[发明专利]薄膜制备设备

说明书

本发明公开一种薄膜制备设备，其包括：反应腔室；多个用于向所述反应腔室内输入第一反应气体的第一注入口，多个所述第一注入口在所述反应腔室内沿竖直方向依次排列；多个用于向所述反应腔室内输入第二反应气体的第二注入口，多个所述第二注入口在所述反应腔室内沿竖直方向依次排列；用于向所述反应腔室内输入稀释气体的第三注入口，设置在所述反应腔室的底端；其中，多个所述第一注入口和多个所述第二注入口越靠近所述反应腔室的底端，其输出流量越大。采用这种薄膜制备设备在多个晶圆上生成薄膜，位于反应腔室上部的晶圆和位于反应腔室底部的晶圆其表面上生长出的薄膜的厚度趋于一致。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体而言，涉及一种薄膜制备设备。

背景技术

在半导体制造过程中，化学气相沉积(CVD)作为薄膜制程已经被广泛使用。原子层沉积(Atomic Layer Deposition；ALD)属于化学气相沉积(CVD)中的一种方法。

化学气相沉积在薄膜制备设备的反应腔室中进行。先将晶圆置于密闭的反应腔室中，再将反应气体输送至薄膜制备设备内，反应气体与晶圆在高温环境下发生化学反应能在晶圆表面沉积一层薄膜。以氮化硅层的沉积为例，二氯硅烷(SiH₂Cl₂)、氨气(NH₃)等反应气体注入到反应腔室内后能与晶圆发生反应以在晶圆表面形成氮化硅层。

现有的一种反应腔室，为直立的长条形结构，例如为炉管。在该反应腔室内，多块晶圆从下至上依次排布。气体输入管从反应腔室的底部向上伸入到反应腔室内，且沿竖直方向延伸。气体输入管位于晶圆的一侧。气体输入管上设置有多个沿竖直方向均匀排布的多个进气口。气体输入管的下端连通入反应气体，反应气体从这些进气口进入到反应腔室内以在晶圆表面成膜。

但由于反应腔室和气体输入管的长度均较长，反应腔室内的反应气体气压从下至上压力逐渐减小，造成反应腔室上端和下端的反应气体通入量不相等，导致了位于反应腔室上端的晶圆其表面生长出的薄膜厚度小于位于反应腔室下端的晶圆其表面生长出的薄膜厚度。这会对最终生产出的半导体器件的稳定性造成不良影响。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种薄膜制备设备，其包括：

反应腔室；

多个用于向所述反应腔室内输入第一反应气体的第一注入口，多个所述第一注入口在所述反应腔室内沿竖直方向依次排列；

多个用于向所述反应腔室内输入第二反应气体的第二注入口，多个所述第二注入口在所述反应腔室内沿竖直方向依次排列；

用于向所述反应腔室内输入稀释气体的第三注入口，设置在所述反应腔室的底端；

其中，多个所述第一注入口和多个所述第二注入口越靠近所述反应腔室的底端，其输出流量越大。

根据本发明的一个实施例，第三注入口设置有两个，两个所述第三注入口分开设置。

根据本发明的一个实施例，两个第三注入口的朝向不同。

根据本发明的一个实施例，一个所述第三注入口朝向竖直向上的方向，另一个所述第三注入口朝向水平方向。

根据本发明的一个实施例，通过分别调节两个第三注入口的流量来使所述第一反应气体、所述第二反应气体均匀分布。