[实用新型]一种氮化硅炉管设备

说明书

本实用新型公开了一种氮化硅炉管设备，包含沉积炉管室、进气管，进气管与沉积炉管室相连通，进气管包含进气管一、进气管二和进气管三；设置在沉积炉管室内的多个喷嘴，喷嘴包含清洁喷嘴、沉积喷嘴及共享喷嘴。本实用新型通过改进氮化硅炉管设备的喷嘴设置，大大降低清洁喷嘴微尘颗粒积累的情况，随着氮化硅炉管设备运行时间的变化，氮化硅炉管产生的微尘颗粒量基本保持不变，且氮化硅炉管设备内顶部、中部和底部三个位置的沉积氮化硅薄膜厚度随着清洁喷嘴使用时间的增加也基本保持不变，制程晶圆上沉积的氮化硅薄膜厚度的稳定性很好；另一方面，由于喷嘴数量减少，也节约了设备部件的采购费用，大大降低了企业成本。

技术领域

本实用新型涉及集成电路半导体储存器技术领域，尤其涉及一种氮化硅炉管设备。

背景技术

现有的原子层沉积(Atomic layer deposition，简称：ALD)氮化硅炉管一般都有独立分开的F₂/N₂，NH₃，SiH₂Cl₂(DCS)，N₂等进气喷嘴。NH₃喷嘴和DCS喷嘴主要是沉积时向氮化硅炉管外体中通入反应气体以生成氮化硅薄膜。F₂/N₂喷嘴主要是在炉管自动去膜 (AUTOCLN)时通入F₂，N₂气体对残留在炉管内零部件上的薄膜进行腐蚀，使残留的薄膜从零部件上大量脱落并通过清洁(Purge)等步骤送入厂务端，从而改善炉管制程缺陷。N₂喷嘴主要是通入惰性气体N₂对氮化硅炉管内部进行清洁。但是由于DCS气体在高温受热时容易分解生成硅，所以DCS喷嘴在长期使用后会出现堵塞情况。另外，因为DCS气体经DCS喷嘴下方流向喷嘴上方，所以DCS喷嘴下方的进气孔的堵塞情况比喷嘴上方的进气孔更为严重，DCS喷嘴底部积累的硅薄膜，进而影响氮化硅薄膜的制程缺陷和膜厚稳定性。

当DCS喷嘴被硅薄膜堵塞后，再次通入DCS气体时会带入硅薄膜进入炉管中，从而形成微尘(Particle)。所以随着DCS喷嘴使用的时间逐渐增加，DCS喷嘴堵塞现象逐渐严重，氮化硅炉管产生的微尘数量会逐渐增加(如图1)。另外，由于DCS喷嘴下方的进气孔的堵塞情况比喷嘴上方的进气孔更为严重，所以在喷嘴被阻塞后，相同气体流量的情况下，通过喷嘴上方进气孔的气体比通过喷嘴下方的气体多，进而使沉积时氮化硅炉管顶部(Top)位置的晶圆薄膜厚度随着时间的增加逐渐上升，(如图2中的Y1)，氮化硅炉管底部(Bottom)位置的晶圆薄膜厚度随着时间的增加逐渐降低(如图2中的Y3)，影响制程薄膜厚度的稳定性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供种氮化硅炉管设备，解决现有技术中原子层沉积氮化硅炉管薄膜制成缺陷以及不同位置膜厚极度不稳定的现象。为实现上述技术目的，本实用新型采取的具体的技术方案为：提供

一种氮化硅炉管设备，包含沉积炉管室，其特征在于，所述氮化硅炉管设备还包含：

进气管，所述进气管与所述沉积炉管室相连通，所述进气管包含进气管一、进气管二和进气管三；

设置在所述沉积炉管室内的多个喷嘴，所述喷嘴包含清洁喷嘴、沉积喷嘴及共享喷嘴；所述清洁喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管一相连通，用于提供清洁气体；所述沉积喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管二相连通，用于提供沉积气体一；所述共享喷嘴穿过所述沉积炉管室与所述进气管三相连通，用于提供清洁气体、腐蚀气体及沉积气体二。

作为本实用新型改进的技术方案，所述清洁喷嘴、所述沉积喷嘴和所述共享喷嘴具有在所述沉积炉管室内不相同的喷嘴高度差，其中所述共享喷嘴的喷嘴高度高于对应所述沉积喷嘴的喷嘴高度，所述沉积喷嘴的喷嘴高度高于对应所述清洁喷嘴的喷嘴高度。