[实用新型]化学气相沉积设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种化学气相沉积设备。

背景技术

在超大规模集成电路(ULSI)制造工艺中，随着电路尺寸的不断缩小，开始通过增加沉积层数的方法，在垂直方向上进行拓展。这些增加的层在器件、电路中起到各种不同的作用，主要可作为栅电极、多层布线的层间绝缘膜、金属布线、电阻、表面钝化等。对于小图形，其分辨率受晶片表面的条件影响很大，随着特征图形尺寸减小到亚微米级，芯片制造工艺对低缺陷密度的要求越来越迫切，对沉积薄膜的质量要求也越来越高，其厚度的均匀性不仅会影响到后续工艺的正常进行，也会影响到器件的电性能和机械性能，并进而影响到器件的成品率及产量。

所谓沉积是指一种以物理方式沉积在晶片表面上的工艺过程，薄膜沉积的方法包括化学气相沉积(CVD，Chemical Vapor Deposition)法和物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)法两大类。其中，化学气相沉积是含有薄膜所需要的原子和分子的化学物质在反应腔内混合并在气态下发生反应，其原子或分子沉积在晶片表面聚集形成薄膜的过程。化学气相沉积因其工艺较为简单、不需高真空、便于制备复合产物、沉积速率高，以及沉积的各种薄膜具有良好的阶梯覆盖性能等优点在半导体器件的制造中被广泛使用。

目前，化学气相沉积有很多种选择，可以工作在低压、常压或次常压下。例如，半导体工艺界可利用液态源材料形成二氧化硅薄膜，采用次常压化学气相沉积(Sub-Atmospheric Chemical Vapor Deposition，SACVD)设备，如美国应用材料公司的PRODUCER室。

具体请参考图1，其为现有的化学气相沉积设备的示意图，如图1所示，化学气相沉积设备10包括：进气管路11、第一传输管路12、第二传输管路13、第一反应腔14以及第二反应腔15，所述第一传输管路12以及第二传输管路13与所述进气管路11连通。其中，所述进气管路11、第一传输管路12以及第二传输管路13均为直管。液态的源材料经过气体控制柜(未图示)转化为汽态后，其中一部分源材料气体经过进气管路11以及第一传输管路12导入到第一反应腔14内，另一部分源材料气体经过进气管路11以及第二传输管路13导入到第二反应腔15内。第一反应腔14以及第二反应腔15内分别装载有晶片，且第一反应腔14以及第二反应腔15内还设置有加热元件，所述加热元件可将晶片加热到预定温度，源材料气体到达已加热到预定温度的晶片表面发生化学反应，从而形成二氧化硅薄膜。

然而，由于进气管路11较长，且进气管路11为直管，所述直管不利于源材料分子在管路中碰撞运动，源材料气体在进气管路11有可能部分冷却为液态，气液混合状态的源材料被迅速的导入到第一反应腔14和第二反应腔15中，这极有可能导致进入到第一反应腔14和第二反应腔15内的源材料的摩尔流量相差较大，也就使得两个反应腔内的晶片上薄膜的品质有所差异，影响后续制程的顺利进行。例如，由于第一反应腔14以及第二反应腔15内的晶片的二氧化硅的厚度和致密度的一致性较差，将导致不同晶片上的薄膜在湿法蚀刻时的蚀刻速率不同，进而导致图形线宽不符合工艺要求，降低了产品的良率。

实用新型内容

本实用新型提供一种化学气相沉积设备，以解决现有的进气管路是直管，不利于源材料保持汽化状态，进而导致第一反应腔和第二反应腔内形成的薄膜的品质差异较大，降低了产品的良率的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种化学气相沉积设备，包括：进气管路；与所述进气管路连通的第一传输管路；与所述第一传输管路连通的第一反应腔；与所述进气管路连通的第二传输管路；与所述第二传输管路连通的第二反应腔；其中，所述进气管路是螺旋式管路。

可选的，所述第一传输管路是直管，所述第二传输管路是直管。

可选的，所述第一传输管路是螺旋式管路，所述第二传输管路是螺旋式管路。

可选的，所述进气管路的直径小于1cm，所述第一传输管路的直径小于1cm，所述第二传输管路的直径小于1cm。

可选的，所述进气管路的展开长度与所述第一传输管路的长度之和小于100cm，所述进气管路的展开长度与所述第二传输管路的长度之和小于100cm。

可选的，所述化学气相沉积设备还包括设置于所述第一反应腔内的第一支撑基座以及设置于所述第一支撑基座内的第一加热元件。

可选的，所述化学气相沉积设备还包括设置于所述第一支撑基座内的第一测温装置。