[发明专利]处理室中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的方法和设备

权利要求书

1.一种在具有上盖和下盖的处理室中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的方法，其包括：测量半导体晶片的前侧的温度；将半导体晶片加热至沉积温度；将处理室的上盖的温度控制为目标温度，其中上盖的温度在上盖的外表面的中心处测量并作为用于控制上盖的温度的控制回路的受控变量的实际值；设定气体流量，用于沉积所述层的工艺气体以所述气体流量被引导通过所述处理室；以及在将所述处理室的上盖的温度控制为目标温度期间，在加热至沉积温度的半导体晶片的前侧上沉积所述层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标温度被选择为使得其与工艺气体的设定气体流量相互关联。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一个另外的层沉积在至少一个另外的半导体晶片上，并且记录自上一次处理室清洁以后已经沉积的材料量，以及仅仅当已经沉积了限定总厚度的沉积材料时，在上一次清洁之后再次清洁所述处理室。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在保持所述半导体晶片的衬托器的后侧测量温度，并且至少一个另外的层沉积在至少一个另外的半导体晶片上，如果半导体晶片的前侧的温度与衬托器的后侧的温度之间的温差与初始温差相比变化超过5℃，则不考虑沉积材料的限定总厚度，启动所述处理室的下一次清洁，其中所述初始温差存在于紧接下一次处理室清洁的前次处理室清洁之后的第一次沉积期间。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，如果半导体晶片由单晶硅组成并且沉积材料为外延沉积硅，沉积材料的限定总厚度不小于50μm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，由硅组成的外延层沉积在由单晶硅组成的半导体晶片上，并且如果工艺气体的设定气体流量处于45-55slm的范围内，所述目标温度被选定处于510-530℃的范围内；如果工艺气体的设定气体流量处于56-65slm的范围内，目标温度被选定处于525-545℃的范围内；以及如果工艺气体的设定气体流量处于66-80slm的范围内，目标温度被选定处于540-560℃的范围内。

7.一种由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的设备，其包括具有上盖和下盖的处理室、用于测量上盖的外表面的中心处的上盖的温度的第一传感器、以及利用第一传感器测得的温度作为实际温度将上盖的温度控制为预定目标温度的控制器。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，包括存储多个温度值的数据存储器，在半导体晶片上沉积所述层期间，所述温度值被分别指定工艺气体的气体流量，其中所述数据存储器将所述温度值预先确定为指定给设定用于沉积所述层的气体流量的目标温度。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，包括测量单元，所述测量单元记录自上一次处理室清洁以后已经在半导体晶片上沉积了多少材料，以及在记录了沉积材料的限定总厚度之后，生成用于启动紧接着上一次清洁的下一次处理室清洁的信号。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的设备，其特征在于，包括测量所述半导体晶片的前侧的半导体晶片的温度的第二传感器、测量保持所述半导体晶片的衬托器的后侧的温度的第三传感器、以及比较单元，如果第二传感器测得的温度与第三传感器测得的温度之间的温差与初始温差偏离超过5℃，所述比较单元产生用于启动下一次处理室清洁的信号，其中所述初始温差存在于紧接下一次处理室清洁的前次处理室清洁之后的第一次沉积期间。