[发明专利]一种用于硅基多晶硅薄膜淀积的装置和方法

说明书

本发明公开了一种用于硅基多晶硅薄膜淀积的装置和方法。该装置包括：沉积主腔体、进气管、主气体输送通道、副气体输送通道、气体弥散孔和密封法兰；其中，主气体输送通道和副气体输送通道安装在沉积主腔体内，副气体输送通道与主气体输送通道垂直相连；进气管的一端经密封法兰连接主气体输送通道，另一端连接位于沉积主腔体外部的源气体MFC；气体弥散孔均匀分布在副气体输送通道上。本发明的装置能够实现单管生长，无单独的导气管，安装极其简便，同时工艺调整简单。通过该装置生产出的膜质吸杂性能非常好，片内和片间均匀性小，生长成本降低。

技术领域

本发明涉及一种用于硅基多晶硅薄膜淀积的装置和方法。

背景技术

在当代信息社会里，微电子技术是现代高新技术产业发展的基础，半导体硅材料是支撑电子技术的基础功能材料，是应用最为广泛的半导体材料，90％以上的大规模集成电路(LST)、超大规模集成电路(VLSI)都是制作在高纯优质的硅基衬底上完成的。随着国内集成电路产业的迅速发展，硅基衬底材料的需求量也越来越大，质量要求也越来越高，为了做出更优质的硅基衬底材料，引入了吸杂工艺，在IC表面形成一个洁净区。传统的吸杂工艺分为内吸杂和外吸杂两种，但是此两种方法都不好控制，随着人们对吸杂的不断研究，最后发明了增强型吸杂，即在硅衬底材料的背面沉积一层多晶硅薄膜，由于热胀冷缩系数的不同，两种材料的表面都会受到一定应力的作用，按照晶体内部的缺陷的形成机理，晶体内部的缺陷将向应力富集的区域集中，同时硅基衬底材料体内的氧原子和金属也会像晶体外的气相扩散，从而在硅基衬底的表面层将出现洁净区。

综上传统的吸杂工艺都不好控制，而且吸杂效果不良，多晶增强型吸杂可以克服此缺点，所以多晶沉积工艺显得尤其重要。多晶的生长也成为一个不断研究的课题，现在比较常用的就是LPCVD的方式生长，传统的方式是采用内、外双管和3个导气管配合进气的方式，工艺控制都极其复杂，而且内外管和进气管均为石英或者碳化硅材料，三段进气使用的MFC的成本都非常高，最重要的是安装极其复杂。。

发明内容

针对现有技术中存在的以上技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，易于控制的用于硅基多晶硅薄膜淀积的装置。

本发明的另一目的在于提供使用上述装置淀积多晶硅薄膜的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于硅基多晶硅薄膜淀积的装置，该装置包括：沉积主腔体、进气管、主气体输送通道、副气体输送通道、气体弥散孔和密封法兰；其中，主气体输送通道和副气体输送通道安装在沉积主腔体内，副气体输送通道与主气体输送通道垂直相连；进气管的一端经密封法兰连接主气体输送通道，另一端连接位于沉积主腔体外部的源气体MFC；气体弥散孔均匀分布在副气体输送通道上。

其中，所述副气体输送通道共有三组，等间距的连接在主气体输送通道上。

每个副气体输送通道上均匀分布6-10组气体弥散孔，所述气体弥散孔的形状为等边三角形，三角形的边长为3-6mm。

所述主气体输送通道和副气体输送通道于沉积主腔体可以为一体成型，即主气体输送通道和副气体输送通道均为沉积主腔体内壁上的原型通道。

所述沉积主腔体的长度为1100-8900mm，内径为1500-5000mm；所述进气管的长度为100-200mm。所述密封法兰的外径为1800-5300mm，厚度为150-300mm。所述主气体输送通道的进气口直径为8-15mm，壁厚为3-5mm；副气体输送通道的内径为60-100mm，壁厚为3-5mm，长度为5000-8500mm；所述气体弥散孔的形状为等边三角形，三角形的边长为3-6mm。

一种利用所述的装置淀积硅基多晶硅薄膜的方法，包括以下步骤：

1)在垂直炉或者水平炉上安装所述装置；

2)设定温度和压力；