[发明专利]一种炉管与形成薄膜的方法

说明书

本申请实施例提供一种炉管与形成薄膜的方法。其中，所述炉管包括：反应室；所述反应室中设置有承载衬底的晶舟和用于通入气体的注入管路集；其中，所述通入气体至少包括：含硅反应气体、含氮反应气体、除杂反应气体和清洁气体；所述注入管路集包括竖直设置的第一气体注入管路和第二气体注入管路，其中：所述第一气体注入管路为从顶部至底部均设置有喷气孔的单管，所述第一气体注入管路至少延伸至所述晶舟的顶部和底部；所述第二气体注入管路为采用弯管接头和两个单管形成的U型或倒U型管路，所述第二气体注入管路至少延伸至所述晶舟的顶部和底部，在所述两个单管中远离进气口的单管上从顶部至底部均设置有喷气孔。

技术领域

本申请涉及但不限于半导体储存器技术领域，尤其涉及一种炉管与形成薄膜的方法。

背景技术

相关技术中，半导体器件在制备过程中会采用原子层沉积工艺在硅衬底表面形成薄膜，此工艺是将反应气体交替的通入反应腔室，并在沉积表面发生化学反应形成薄膜，具有较好的阶梯覆盖性能、精确的单层膜厚的控制。但在薄膜形成的过程中，由于反应气体分布不均，通入的反应气体往往会引入杂质，导致薄膜成型不均，影响后续工艺效果，导致最终形成的半导体器件性能差异过大，良率较低。

发明内容

本申请实施例提供一种炉管与形成薄膜的方法。

第一方面，本申请实施例提供一种炉管，包括：反应室；所述反应室中设置有承载衬底的晶舟和用于通入气体的注入管路集；

其中，所述通入气体至少包括：含硅反应气体、含氮反应气体、除杂反应气体和清洁气体；所述注入管路集包括竖直设置的第一气体注入管路和第二气体注入管路，其中：

所述第一气体注入管路为从顶部至底部均设置有喷气孔的单管，所述第一气体注入管路至少延伸至所述晶舟的顶部和底部；

所述第二气体注入管路为采用弯管接头和两个单管形成的U型或倒U型管路，所述第二气体注入管路至少延伸至所述晶舟的顶部和底部，在所述两个单管中远离进气口的单管上从顶部至底部均设置有喷气孔。

第二方面，本申请实施例提供一种形成薄膜的方法，包括：

通过注入管路集向反应室注入含硅反应气体，使所述含硅反应气体吸附到反应室中的衬底表面上；

通过注入管路集向所述反应室中注入含氮反应气体，将被吸附的含硅反应气体暴露于包含氮自由基的等离子体中，使被吸附的含硅反应气体在衬底上形成薄膜层；

在注入含氮反应气体之前或之后，向所述反应室中注入除杂反应气体，去除含硅反应气体引入的杂质；

至少循环含硅反应气体、含氮反应气体和除杂反应气体的通入工序，直至衬底上形成薄膜层达到预设厚度。

本申请实施例中，通过在反应室中设置用于通入气体的注入管路集；其中所述注入管路集包括竖直设置的第一气体注入管路和第二气体注入管路，其中：所述第一气体注入管路为从顶部至底部均设置有喷气孔的单管，所述第一气体注入管路至少延伸至所述晶舟的顶部和底部；所述第二气体注入管路为采用弯管接头和两个单管形成的U型或倒U型管路，所述第二气体注入管路至少延伸至所述晶舟的顶部和底部，在所述两个单管中远离进气口的单管上从顶部至底部均设置有喷气孔。本申请实施例中，通过设置不同形状的气体注入管路，使气体均匀分布在晶舟上的衬底上，提高衬底表面的薄膜均匀率，从而保证后续在薄膜上实施的刻蚀工艺能够在不同薄膜处维持统一的刻蚀速率，保证器件制备的精度。

附图说明

在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。

图1a至图1d为本申请实施例提供的一种炉管的组成结构示意图；