[发明专利]用工艺气体处理基底的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用工艺气体处理基底的方法，尤其涉及用于半导体工艺领域的用工艺气体处理基底的方法。

背景技术

用工艺气体对基底进行处理是半导体工艺领域的一种常用工艺。例如，用三氯氧磷(PCLO₃)气体和氧气对晶圆进行掺杂，其中三氯氧磷与氧气反应生成五氧化二磷，五氧化二磷再与晶圆中的硅反应生成磷，磷经退火扩散到晶圆内部生成导电层(N层)，完成掺杂。

如图1所示，现有的三氯氧磷掺杂通常在炉管1中进行，多片晶圆5设在石英舟3上，并沿炉管1的腔室2排成一列，相邻晶圆5的表面相对且相间隔，石英舟3两端设有挡片4；如图2所示，进行掺杂时腔室2从700℃的待机温度(腔室2通常保持在此温度，晶圆5也在此温度进/出炉)升温至900℃的工艺温度，并保温一段时间以使晶圆5各部分的温度达到均匀，之后从炉管1的一端通入三氯氧磷气体和氧气，反应一段时间(在反应时间内保持腔室2温度稳定)后停止通气，降温至待机温度，取出晶圆5完成掺杂。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：如果各晶圆间的间隔较小，则晶圆间的气体流动会受到较大限制，这样在反应过程中到达晶圆中部的气体量就少于到达晶圆周边部的气体量，从而使晶圆中部的掺杂浓度低于其周边部的掺杂浓度，造成掺杂不均匀；而如果扩大晶圆间的间隔或采用其它的方式排列晶圆，则会使每炉能处理的晶圆数量减少，降低产能。

发明内容

本发明的实施例提供一种用工艺气体处理基底的方法，其可同时达到较好的处理均匀性和较高的产能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种用工艺气体处理基底的方法，包括：

将设有至少两个待处理的基底的处理设备的腔室加热到第一温度；各所述基底表面相对且相间隔的排成至少一列；

将所述腔室以第一冷却速度冷却到第二温度，该第一冷却速度足够大以使所述基底中部的温度高于其周边部的温度；

在所述基底中部的温度高于其周边部的温度的情况下，向所述腔室通入工艺气体以处理所述基底。

由于在本发明的实施例的用工艺气体处理基底的方法中，基底在与工艺气体接触时中间部的温度高于周边部的温度，而工艺气体在温度高的区域反应较快，从而弥补因了工艺气体分布不均造成的不均匀现象，可同时达到较好的处理均匀性和较高的产能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为炉管和其中排布的晶圆的结构示意图；

图2为现有的用三氯氧磷对晶圆进行掺杂的方法的工艺曲线；

图3为本发明实施例一的用三氯氧磷对晶圆进行掺杂的方法的工艺曲线；

图4为本发明实施例二的用硅烷气体在半导体基片上生长多晶硅的方法的工艺曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种用工艺气体处理基底的方法，包括：

将设有至少两个待处理的基底的处理设备的腔室加热到第一温度；各所述基底表面相对且相间隔的排成至少一列；

将所述腔室以第一冷却速度冷却到第二温度，该第一冷却速度足够大以使所述基底中部的温度高于其周边部的温度(由于基底排成一列，故降温时必然周边部温度降低较快而中部温度降低较慢)；

在所述基底中部的温度高于其周边部的温度的情况下，向所述腔室通入工艺气体以处理所述基底。

由于在本发明的实施例的用工艺气体处理基底的方法中，基底在与工艺气体接触时中间部的温度高于周边部的问题，而工艺气体在温度高的区域反应较快，从而弥补因了工艺气体分布不均造成的不均匀现象，可同时达到较好的处理均匀性和较高的产能。

实施例一

本发明实施例提供一种用三氯氧磷对晶圆进行掺杂的方法，其包括：