專利名稱：使用lpcvd工藝沉積薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種提高使用LPCVD工藝沉積薄膜的方
法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造工藝中，為了設(shè)置分立器件和集成電路，需要在晶圓的襯底上沉積 不同種類的薄膜。而在各種沉積薄膜的方法中，低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD，Low Pressure Chemical Vapor Deposition)是一種常用的方法，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各種薄膜的沉積工 藝中。以所需沉積的薄膜為側(cè)墻結(jié)構(gòu)為例，在現(xiàn)有技術(shù)中的側(cè)墻二氧化硅(Spacer Silicon Oxide)、側(cè)墻氮化硅(Spacer Silicon Nitride)沉積方法中，通常會(huì)使用上述的 LPCVD工藝，以在晶圓(Wafer)上沉積所需的側(cè)墻結(jié)構(gòu)，例如，具有氧化層-氮化層-氧化層 (0N0)三層結(jié)構(gòu)的側(cè)墻結(jié)構(gòu)，或具有氧化層-氮化層(ON)兩層結(jié)構(gòu)的側(cè)墻結(jié)構(gòu)等。當(dāng)通過 LPCVD工藝來沉積所需的薄膜(例如，側(cè)墻結(jié)構(gòu))時(shí)，一般還需要使用相應(yīng)的爐管，即LPCVD 爐管。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的LPCVD爐管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該LPCVD爐管 主要包括加熱器(Heater)、由石英材料構(gòu)成的反應(yīng)腔(Quartztube)、底蓋(Cap)以及晶舟 (Boat) ο其中，底蓋和晶舟相連，并能在外界驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(未圖示)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)晶舟上下移 動(dòng)；晶舟用于裝載硅片，通常，一次可裝載100 150片硅片，如圖1所示，每個(gè)格子上可放 置一片。當(dāng)需要裝載硅片時(shí)，底蓋帶動(dòng)晶舟向下移動(dòng)，離開反應(yīng)腔，硅片裝載完畢，底蓋帶動(dòng) 晶舟向上移動(dòng)，進(jìn)入到反應(yīng)腔內(nèi)，并和反應(yīng)腔一起構(gòu)成密閉結(jié)構(gòu)。另外，反應(yīng)腔上設(shè)置有進(jìn) 氣口和出氣口，用于輸入反應(yīng)所需氣體和排出廢氣。加熱器位于反應(yīng)腔外，用于對(duì)反應(yīng)腔進(jìn)行加熱。在大多數(shù)爐管的設(shè)計(jì)中，加熱器的 主體部分呈現(xiàn)圓柱形狀，并采用石棉等材料制成的頂蓋封住頂部。通常，加熱器的主體部分 的最外層由不銹鋼材料制成，中間是一層絕熱層，主要是為了防止反應(yīng)腔內(nèi)的溫度向外擴(kuò) 散，絕熱層里面為加熱電路，由環(huán)繞在絕熱層內(nèi)壁上的電阻絲等構(gòu)成。其中，加熱器可按照從上到下的順序分為4或5個(gè)溫區(qū)(Zone)，每個(gè)溫區(qū)的加熱 電路相互獨(dú)立，互不干擾，分別用于對(duì)反應(yīng)腔內(nèi)的不同區(qū)域進(jìn)行加熱。如圖2所示，圖2為 現(xiàn)有技術(shù)中加熱器的不同溫區(qū)的示意圖。假設(shè)共分為A、B、C、D、E 5個(gè)溫區(qū)；而對(duì)于不同 的溫區(qū)來說，加熱電路是彼此獨(dú)立的，因此各個(gè)溫區(qū)的溫度可以不相同。按照從上到下的 順序，上述加熱器的5個(gè)溫區(qū)可分別稱為上部(Top)溫區(qū)(即圖2中的A溫區(qū))、上中部 (Center-Top)溫區(qū)(即圖2中的B溫區(qū))、中部(Center)溫區(qū)(即圖2中的C溫區(qū))、中 下部(Center-Bottom)溫區(qū)(即圖2中的D溫區(qū))以及下部(Bottom)溫區(qū)(即圖2中的 E溫區(qū))；各個(gè)溫區(qū)分別用于加熱反應(yīng)腔中相對(duì)應(yīng)的上部區(qū)域、上中部區(qū)域、中部區(qū)域、中下 部區(qū)域以及下部區(qū)域等5個(gè)不同的區(qū)域；而當(dāng)晶舟位于上述反應(yīng)腔中被加熱時(shí)，上述加熱器的各個(gè)溫區(qū)即分別用于加熱該晶舟上相對(duì)應(yīng)的上部區(qū)域、上中部區(qū)域、中部區(qū)域、中下部 區(qū)域以及下部區(qū)域等5個(gè)不同的區(qū)域。另外，通常每個(gè)溫區(qū)均可設(shè)置一個(gè)溫度控制器(圖2中未示出)，以便系統(tǒng)根據(jù)需 要對(duì)每個(gè)溫區(qū)的溫度進(jìn)行調(diào)整。在現(xiàn)有技術(shù)中，可使用上述的LPCVD爐管，并使用LPCVD工藝來沉積所需的薄膜。 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中使用LPCVD工藝沉積薄膜時(shí)的溫度曲線示意圖。如圖3所示，一般來說， 現(xiàn)有技術(shù)中使用LPCVD工藝沉積薄膜的方法通常可簡(jiǎn)單地分為八個(gè)階段，以下將對(duì)該八個(gè) 階段進(jìn)行詳細(xì)的介紹。一、晶舟裝載(boat load)階段。在本階段中，當(dāng)需要裝載晶圓時(shí)，爐管的底蓋將帶動(dòng)晶舟向下移動(dòng)，離開爐管的反 應(yīng)腔；此時(shí)，可將所需處理的晶圓裝載在晶舟上。當(dāng)晶圓裝載完成后，底蓋可帶動(dòng)晶舟向上 移動(dòng)，進(jìn)入到反應(yīng)腔內(nèi)，并和反應(yīng)腔一起構(gòu)成密閉結(jié)構(gòu)。在本階段中，爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度將逐步升高到預(yù)先確定的各個(gè)不 同的溫度，然后保持恒定，如圖3所示。其中，圖3中的Qtll、Qtl2、Q03、Q04和Q05分別表示加熱 器中的下部溫區(qū)、中下部溫區(qū)、中部溫區(qū)、上中部溫區(qū)以及上部溫區(qū)的溫度曲線。因此，當(dāng)晶 舟裝載階段完成時(shí)，上述各個(gè)溫區(qū)的溫度并不相同，各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位 置從上到下的順序依次減小。例如，上部溫區(qū)的溫度值大于下部溫區(qū)的溫度值。二、抽真空(pump down)階段。在本階段，將通過真空泵等設(shè)備(圖2中未示出)對(duì)反應(yīng)腔進(jìn)行抽真空的操作，使 得反應(yīng)腔內(nèi)的氣壓降至預(yù)先確定的數(shù)值。在本階段中，將維持各個(gè)溫區(qū)的溫度恒定不變，因此，各個(gè)溫區(qū)的溫度值仍然是按 照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小，如圖3所示。三、檢漏(leakcheck)階段。在本階段中，將對(duì)反應(yīng)腔的氣密性進(jìn)行檢測(cè)，以防止反應(yīng)腔中產(chǎn)生漏氣的現(xiàn)象。例 如，將反應(yīng)腔中的氣壓降到確定的數(shù)值后，測(cè)量反應(yīng)腔中的氣壓值，將該狀態(tài)保持一段時(shí)間 (例如，1分鐘)后，再次測(cè)量反應(yīng)腔中的氣壓值。如果兩次測(cè)量結(jié)果的差值小于預(yù)設(shè)的閾 值，則表示反應(yīng)腔的氣密性符合規(guī)定；否則，則表示反應(yīng)腔的氣密性不符合規(guī)定，從而不能 繼續(xù)進(jìn)入下一階段的處理。在本階段中，仍將維持各個(gè)溫區(qū)的溫度恒定不變，因此，各個(gè)溫區(qū)的溫度值仍然是 按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小，如圖3所示。四、穩(wěn)定(stabilize)階段。在本階段中，將通過相應(yīng)的調(diào)節(jié)手段盡量維持反應(yīng)腔內(nèi)的氣壓和溫度值恒定不 變，并將該狀態(tài)保持一段時(shí)間，以利于進(jìn)入下一階段的處理。在本階段中，仍將維持各個(gè)溫 區(qū)的溫度恒定不變，如圖3所示。五、沉積(exposition)階段。在本階段中，將通過進(jìn)氣口向反應(yīng)腔中通入相應(yīng)的反應(yīng)氣體，利用高溫使反應(yīng)氣 體與晶圓發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而在晶圓表面生長(zhǎng)出所需的薄膜。在本階段中，繼續(xù)維持各個(gè)溫區(qū)的溫度恒定不變，因此，各個(gè)溫區(qū)的溫度值仍然是 按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小，如圖3所示。
六、后清除(postpurge)階段。在上述的沉積階段中，反應(yīng)腔中被通入了相應(yīng)的反應(yīng)氣體。一般來說，上述的反應(yīng) 氣體通常都具有一定的毒性和腐蝕性，因此，在完成上述沉積工藝后，需要將反應(yīng)腔中剩余 的反應(yīng)氣體排出反應(yīng)腔中，以利于爐管本身的保養(yǎng)以及后續(xù)其它處理工藝的進(jìn)行。因此，在 本階段中，將通過相應(yīng)的抽氣裝置(圖2中未示出)將反應(yīng)腔中剩余的反應(yīng)氣體通過出氣 口排出反應(yīng)腔。在本階段中，仍將維持各個(gè)溫區(qū)的溫度恒定不變，因此，各個(gè)溫區(qū)的溫度值仍然是 按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小，如圖3所示。七、返壓(backfill)階段。在本階段中，將逐步把反應(yīng)腔中的氣壓升高到與外界的大氣壓強(qiáng)相等，以利于將 晶舟移出反應(yīng)腔。另外，在本階段中，仍將維持各個(gè)溫區(qū)的溫度恒定不變，因此，各個(gè)溫區(qū)的溫度值 仍然是按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小，如圖3所示。八、晶舟卸載(boat unload)階段。在本階段中，爐管的底蓋將帶動(dòng)晶舟向下移動(dòng)，使得該晶舟離開爐管的反應(yīng)腔，從 而可將晶舟上的晶片卸載下來。在本階段中，爐管的的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度將將從 不同的溫度值逐步下降，直至達(dá)到預(yù)先確定的溫度，以利于晶片的卸載，如圖3所示。通過上述的八個(gè)階段，即可在上述晶圓上沉積所需的薄膜。另外，在上述八個(gè)階段 中，除了晶舟裝載階段和晶舟卸載階段外，在其它的六個(gè)階段中，爐管的反應(yīng)腔中的溫度是 維持不變的。在使用LPCVD工藝沉積薄膜時(shí)，通常都希望各個(gè)晶圓表面所沉積的薄膜的厚度比 較均勻，從而利于進(jìn)行后續(xù)的工藝處理。但是，由于上述LPCVD爐管的晶舟一般均為塔式結(jié) 構(gòu)(如圖2所示)，且反應(yīng)氣體是由反應(yīng)腔的底部通入，并在上升過程中即可在晶舟上的晶 圓表面上沉積薄膜。因此，晶舟的頂部的反應(yīng)氣體的濃度必然會(huì)小于晶舟底部的反應(yīng)氣體 的濃度。如果在溫度相同的情況下，晶舟上部區(qū)域的晶圓上所沉積的薄膜的厚度必然會(huì)小 于晶舟下部區(qū)域的晶圓上所沉積的薄膜的厚度，從而使得同一批次的各個(gè)晶圓上所沉積的 薄膜的厚度不均勻。為了使得各個(gè)晶圓上所沉積的薄膜的厚度均勻，在現(xiàn)有技術(shù)中，一般可通過調(diào)整 不同溫區(qū)的加熱電路的功率的方式，使?fàn)t管中加熱器的各個(gè)溫區(qū)的溫度按照從上到下的順 序依次降低，從而使得晶舟的上部區(qū)域、上中部區(qū)域、中部區(qū)域、中下部區(qū)域和下部區(qū)域等5 個(gè)區(qū)域的溫度依次降低，其中，晶舟下部區(qū)域的溫度最低，而晶舟上部區(qū)域的溫度最高。一 般來說，晶舟下部區(qū)域的溫度與晶舟上部區(qū)域的溫度的差值可達(dá)20攝氏度(°C )左右，如 圖3所示。由于溫度最高的晶舟上部區(qū)域的反應(yīng)氣體的濃度最低，而溫度最低的晶舟下部 區(qū)域的反應(yīng)氣體的濃度最高，因此可使得各個(gè)晶圓上所沉積的薄膜的厚度比較均勻。另外，由于在使用LPCVD工藝沉積薄膜時(shí)氣壓較低，因此周邊環(huán)境越穩(wěn)定，則所沉 積的薄膜的質(zhì)量就越高。所以，為了提高所沉積的薄膜的質(zhì)量，在上述使用LPCVD工藝來 沉積所需的薄膜的過程中，在晶舟裝載階段中，反應(yīng)腔中的各個(gè)溫區(qū)的溫度即開始逐步上 升，當(dāng)完成晶舟裝載階段后，反應(yīng)腔中的各個(gè)溫區(qū)的溫度即一直保持恒定不變；直至晶舟 卸載階段開始后，反應(yīng)腔中的各個(gè)溫區(qū)的溫度才開始逐步下降。由于晶舟上部區(qū)域在晶舟裝載階段將最先進(jìn)入 反應(yīng)腔，并最后退出反應(yīng)腔，且在反應(yīng)腔中處于溫度最高的上部溫區(qū)； 而晶舟下部區(qū)域在晶舟裝載階段將最后進(jìn)入反應(yīng)腔，并最先退出反應(yīng)腔，且在反應(yīng)腔中處 于溫度最低的下部溫區(qū)。所以，晶舟上部區(qū)域所裝載的晶圓在整個(gè)工藝流程中的總熱預(yù)算 (thermal budget)，即溫度與時(shí)間的乘積，將大于晶舟下部區(qū)域所裝載的晶圓在整個(gè)工藝 流程中的總熱預(yù)算。也就是說，在現(xiàn)有技術(shù)中，在晶舟裝載階段完成后，晶舟卸載階段開始之前，LPCVD 爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度并不相同，各個(gè)溫區(qū)的溫度值是按照溫區(qū)位置從上往下 的順序依次減小的，從而使得晶舟上各個(gè)區(qū)域的溫度也不相同，晶舟上部區(qū)域的溫度要高 于晶舟下部區(qū)域的溫度，因而使得晶舟上所裝載的各個(gè)晶圓在整個(gè)工藝流程中的總熱預(yù)算 也不相同。隨著半導(dǎo)體制造工藝的發(fā)展，半導(dǎo)體元器件的關(guān)鍵尺寸(⑶)在日益減小，晶圓 之間的總熱預(yù)算的差值的大小對(duì)于對(duì)該晶圓上的半導(dǎo)體元器件的電學(xué)性能的影響也越來 越大。例如，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在使用上述方法在晶圓上沉積所需的薄膜后，當(dāng)對(duì)上述各個(gè)晶 圓進(jìn)行晶圓電性測(cè)試(WAT，WaferAcc^ptance Test)時(shí)，如果各個(gè)晶圓之間的總熱預(yù)算的 差值比較大，則上述各個(gè)晶圓的飽和電流(Idsat)的變化范圍也將較大，從而對(duì)每個(gè)批次 (lots)的各個(gè)晶圓的電學(xué)性能的穩(wěn)定性造成了很不利的影響，減小了所生產(chǎn)的半導(dǎo)體元器 件的良率，增加了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種使用LPCVD工藝沉積薄膜的方法，從而減小在薄膜的 形成過程中裝載在晶舟上的各個(gè)晶圓之間在整個(gè)工藝流程中的總熱預(yù)算的差值，改善半導(dǎo) 體元器件的電學(xué)性能。根據(jù)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種使用低壓化學(xué)氣相沉積工藝沉積薄膜的方法，該方法包括晶舟裝載階段、抽 真空階段、檢漏階段、穩(wěn)定階段、沉積階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段；其中，在穩(wěn)定階段和沉積階段中，維持爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度不變，且各個(gè) 溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減??；在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段 中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，以減小裝載在晶舟的各個(gè) 區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算的差值，或使得裝載在晶舟的各個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間 的熱預(yù)算按照各個(gè)區(qū)域的位置從下往上的順序依次減小。所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載 階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在晶舟裝載階段，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至同一個(gè)預(yù)定溫 度值；在抽真空階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變；在檢漏階段，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的 溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在晶舟裝載階段，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至各個(gè)預(yù)設(shè)的溫 度值，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大；在抽真空階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變；在檢漏階段，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的 溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載 階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在后清除階段階段，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至同一個(gè)預(yù)定 溫度值；在返壓階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變；在晶舟卸載階段，逐步降低爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度。所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載 階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在后清除階段階段，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè) 溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大；在返壓階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變；在晶舟卸載階段，逐步降低爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度。所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載 階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在所述晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載 階段中的任意一個(gè)階段中，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至同一個(gè)預(yù)定溫 度值；在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變；逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各 個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載 階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在所述晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載 階段中的任意一個(gè)階段中，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至各個(gè)預(yù)設(shè)的溫 度值，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大；在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變；逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各 個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。所述預(yù)定溫度值的取值范圍為684 688 °C。由上可知，本發(fā)明提供了一種使用LPCVD工藝沉積薄膜的方法，由于在該方法中， 通過在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的 至少一個(gè)階段中，分別對(duì)爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度進(jìn)行了調(diào)整，從而有效地減小 了在薄膜的形成過程中裝載在晶舟上的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算差值，改善了半導(dǎo)體元器件的電學(xué)性能，提高了所生產(chǎn)的半導(dǎo)體元器件的良率，降低了制造成本。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的LPCVD爐管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中加熱器的不同溫區(qū)的示意圖。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中使用LPCVD工藝沉積薄膜時(shí)的溫度曲線示意圖。
圖4為本發(fā)明中使用LPCVD工藝沉積薄膜的方法示意圖。
圖5為本發(fā)明中實(shí)施例一-的方法流程圖。
圖6為本發(fā)明中實(shí)施例一-中的溫度曲線示意圖。
圖7為本發(fā)明中實(shí)施例二-的方法流程圖。
圖8為本發(fā)明中實(shí)施例二-中的溫度曲線示意圖。
圖9為本發(fā)明中實(shí)施例三的方法流程圖。
圖10為本發(fā)明中實(shí)施例_三中的溫度曲線示意圖。
圖11為本發(fā)明中實(shí)施例四的方法流程圖。
圖12為本發(fā)明中實(shí)施例四中的溫度曲線示意圖。
圖13為本發(fā)明中實(shí)施例五的方法流程圖。
圖14為本發(fā)明中實(shí)施例六的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下舉具體實(shí)施例并參照 附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，提出了一種使用LPCVD工藝沉積薄膜的方法。圖4為本 發(fā)明中使用LPCVD工藝沉積薄膜的方法示意圖。其中，在使用LPCVD工藝沉積薄膜時(shí)，也包 括如上所示的晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、穩(wěn)定階段、沉積階段、后清除階段、返 壓階段和晶舟卸載階段等八個(gè)階段；另外，本發(fā)明中所提供的使用LPCVD工藝沉積薄膜的 方法還包括如圖4所示的如下步驟步驟401，在穩(wěn)定階段和沉積階段中，維持爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度不 變，且各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。為了不降低所沉積的薄膜的質(zhì)量，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在穩(wěn)定階段和沉積階段 中，仍然必須維持爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度不變，且各個(gè)溫區(qū)的溫度值仍然按照 各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小，以利于沉積所需的薄膜。因此，在上述穩(wěn)定階段和沉積階段中，晶舟上的各個(gè)區(qū)域中所裝載的晶圓的熱預(yù) 算必然是按照各個(gè)區(qū)域的位置從上往下的順序依次減小，晶舟上部區(qū)域所裝載的各個(gè)晶圓 的熱預(yù)算必然將遠(yuǎn)大于晶舟下部區(qū)域所裝載的各個(gè)晶圓的熱預(yù)算。所以，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，還需要通過如下所述的步驟402，減小在整個(gè)工藝 流程中裝載在晶舟的各個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的總熱預(yù)算的差值。步驟402，在除穩(wěn)定階段和沉積階段之外的至少一個(gè)其它階段中，調(diào)整爐管的加熱 器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度。也就是說，在本步驟中，將在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度， 以減小裝載在晶舟的各個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算的差值，或使得裝載在晶舟的各 個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算按照各個(gè)區(qū)域的位置從下往上的順序依次減小，從而減 小在整個(gè)工藝流程中裝載在晶舟的各個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的總熱預(yù)算的差值，以改善 半導(dǎo)體元器件的電學(xué)性能。另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述步驟401和步驟402可以同時(shí)執(zhí)行，也可以分別 先后執(zhí)行，因此兩個(gè)步驟之間并沒有確定的執(zhí)行順序。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以通過多種實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)上述的步驟402。以下將以幾 個(gè)具體實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。實(shí)施例一、圖5為本發(fā)明中實(shí)施例一的方法流程圖。圖6為本發(fā)明中實(shí)施例一中的溫度曲線 示意圖。結(jié)合圖5、圖6所示，可以通過如下所述步驟來實(shí)現(xiàn)上述步驟402 步驟501，在晶舟裝載階段，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至同一 個(gè)預(yù)定溫度值。在現(xiàn)有技術(shù)中的晶舟裝載階段中，爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度將逐步升高 到不同的溫度值，如圖3所示。因此，當(dāng)晶舟裝載階段完成時(shí)，上述各個(gè)溫區(qū)的溫度并不相 同，各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。例如，上部溫區(qū)的溫 度值大于下部溫區(qū)的溫度值。因此，裝載在晶舟上不同區(qū)域的晶圓在本階段所得到的熱預(yù) 算并不相等，例如，裝載在晶舟上部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算將大于裝載在晶舟下部區(qū)域的晶 圓的熱預(yù)算，且熱預(yù)算 的差值較大。而在本步驟中，可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào)節(jié)加熱器中的各 個(gè)溫區(qū)的溫度，使得各個(gè)溫區(qū)的溫度都逐步升高到同一個(gè)預(yù)定溫度值。當(dāng)各個(gè)溫區(qū)的溫度 都達(dá)到預(yù)定溫度值后，即可保持所有溫區(qū)的溫度不再發(fā)生變化，如圖6所示。此時(shí)，上述的 預(yù)訂溫度值可以是現(xiàn)有技術(shù)中完成晶舟裝載階段后的上部溫區(qū)的溫度值，也可以是其它的 預(yù)先設(shè)定的溫度值。例如，所述預(yù)定溫度值的取值范圍可以為684 688°C。較佳的，在本 發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述預(yù)定溫度值可以為685°C、686.6°C或687.9°C等。在本步驟中， 由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值始終相等，因此裝載在晶圓上不同區(qū)域的的各個(gè)晶圓在本階段 所得到的熱預(yù)算將是相等的。步驟502，在抽真空階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變。在本步驟中，由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值均已相等，因此可繼續(xù)維持各個(gè)溫區(qū)的 溫度不變，如圖6所示。此時(shí)，晶舟上所裝載的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算將是相等 的。而在現(xiàn)有技術(shù)中的抽真空階段中，各個(gè)溫區(qū)的溫度值仍然是按照各個(gè)溫區(qū)的位置 從上到下的順序依次減小，如圖3所示，因此，裝載在晶舟上不同區(qū)域的晶圓在所述抽真空 階段中所得到的熱預(yù)算并不相等。步驟503，在檢漏階段，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各 個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小到預(yù)定的各個(gè)溫度值。具體來說，在本步驟中，可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào)節(jié)加熱 器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，逐步降低上中部溫區(qū)、中部溫區(qū)、中下部溫區(qū)以及下部溫區(qū)的溫度，從而使得各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小到預(yù)定的各 個(gè)溫度值，如圖6所示，以利于平穩(wěn)地進(jìn)入后續(xù)的穩(wěn)定階段和沉積階段，進(jìn)行薄膜的沉積工 藝。其中，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述預(yù)定的各個(gè)溫度值可以分別是現(xiàn)有技術(shù)中 的檢漏階段的上中部溫區(qū)、中部溫區(qū)、中下部溫區(qū)以及下部溫區(qū)的溫度值，也可以是其它的 預(yù)先設(shè)定的多個(gè)溫度值。在本步驟中，雖然在進(jìn)行溫度調(diào)整后，各個(gè)溫區(qū)的溫度不再相等，但由于各個(gè)溫區(qū) 的溫度是從同一個(gè)溫度降下來的，因此，在完成上述檢漏階段后，裝載在晶圓上不同區(qū)域的 各個(gè)晶圓之間的最大熱預(yù)算差值，將小于現(xiàn)有技術(shù)中的檢漏階段中裝載在晶圓上不同區(qū)域 的的各個(gè)晶圓之間的最大熱預(yù)算差值。由此可知，通過上述步驟501 503，可大大地減小在晶舟裝載階段、抽真空階段 和檢漏階段中所導(dǎo)致的晶圓上所裝載的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算差值，從而減小在整個(gè)工藝 流程中各個(gè)晶圓之間的總熱預(yù)算的差值。實(shí)施例二、圖7為本發(fā)明中實(shí)施例二的方法流程圖。圖8為本發(fā)明中實(shí)施例二中的溫度曲線 示意圖。結(jié)合圖7、圖8所示，可以通過如下所述步驟來實(shí)現(xiàn)上述步驟402 步驟701，在晶舟裝載階段，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至各 個(gè)預(yù)設(shè)的溫度值，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增 大。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)晶舟裝載階段完成時(shí)，各個(gè)溫區(qū)的溫度的溫度值將按照各個(gè)溫 區(qū)的位置從上到下的順序依次減小，即下部溫區(qū)的溫度將小于上部溫區(qū)的溫度，如圖3所
7J\ ο而在本步驟中，則可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào)節(jié)加熱器中的 各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得各個(gè)溫區(qū)的溫度在晶舟裝載階段中都逐步升高到各個(gè)預(yù)設(shè)的溫度 值。當(dāng)各個(gè)溫區(qū)的溫度都達(dá)到各自的預(yù)定溫度值后，即可保持所有溫區(qū)的溫度不再發(fā)生變 化。此時(shí)，所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大，即下部溫 區(qū)的溫度將大于上部溫區(qū)的溫度，如圖8所示。其中，上述各個(gè)溫區(qū)相對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度值可根據(jù)實(shí)際需要預(yù)先設(shè)定。例如，可將本 步驟中的上部溫區(qū)、上中部溫區(qū)、中部溫區(qū)、中下部溫區(qū)和下部溫區(qū)所對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度值， 分別設(shè)置為現(xiàn)有技術(shù)中在完成晶舟裝載階段后的下部溫區(qū)、中下部溫區(qū)、中部溫區(qū)、上中部 溫區(qū)和上部溫區(qū)的溫度值，如圖8所示；或者，也可將本步驟中的上部溫區(qū)、上中部溫區(qū)、中 部溫區(qū)、中下部溫區(qū)和下部溫區(qū)所對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度值，分別設(shè)置為從低到高依次排列的五 個(gè)預(yù)先確定的溫度值。在本步驟中，由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依 次增大，因此裝載在晶圓上不同區(qū)域的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算也并不相等，例 如，裝載在晶舟下部區(qū)域的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算將大于裝載在晶舟上部區(qū)域 的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算。步驟702，在抽真空階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變。在本步驟中，由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值并不相等，因此裝載在晶圓上不同區(qū)域的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算也并不相等，例如，裝載在晶舟下部區(qū)域的各個(gè)晶圓 在本階段所得到的熱預(yù)算仍然將大于裝載在晶舟上部區(qū)域的各個(gè)晶圓在本階段所得到的 熱預(yù)算。步驟703，在檢漏階段，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各 個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。具體來說，在本步驟中，可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào)節(jié)加熱 器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得在檢漏階段完成時(shí)，所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的 位置從上到下的順序依次減小，如圖8所示，以利于平穩(wěn)地進(jìn)入后續(xù)的穩(wěn)定階段和沉積階 段，進(jìn)行薄膜的沉積工藝。由于在后續(xù)的穩(wěn)定階段和沉積階段中，裝載在晶舟下部區(qū)域的各個(gè)晶圓所得到 的熱預(yù)算將小于裝載在晶舟上部區(qū)域的各個(gè)晶圓所得到的熱預(yù)算，因此，通過上述步驟 701 步驟703，可預(yù)先部分或全部抵消掉各個(gè)晶圓在后續(xù)的穩(wěn)定階段和沉積階段中所可 能產(chǎn)生的熱預(yù)算差值，從而減小在整個(gè)工藝流程中各個(gè)晶圓之間的總熱預(yù)算的差值。由此可知，通過上述步驟701 703，也可大大地減小在整個(gè)工藝流程中各個(gè)晶圓 之間的熱預(yù)算差值。實(shí)施例三、 圖9為本發(fā)明中實(shí)施例三的方法流程圖。圖10為本發(fā)明中實(shí)施例三中的溫度曲 線示意圖。結(jié)合圖9、圖10所示，可以通過如下所述步驟來實(shí)現(xiàn)上述步驟402 步驟901，在后清除階段，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至同一個(gè) 預(yù)定溫度值。如圖3所示，在現(xiàn)有技術(shù)中的后清除階段中，爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度 值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。例如，上部溫區(qū)的溫度值大于下部溫區(qū) 的溫度值。因此，裝載在晶舟上不同區(qū)域的晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算并不相等，例如， 裝載在晶舟上部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算將大于裝載在晶舟下部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算。而如圖10所示，在本步驟中，可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào)節(jié) 加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，在后清除階段中使得各個(gè)溫區(qū)的溫度都逐步升高到同一個(gè)預(yù) 定溫度值。當(dāng)各個(gè)溫區(qū)的溫度都達(dá)到預(yù)定溫度值后，即可保持所有溫區(qū)的溫度不再發(fā)生變 化。此時(shí)，上述的預(yù)訂溫度值可以是現(xiàn)有技術(shù)中的后清除階段中的上部溫區(qū)的溫度值，也可 以是其它的預(yù)先設(shè)定的溫度值。例如，所述預(yù)定溫度值的取值范圍可以為684 688°C。在本步驟中，由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值最終將相等，因此，在完成所述后清除階 段后，裝載在晶圓上不同區(qū)域的各個(gè)晶圓之間的最大熱預(yù)算差值，將小于現(xiàn)有技術(shù)中的后 清除階段中裝載在晶圓上不同區(qū)域的的各個(gè)晶圓之間的最大熱預(yù)算差值。步驟902，在返壓階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變。如圖10所示，在本步驟中，由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值均已相等，因此可繼續(xù)維 持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變。此時(shí)，晶舟上所裝載的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算將是相等的。而如圖3所示，在現(xiàn)有技術(shù)中的返壓階段中，各個(gè)溫區(qū)的溫度值仍然是按照各個(gè) 溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小，因此，裝載在晶舟上不同區(qū)域的晶圓在所述返壓階 段中所得到的熱預(yù)算并不相等。
步驟903，在晶舟卸載階段，逐步降低爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度。如圖3所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，在晶舟卸載階段之前，各個(gè)溫區(qū)的溫度值是不同的 (即是按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小的)，因此在晶舟卸載階段中，各個(gè)溫 區(qū)的溫度將從不同的溫度值逐步下降。所以，裝載在晶圓上不同區(qū)域的的各個(gè)晶圓在所述 晶舟卸載階段中所得到的熱預(yù)算并不相等，例如，裝載在晶舟上部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算將 大于裝載在晶舟下部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算。而如圖10所示，在本步驟中，可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào)節(jié) 加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，逐步降低爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度。由于各個(gè)溫區(qū) 的溫度是從同一個(gè)溫度逐步下降的，各個(gè)溫區(qū)的溫度值始終相等，因此裝載在晶圓上不同 區(qū)域的的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算將是相等的。由此可知，通過上述步驟901 903，可大大地減小在后清除階段、返壓階段和晶 舟卸載階段中所導(dǎo)致的晶圓上所裝載的各個(gè)晶圓的熱預(yù)算之間的差值，從而減小在整個(gè)工 藝流程中各個(gè)晶圓之間的總熱預(yù)算的差值。實(shí)施例四、圖11為本發(fā)明中實(shí)施例四的方法流程圖。圖12為本發(fā)明中實(shí)施例四中的溫度曲 線示意圖。結(jié)合圖11、圖12所示，可以通過如下所述步驟來實(shí)現(xiàn)上述步驟402

步驟1101，在后清除階段，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述 各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大；如圖3所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)晶舟裝載階段完成時(shí)，各個(gè)溫區(qū)的溫度的溫度值將 按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小，即下部溫區(qū)的溫度將小于上部溫區(qū)的溫 度。而如圖12所示，在本步驟中，則可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào) 節(jié)加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得在后清除階段中各個(gè)溫區(qū)的溫度都逐步改變到各個(gè)預(yù) 設(shè)的溫度值。當(dāng)各個(gè)溫區(qū)的溫度都達(dá)到各自的預(yù)定溫度值后，即可保持所有溫區(qū)的溫度不 再發(fā)生變化。此時(shí)，所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大， 即下部溫區(qū)的溫度將大于上部溫區(qū)的溫度。其中，上述各個(gè)溫區(qū)相對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度值可根據(jù)實(shí)際需要預(yù)先設(shè)定。例如，可將本 步驟中的上部溫區(qū)、上中部溫區(qū)、中部溫區(qū)、中下部溫區(qū)和下部溫區(qū)所對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度值， 分別設(shè)置為現(xiàn)有技術(shù)中在完成晶舟裝載階段后的下部溫區(qū)、中下部溫區(qū)、中部溫區(qū)、上中部 溫區(qū)和上部溫區(qū)的溫度值，如圖12所示；或者，也可將本步驟中的上部溫區(qū)、上中部溫區(qū)、 中部溫區(qū)、中下部溫區(qū)和下部溫區(qū)所對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度值，分別設(shè)置為從低到高依次排列的 五個(gè)預(yù)先確定的溫度值。在本步驟中，由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值并不相等，因此裝載在晶圓上不同區(qū)域 的各個(gè)晶圓的熱預(yù)算也不相等的，例如，晶舟下部區(qū)域所裝載的各個(gè)晶圓在本階段所得到 的熱預(yù)算將大于該晶舟上部區(qū)域所裝載的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算。步驟1102，在返壓階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變。如圖12所示，在本步驟中，由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值并不相等，因此裝載在晶 圓上不同區(qū)域的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算也并不相等，例如，裝載在晶舟下部區(qū) 域的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算將大于裝載在晶舟上部區(qū)域的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算。步驟1103，在晶舟卸載階段，逐步降低爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度。如圖3所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，在晶舟卸載階段之前，各個(gè)溫區(qū)的溫度值是按照各個(gè) 溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小，因此在晶舟卸載階段中，各個(gè)溫區(qū)的溫度將從不同 的溫度值逐步下降。所以，裝載在晶圓上不同區(qū)域的各個(gè)晶圓在所述晶舟卸載階段中所得 到的熱預(yù)算并不相等，例如，裝載在晶舟上部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算將大于裝載在晶舟下部 區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算。而如圖12所示，在本步驟中，可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來逐步 降低加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度。由于在晶舟卸載階段開始時(shí)，各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各 個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大，因此，各個(gè)溫區(qū)的溫度將從不同的溫度值逐步下 降。所以，裝載在晶圓上不同區(qū)域的各個(gè)晶圓在所述晶舟卸載階段中所得到的熱預(yù)算并不 相等，例如，裝載在晶舟上部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算將小于裝載在晶舟下部區(qū)域的晶圓的熱 預(yù)算。與現(xiàn)有技術(shù)中的情況恰好相反。由于在前述的穩(wěn)定階段和沉積階段中，晶舟下部區(qū)域所裝載的各個(gè)晶圓的熱預(yù) 算將小于該晶舟上部區(qū)域所裝載的各個(gè)晶圓的熱預(yù)算，因此，通過上述步驟1101 步驟 1103，可部分或全部抵消晶舟中各個(gè)晶圓之間在前述的穩(wěn)定階段和沉積階段中所可能產(chǎn)生 的熱預(yù)算差值，從而減小在整個(gè)工藝流程中各個(gè)晶圓之間的總熱預(yù)算的差值。由此可知，通過上述步驟1101 1103，也可大大地減小在整個(gè)工藝流程中各個(gè)晶 圓之間的總熱預(yù)算的差值。實(shí)施例五、圖13為本發(fā)明中實(shí)施例五的方法流程圖。如圖13所示，可以通過如下所述步驟 來實(shí)現(xiàn)上述步驟402 步驟1301，在所述晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和 晶舟卸載階段中的任意一個(gè)階段中，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至同一 個(gè)預(yù)定溫度值。在現(xiàn)有技術(shù)中的任意一個(gè)階段中，爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度并不相同， 各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。因此，裝載在晶舟的各 個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算按照各個(gè)區(qū)域的位置從上往下的順序依次減小，裝載在 晶舟上部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算與裝載在晶舟下部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算的差值較大。而在本步驟中，將通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào)節(jié)加熱器中的各 個(gè)溫區(qū)的溫度，使得各個(gè)溫區(qū)的溫度都逐步升高到同一個(gè)預(yù)定溫度值。此時(shí)，上述的預(yù)訂溫 度值可以是現(xiàn)有技術(shù)中完成晶舟裝載階段后的上部溫區(qū)的溫度值，也可以是其它的預(yù)先設(shè) 定的溫度值。例如，所述預(yù)定溫度值的取值范圍可以為684 688°C。較佳的，在本發(fā)明的 具體實(shí)施例中，所述預(yù)定溫度值可以為685 °C、686.6 °C或687.9 °C等。在本步驟中，由于各個(gè)溫區(qū)的溫度將逐漸相等，因此可以逐步減小裝載在晶舟的 各個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算的差值。當(dāng)各個(gè)溫區(qū)的溫度都達(dá)到預(yù)定溫度值后，即可進(jìn)行下一步驟1302。步驟1302，在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變。在本步驟中，由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值均已相等，因此可在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，繼續(xù)維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變，在所述的預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，晶舟上所裝載的各個(gè)晶圓所得到的熱 預(yù)算將是相等的。步驟1303，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫 度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。具體來說，在本步驟中，可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào)節(jié)加熱 器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，逐步降低上中部溫區(qū)、中部溫區(qū)、中下部溫區(qū)以及下部溫區(qū)的溫 度，從而使得各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小到預(yù)定的各 個(gè)溫度值，以利于平穩(wěn)地進(jìn)入后續(xù)的下一個(gè)階段。其中，在本步驟中，所述預(yù)定的各個(gè)溫度值可以分別是現(xiàn)有技術(shù)中的沉積階段的 上中部溫區(qū)、中部溫區(qū)、中下部溫區(qū)以及下部溫區(qū)的溫度值。在本步驟中，雖然在進(jìn)行溫度調(diào)整后，各個(gè)溫區(qū)的溫度不再相等，但由于各個(gè)溫區(qū) 的溫度是從同一個(gè)溫度降下來的，因此，在執(zhí)行本步驟后，可進(jìn)一步減小裝載在晶舟的各個(gè) 區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算的差值。由此可知，通過上述步驟1301 1303，也可減小在整個(gè)工藝流程中各個(gè)晶圓之間 的總熱預(yù)算的差值。實(shí)施例六、圖14為本發(fā)明中實(shí)施例六的方法流程圖。如圖14所示，可以通過如下所述步驟 來實(shí)現(xiàn)上述步驟402 步驟1401，在所述晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段 和晶舟卸載階段中的任意一個(gè)階段中，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至各 個(gè)預(yù)設(shè)的溫度值，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增 大；在現(xiàn)有技術(shù)中的任意一個(gè)階段中，爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度并不相同， 各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。因此，裝載在晶舟的各 個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算按照各個(gè)區(qū)域的位置從上往下的順序依次減小，裝載在 晶舟上部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于裝載在晶舟下部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算。而在本步驟中，則可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào)節(jié)加熱器中的 各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得各個(gè)溫區(qū)的溫度在晶舟裝載階段中都逐步升高到各個(gè)預(yù)設(shè)的溫度 值，且各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大，因此可以逐步減 小裝載在晶舟的各個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算的差值。當(dāng)各個(gè)溫區(qū)的溫度都達(dá)到預(yù)定溫度值后，即可進(jìn)行下一步驟1402。步驟1402，在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變。在本步驟中，由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值均已相等，因此可在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，繼續(xù) 維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變。在本步驟中，由于所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值并不相等，因此裝載在晶圓上不同區(qū)域 的各個(gè)晶圓在本階段所得到的熱預(yù)算也并不相等，甚至可使得裝載在晶舟上部區(qū)域的晶圓 在本步驟中的熱預(yù)算小于裝載在晶舟下部區(qū)域的晶圓的熱預(yù)算，從而可以進(jìn)一步減小裝載 在晶舟的各個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算的差值。步驟1403，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。具體來說，在本步驟中，可通過加熱器中的各個(gè)溫區(qū)中的溫度控制器來調(diào)節(jié)加熱 器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序 依次減小到預(yù)定的各個(gè)溫度值，以利于平穩(wěn)地進(jìn)入后續(xù)的下一個(gè)階段。其中，在本步驟中，所述預(yù)定的各個(gè)溫度值可以分別是現(xiàn)有技術(shù)中的沉積階段的 上中部溫區(qū)、中部溫區(qū)、中下部溫區(qū)以及下部溫區(qū)的溫度值。由于在后續(xù)的各個(gè)階段中，裝載在晶舟下部區(qū)域的各個(gè)晶圓所得到的熱預(yù)算將 小于裝載在晶舟上部區(qū)域的各個(gè)晶圓所得到的熱預(yù)算，因此，通過上述步驟1401 步驟 1403，可部分抵消掉各個(gè)晶圓在后續(xù)的各個(gè)階段中所可能產(chǎn)生的熱預(yù)算差值，從而減小在 整個(gè)工藝流程中各個(gè)晶圓之間的總熱預(yù)算的差值。由此可知，通過上述步驟1401 1403，也可大大地減小在整個(gè)工藝流程中各個(gè)晶 圓之間的總熱預(yù)算的差值。以上的實(shí)施例一 實(shí)施例六是用于舉例說明本發(fā)明技術(shù)方案的幾種具體實(shí)施方 式，在本發(fā)明的實(shí)施例中，還可使用其它的實(shí)施方式。其它的具體實(shí)施方式
在此不再贅述。另外，上述的六個(gè)實(shí)施例均可以單獨(dú)使用，也可以通過合理的方式組合使用，例 如，將實(shí)施例一和實(shí)施例三組合使用，將實(shí)施例一和實(shí)施例四組合使用，將實(shí)施例二和實(shí)施 例三組合使用，將實(shí)施例二和實(shí)施例四組合使用等。其中，將實(shí)施例二和實(shí)施例四組合使用 時(shí)，有可能取得更佳的效果。具體的組合方式在此不再贅述。此外，根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)使用本發(fā)明的實(shí)施例中所提供的上述使用 LPCVD工藝沉積薄膜的方法后，有效地減小了在薄膜的形成過程中裝載在晶舟上的各個(gè)晶 圓之間的熱預(yù)算差值，使得裝載在晶舟上各個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓上所形成的半導(dǎo)體元器件 的飽和電流的變化范圍比較小，從而大大提高了所形成的半導(dǎo)體元器件的電學(xué)性能。綜上可知，在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了上述使用LPCVD工藝沉積薄膜的方法，由 于在該方法中，通過在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟 卸載階段中，分別對(duì)爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度進(jìn)行了調(diào)整，從而有效地減小了在 薄膜的形成過程中裝載在晶舟上的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算差值，改善了半導(dǎo)體元器件的電 學(xué)性能，提高了所生產(chǎn)的半導(dǎo)體元器件的良率，降低了制造成本。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種使用低壓化學(xué)氣相沉積工藝沉積薄膜的方法，該方法包括晶舟裝載階段、抽 真空階段、檢漏階段、穩(wěn)定階段、沉積階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段；其中，在穩(wěn)定階段和沉積階段中，維持爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度不變，且各個(gè)溫區(qū) 的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減??；在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的 至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，以減小裝載在晶舟的各個(gè)區(qū)域 中的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算的差值，或使得裝載在晶舟的各個(gè)區(qū)域中的各個(gè)晶圓之間的熱 預(yù)算按照各個(gè)區(qū)域的位置從下往上的順序依次減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏 階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的 各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在晶舟裝載階段，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至同一個(gè)預(yù)定溫度值；在抽真空階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變；在檢漏階段，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度 值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏 階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的 各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在晶舟裝載階段，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至各個(gè)預(yù)設(shè)的溫度 值，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大； 在抽真空階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變；在檢漏階段，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度 值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏 階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的 各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在后清除階段階段，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至同一個(gè)預(yù)定溫度值；在返壓階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變； 在晶舟卸載階段，逐步降低爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏 階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的 各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在后清除階段階段，逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū) 的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大； 在返壓階段，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變； 在晶舟卸載階段，逐步降低爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的 各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在所述晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段 中的任意一個(gè)階段中，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至同一個(gè)預(yù)定溫度 值；在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變；逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫 區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏 階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中 的各個(gè)溫區(qū)的溫度包括在所述晶舟裝載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段 中的任意一個(gè)階段中，將爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度逐步升高至各個(gè)預(yù)設(shè)的溫度 值，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次增大；在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，維持各個(gè)溫區(qū)的溫度不變；逐步調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度，使得所述各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫 區(qū)的位置從上到下的順序依次減小。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、4或6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定溫度值的取值范圍為684 688°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用低壓化學(xué)氣相沉積工藝沉積薄膜的方法，該方法包括在穩(wěn)定階段和沉積階段中，維持爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度不變，且各個(gè)溫區(qū)的溫度值按照各個(gè)溫區(qū)的位置從上到下的順序依次減?。辉诰е垩b載階段、抽真空階段、檢漏階段、后清除階段、返壓階段和晶舟卸載階段中的至少一個(gè)階段中，調(diào)整爐管的加熱器中的各個(gè)溫區(qū)的溫度。通過使用本發(fā)明所提供的方法，可有效地減小在薄膜的形成過程中裝載在晶舟上的各個(gè)晶圓之間的熱預(yù)算差值，改善半導(dǎo)體元器件的電學(xué)性能，提高所生產(chǎn)的半導(dǎo)體元器件的良率，降低制造成本。
文檔編號(hào)C23C16/46GK102121099SQ20101002272
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者王秉國(guó), 高劍鳴 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司