[发明专利]多喷嘴LPCVD成膜方法

说明书

本发明涉及一种多喷嘴LPCVD成膜方法，所属半导体晶圆加工技术领域，包括如下操作步骤：第一步：先将半导体晶圆半成品进行装片，然后送进反应室并完成反应室的抽真空作业。第二步：检查设备情况，确认正常后通过N2喷嘴对反应室充N2吹扫并升温至650±40℃。第三步：再将反应室抽真空，然后保持压力稳定后，打开所有SiH4喷嘴和N2喷嘴，开始淀积成膜过程。第四步：完成淀积成膜过程后，关闭所有SiH4喷嘴和N2喷嘴，然后将反应室抽真空。第五步：N2喷嘴回冲N2将反应室恢复到常压，最后完成半导体晶圆成膜过程。具有工艺点单、运行稳定性好和反应周期短的特点。解决了炉芯管顶部晶圆成膜均匀性差的问题。

技术领域

本发明涉及半导体晶圆加工技术领域，具体涉及一种多喷嘴LPCVD成膜方法。

背景技术

在半导体晶圆生产加工中，LPCVD是目前常见的Poly-Si成膜技术之一。它的基本原理是利用SiH4在高温下发生分解，生成Poly-Si薄膜沉积在晶圆表面。SiH4是从外接特气管路通过喷嘴进入炉芯管内部的。

现有喷嘴为石英材质，呈圆管形，生产过程中发现SiH4喷嘴中最长的喷嘴易断裂，使用寿命较其他喷嘴短。有的喷嘴甚至在正常生产过程中断裂，造成一整炉产品的膜厚异常而报废。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在运行稳定性差和反应周期长的不足，提供了一种多喷嘴LPCVD成膜方法，其具有工艺点单、运行稳定性好和反应周期短的特点。解决了炉芯管顶部晶圆成膜均匀性差的问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种多喷嘴LPCVD成膜方法，包括如下操作步骤：

第一步：先将半导体晶圆半成品进行装片，然后送进反应室并完成反应室的抽真空作业。

第二步：检查设备情况，确认正常后通过N2喷嘴对反应室充N2吹扫并升温至650±40℃。

第三步：再将反应室抽真空，然后保持压力稳定后，打开所有SiH4喷嘴和N2喷嘴，开始淀积成膜过程。

第四步：完成淀积成膜过程后，关闭所有SiH4喷嘴和N2喷嘴，然后将反应室抽真空。

第五步：N2喷嘴回冲N2将反应室恢复到常压，最后完成半导体晶圆成膜过程。

作为优选，在反应室中采用5根喷嘴呈环状均匀排列，包括4根SiH4喷嘴和1根N2喷嘴。

作为优选，成膜时4根SiH4喷嘴的流量为0.1～0.25SLM，1根N2喷嘴的流量为1.0～4.0SLM。

作为优选，淀积成膜炉芯管内压强控制在10～30Pa。

作为优选，当膜厚需要达到3000Å时，淀积成膜时间为15～19min；当膜厚需要达到8000Å时，淀积成膜时间为46～50min。

一种多喷嘴LPCVD成膜的工艺控制过程，包括如下控制步骤：

S1：起始状态，SiH4喷嘴、N2喷嘴的开关阀处于闭合状态，当装片完成后，采用成膜控制模块控制反应室进行抽真空作业，当反应室压力传感器数值为0时，给予成膜控制模块信号，停止抽真空作业。

S2： 成膜控制模块对N2喷嘴开关阀发出指令进行开启，并通过N2喷嘴流量控制阀确保充N2吹扫的稳定性，同时采用反应室加热模块对反应室进行升温，直至温度到达反应室温度传感器设定的上线值后，给予成膜控制模块信号，停止升温并关闭N2喷嘴开关阀。

S3：完成充N2吹扫和升温过程后，成膜控制模块控制反应室进行抽真空作业，接着SiH4喷嘴、N2喷嘴的开关阀处于打开状态，开始淀积成膜过程。