顶端完全开口，在顶端气流会顺着所述内管壁加速逃逸，导致晶圆的外围和中心在温度和气流上有差异，所以晶圆上沉积的薄膜均匀性会有梯度差，尤其是顶端晶圆膜厚的梯度差更大，中心膜厚为145.56埃，而外围膜厚可达154.57埃，均匀度为3.6％左右。随着晶圆尺寸的不断扩大，晶圆上薄膜的均匀性梯度差增大，立式沉积炉管沉积膜厚均匀性的恶化已成为工艺上的瓶颈，膜厚的差异导致产品性能的不同，良率也会降低，一些敏感的产品甚至会出现报废。

因此，如何改善立式沉积炉管形成于晶圆上的薄膜的均匀性，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种沉积炉管，用于解决现有技术中立式沉积炉管形成于晶圆上的薄膜的均匀性差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种沉积炉管，所述沉积炉管至少包括：外管、设置于所述外管内的内管以及设置于所述内管内的晶舟，其中，所述外管上设置有送气口及排气口，所述内管的底部开口，所述内管的顶部设置有引导气流的孔筛。

优选地，所述孔筛为双层交错出气孔结构，包括下层出气孔筛及上层出气孔筛。

更优选地，所述下层出气孔筛及所述上层出气孔筛上的出气孔均中心对称分布。

更优选地，所述下层出气孔筛的出气孔孔径由外圈朝中间逐渐减小，所述上层出气孔筛的出气孔孔径由外圈朝中间逐渐增大。

更优选地，所述下层出气孔筛为凹型结构，所述上层出气孔筛为凸型结构。

更优选地，所述下层出气孔筛凹陷的弧度设定为15度～30度。

更优选地，所述上层出气孔筛凸起的弧度设定为15度～30度。

优选地，所述孔筛的材料为石英。

如上所述，本实用新型的沉积炉管，具有以下有益效果：

本实用新型的沉积炉管把内管的顶端结构改进为双层交错出气孔结构，通过双层交错出气孔的上层凹型结构及下层凸型结构，将气体聚集在中间并减缓气体从内管中排出的速度，增加晶圆中心的气流，改善沉积均匀性。

附图说明

图1显示为现有技术中的立式沉积炉管示意图。

图2显示为现有技术中的立式沉积炉管制备的晶圆膜厚梯度示意图。

图3显示为本实用新型的沉积炉管侧视示意图。

图4显示为本实用新型实施例一的孔筛结构侧视示意图。

图5显示为本实用新型实施例一的孔筛结构俯视示意图。

图6显示为本实用新型实施例二的孔筛结构侧视示意图。

图7显示为本实用新型实施例二的孔筛结构俯视示意图。

图8显示为本实用新型实施例三的孔筛结构侧视示意图。

图9显示为本实用新型实施例三的上层出气孔筛俯视示意图。

图10显示为本实用新型实施例三的下层出气孔筛俯视示意图。

元件标号说明

1    立式沉积炉管

11   内管

12   外管

2    晶圆

3    沉积炉管

31   外管

311  送气口

312  排气口

32   内管

321  孔筛

具体实施方式