專利名稱：化學(xué)氣相淀積設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種化學(xué)氣相淀積設(shè)備。
背景技術(shù)：
CVD，即化學(xué)氣相淀積工藝，是通過(guò)氣體混合的化學(xué)反應(yīng)在硅片表面淀積一層固體膜的工藝。在CVD工藝中，需將化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的副產(chǎn)物以及硅片表面的顆粒沾污等排除出反應(yīng)腔，對(duì)于SiO2等顆粒沾污來(lái)說(shuō)，一般采用等離子體(一般為氟離子)去除?，F(xiàn)有技術(shù)中去除顆粒沾污的過(guò)程為，在反應(yīng)腔中輸入反應(yīng)氣體(一般為CF4)，之后采用反應(yīng)腔中的射頻發(fā)生裝置對(duì)反應(yīng)氣體進(jìn)行解離，產(chǎn)生出等離子體(氟離子)，由等離子體與形成沾污的顆粒進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到氣態(tài)的反應(yīng)生成物(SiF4),最后通過(guò)反應(yīng)腔的出口將氣態(tài)的反應(yīng)生成物和副產(chǎn)物一并排出。但是，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，從CVD設(shè)備中取出的硅片表面仍有大量的顆粒沾污沒(méi)有去除，從而影響器件最終的加工效果和產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種化學(xué)氣相淀積設(shè)備，該設(shè)備能夠在反應(yīng)腔本體的外部完成等離子體的制備，有效減少了反應(yīng)腔本體的損傷，有效延長(zhǎng)了反應(yīng)腔本體各相關(guān)部件的使用壽命。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案:—種化學(xué)氣相淀積設(shè)備， 包括:
反應(yīng)腔；位于所述反應(yīng)腔外部且與所述反應(yīng)腔相連的等離子體產(chǎn)生腔；與所述等離子體產(chǎn)生腔相連的射頻發(fā)生裝置。優(yōu)選地，在所述等離子體產(chǎn)生腔內(nèi)的反應(yīng)氣體為NF3。優(yōu)選地，經(jīng)所述等離子體產(chǎn)生腔進(jìn)入所述反應(yīng)腔的氣體中，氟離子的濃度大于95%。優(yōu)選地，經(jīng)所述等離子體產(chǎn)生腔進(jìn)入所述反應(yīng)腔的氣體中，氟離子的濃度大于99%。優(yōu)選地，所述等離子體產(chǎn)生腔上具有與所述反應(yīng)腔相配合的第一通孔，所述反應(yīng)腔本體上具有與所述等離子體產(chǎn)生腔相配合的第二通孔，且所述第一通孔與所述第二通孔之間通過(guò)導(dǎo)管相連通。優(yōu)選地，所述反應(yīng)腔的外部連接有氣泵，所述反應(yīng)腔本體上具有與所述氣泵相配合的第三通孔，所述第三通孔與所述氣泵之間通過(guò)導(dǎo)管相連通。優(yōu)選地，所述反應(yīng)腔本體與所述氣泵之間設(shè)置有探測(cè)器。優(yōu)選地，所述等離子體產(chǎn)生腔外部連接有反應(yīng)氣體輸送管路，所述等離子體產(chǎn)生腔上具有與所述反應(yīng)氣體輸送管路相配合的第四通孔。
優(yōu)選地，所述射頻發(fā)生裝置具體為高頻電磁波發(fā)生器。優(yōu)選地，所述化學(xué)氣相淀積設(shè)備為型號(hào)為P5000的化學(xué)氣相淀積設(shè)備。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明實(shí)施例所提供的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，通過(guò)在所述反應(yīng)腔本體的外部設(shè)置相互配合的具有射頻發(fā)生裝置的等離子體產(chǎn)生腔，所述射頻發(fā)生裝置發(fā)射出的射線在所述等離子體產(chǎn)生腔內(nèi)與反應(yīng)氣體相接觸并產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而解離出后續(xù)生產(chǎn)所需的等離子體，從而使得等離子體的制備工作能夠在所述反應(yīng)腔本體的外部完成，有效減少了等離子體制備過(guò)程中的等離子體的解離過(guò)程中對(duì)反應(yīng)腔內(nèi)部的損傷，延長(zhǎng)了所述反應(yīng)腔各相關(guān)部件的使用壽命，同時(shí)避免了硅片表面固體膜上的顆粒沾污現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品電性和良率。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)·域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式
所提供的化學(xué)氣相淀積設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式正如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有技術(shù)中的CVD工藝完成后的硅片表面仍有大量的顆粒沾污，從而影響器件的電性和良率。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)上述問(wèn)題的主要原因之一是，現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)射頻解離反應(yīng)氣體，產(chǎn)生清除沾污顆粒用的等離子的過(guò)程以及CVD淀積過(guò)程均在同一反應(yīng)腔內(nèi)進(jìn)行，導(dǎo)致解離過(guò)程中會(huì)對(duì)反應(yīng)腔的內(nèi)壁造成損傷，從而產(chǎn)生大量顆粒，而清除顆粒沾污所用的等離子體種類、濃度和量是有限的，而在此過(guò)程中不能被清除的顆粒會(huì)附著于硅片固體膜的表面上，造成嚴(yán)重的顆粒沾污現(xiàn)象，從而影響器件的電性和良率。另外，由于等離子體的形成過(guò)程是在反應(yīng)腔內(nèi)進(jìn)行的，在此過(guò)程中會(huì)對(duì)反應(yīng)腔的內(nèi)壁造成損傷，從而影響反應(yīng)腔的使用壽命。因此，發(fā)明人考慮，若將等離子體的制備工作在所述反應(yīng)腔本體的外部完成，以減少等離子體制備過(guò)程中的射頻及解離等工序?qū)Ψ磻?yīng)腔本體的損傷，延長(zhǎng)所述反應(yīng)腔本體各相關(guān)部件的使用壽命，同時(shí)避免硅片表面固體膜上的顆粒沾污現(xiàn)象，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和合格率?；谏鲜鲅芯康幕A(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種化學(xué)氣相淀積設(shè)備，包括反應(yīng)腔以及位于所述反應(yīng)腔外部且與所述反應(yīng)腔相連的等離子體產(chǎn)生腔，所述等離子體產(chǎn)生腔中具有射頻發(fā)生裝置。本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，在所述反應(yīng)腔的外部設(shè)置有與該反應(yīng)腔相連的等離子體產(chǎn)生腔，以及與等離子體產(chǎn)生腔相連的射頻發(fā)生裝置，所述射頻發(fā)生裝置發(fā)射出的射線在所述等離子體產(chǎn)生腔內(nèi)與反應(yīng)氣體相接觸并產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而解離出后續(xù)生產(chǎn)所需的等離子體，從而使得等離子體的制備工作能夠在所述反應(yīng)腔的外部完成，有效減少了等離子體制備過(guò)程中的射頻及解離等工序?qū)Ψ磻?yīng)腔的損傷，延長(zhǎng)了所述反應(yīng)腔各相關(guān)部件的使用壽命，同時(shí)避免了硅片表面固體膜上的顆粒沾污現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和合格率。
以上是本申請(qǐng)的核心思想，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式
所提供的化學(xué)氣相淀積設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，包括反應(yīng)腔11，還包括位于反應(yīng)腔11外部且與反應(yīng)腔11相連的等離子體產(chǎn)生腔13，等離子體產(chǎn)生腔中具有射頻發(fā)生裝置12。圖1中為了將射頻發(fā)生裝置和等離子產(chǎn)生腔均表示清楚，而將二者分開(kāi)畫(huà)出，但這種畫(huà)圖方式并不用來(lái)限定射頻發(fā)生裝置的安裝位置，理論上，射頻發(fā)生裝置12是可以位于等離子體產(chǎn)生腔內(nèi)部，也可以位于等離子體產(chǎn)生腔外部，優(yōu)選的，本實(shí)施例中的射頻發(fā)生裝置位于等離子體產(chǎn)生腔內(nèi)部。在工作過(guò)程中，射頻發(fā)生裝置12發(fā)射出的射線在等離子體產(chǎn)生腔13內(nèi)與反應(yīng)氣體相接觸并產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而解離出后續(xù)生產(chǎn)所需的等離子體，從而使得等離子體的制備工作能夠在反應(yīng)腔本體11的外部完成，有效減少了等離子體制備過(guò)程中的射頻及解離等工序?qū)Ψ磻?yīng)腔本體的損傷，延長(zhǎng)了所述反 應(yīng)腔本體各相關(guān)部件的使用壽命，同時(shí)避免了硅片表面固體膜上的顆粒沾污現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和合格率。進(jìn)一步地，等離子體產(chǎn)生腔13上還具有與反應(yīng)腔本體11相配合的第一通孔131，反應(yīng)腔本體11上具有與等離子體產(chǎn)生腔13相配合的第二通孔111，且第一通孔131與第二通孔111之間通過(guò)導(dǎo)管相連通。加工過(guò)程中，由反應(yīng)氣體經(jīng)射頻處理解離出的等離子體自等離子體產(chǎn)生腔13內(nèi)由第一通孔131輸出，經(jīng)導(dǎo)管輸送至反應(yīng)腔本體11處，并由第二通孔111通入反應(yīng)腔本體11的內(nèi)部，以便與位于反應(yīng)腔本體11內(nèi)的硅片上的二氧化硅或氮化硅等反應(yīng)物相接觸并發(fā)生反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)清洗硅片的目的。更具體地，反應(yīng)腔本體11的外部連接有氣泵14，反應(yīng)腔本體11上具有與氣泵14相配合的第三通孔112，第三通孔112與氣泵14之間通過(guò)導(dǎo)管相連通。。該氣泵14能夠?yàn)檎麄€(gè)所述化學(xué)氣相淀積設(shè)備的內(nèi)部各部件及管道內(nèi)的氣體提供流動(dòng)的源動(dòng)力，帶動(dòng)相關(guān)的反應(yīng)氣體在整個(gè)加工設(shè)備反應(yīng)系統(tǒng)的內(nèi)部流動(dòng)，并按工序逐一經(jīng)過(guò)各相關(guān)部件,從而使所述化學(xué)氣相淀積設(shè)備的整體教工流程更加便捷高效。反應(yīng)完成后的氣體由第三通孔112排出，并在氣泵14產(chǎn)生的氣流的帶動(dòng)下經(jīng)導(dǎo)管輸送至相應(yīng)的下級(jí)設(shè)備處。具體到實(shí)際生產(chǎn)中，上述探測(cè)器15設(shè)置于第三通孔112與氣泵14間的管道上，以便使其測(cè)試到的相關(guān)數(shù)據(jù)更加精確。另一方面，反應(yīng)腔本體11與氣泵14之間設(shè)置有探測(cè)器15。該探測(cè)器15能夠?qū)τ煞磻?yīng)腔本體11內(nèi)輸出的氣體進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)，以獲得相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，以便工作人員根據(jù)所得的技術(shù)參數(shù)了解設(shè)備內(nèi)部的加工情況以及產(chǎn)品的生產(chǎn)加工效果。另外，等離子體產(chǎn)生腔13的外部連接有反應(yīng)氣體輸送管路(圖中未示出)，等離子體產(chǎn)生腔13上具有與所述反應(yīng)氣體輸送管路相配合的第四通孔132。工作過(guò)程中，所述反應(yīng)氣體輸送管路內(nèi)的反應(yīng)氣體通過(guò)該第四通孔132通入等離子體產(chǎn)生腔內(nèi)，以完成后續(xù)的反應(yīng)過(guò)程。此外，上述射頻發(fā)生裝置15具體為高頻電磁波發(fā)生器。該高頻電磁波發(fā)生器發(fā)出的高頻電磁波有助于使反應(yīng)氣體的解離反應(yīng)更加充分徹底，并使其反應(yīng)效率得以相應(yīng)提聞。需要說(shuō)明的是，現(xiàn)有技術(shù)中采用的氟離子的產(chǎn)生氣體為CF4，而本實(shí)施例中在所述等離子體產(chǎn)生腔內(nèi)的反應(yīng)氣體為NF3,相比來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例中的等離子體的解離度更高,優(yōu)選的，經(jīng)所述等離子體產(chǎn)生腔進(jìn)入所述反應(yīng)腔的氣體中，氟離子的濃度大于95%，更優(yōu)選的，氟離子的濃度大于99%。另外，本實(shí)施例中的化學(xué)氣相淀積設(shè)備優(yōu)選采用型號(hào)為P5000的化學(xué)氣相淀積設(shè)備。綜上可知，本發(fā)明實(shí)施例所提供的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，包括反應(yīng)腔，還包括位于所述反應(yīng)腔外部且與所述反應(yīng)腔相連的等離子體產(chǎn)生腔，所述等離子體產(chǎn)生腔中具有射頻發(fā)生裝置。在工作過(guò)程中，所述射頻發(fā)生裝置發(fā)射出的射線在所述等離子體產(chǎn)生腔內(nèi)與反應(yīng)氣體相接觸并產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而解離出后續(xù)生產(chǎn)所需的等離子體，從而使得等離子體的制備工作能夠在所述反應(yīng)腔本體的外部完成，有效減少了等離子體制備過(guò)程中的射頻及解離等工序?qū)Ψ磻?yīng)腔本體的損傷，延長(zhǎng)了所述反應(yīng)腔本體各相關(guān)部件的使用壽命，同時(shí)避免了硅片表面固體膜上的顆粒沾污現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和合格率。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的 實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)氣相淀積設(shè)備，其特征在于，包括: 反應(yīng)腔； 位于所述反應(yīng)腔外部且與所述反應(yīng)腔相連的等離子體產(chǎn)生腔； 與所述等離子體產(chǎn)生腔相連的射頻發(fā)生裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，其特征在于:在所述等離子體產(chǎn)生腔內(nèi)的反應(yīng)氣體為NF3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，其特征在于:經(jīng)所述等離子體產(chǎn)生腔進(jìn)入所述反應(yīng)腔的氣體中，氟離子的濃度大于95%。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，其特征在于:經(jīng)所述等離子體產(chǎn)生腔進(jìn)入所述反應(yīng)腔的氣體中，氟離子的濃度大于99%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，其特征在于:所述等離子體產(chǎn)生腔上具有與所述反應(yīng)腔相配合的第一通孔，所述反應(yīng)腔本體上具有與所述等離子體產(chǎn)生腔相配合的第二通孔，且所述第一通孔與所述第二通孔之間通過(guò)導(dǎo)管相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，其特征在于:所述反應(yīng)腔的外部連接有氣泵，所述反應(yīng)腔本體上具有與所述氣泵相配合的第三通孔，所述第三通孔與所述氣泵之間通過(guò)導(dǎo)管相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，其特征在于:所述反應(yīng)腔本體與所述氣泵之間設(shè)置有探測(cè)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，其特征在于:所述等離子體產(chǎn)生腔外部連接有反應(yīng)氣體輸送管路，所述等離子體產(chǎn)生腔上具有與所述反應(yīng)氣體輸送管路相配合的第四通孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相淀積設(shè)備，其特征在于:所述射頻發(fā)生裝置具體為高頻電磁波發(fā)生器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相淀積設(shè)備 ，其特征在于:所述化學(xué)氣相淀積設(shè)備為型號(hào)為P5000的化學(xué)氣相淀積設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種化學(xué)氣相淀積設(shè)備，包括反應(yīng)腔，還包括位于所述反應(yīng)腔外部且與所述反應(yīng)腔相連的等離子體產(chǎn)生腔，與所述等離子體產(chǎn)生腔相連的射頻發(fā)生裝置。在工作過(guò)程中，所述射頻發(fā)生裝置發(fā)射出的射線在所述等離子體產(chǎn)生腔內(nèi)與反應(yīng)氣體相接觸并產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而解離出后續(xù)生產(chǎn)所需的等離子體，從而使得等離子體的制備工作能夠在所述反應(yīng)腔本體的外部完成，有效減少了等離子體制備過(guò)程中的射頻及解離等工序?qū)Ψ磻?yīng)腔本體的損傷，延長(zhǎng)了所述反應(yīng)腔本體各相關(guān)部件的使用壽命，同時(shí)避免了硅片表面固體膜上的顆粒沾污現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和合格率。
文檔編號(hào)C23C16/505GK103088315SQ20111034358
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者張治剛, 沈金棟 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司