[实用新型]一种用于半导体器件中钝化膜工艺的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于半导体器件中钝化膜工艺的设备。

背景技术

为了有效提高半导体器的可靠性和稳定性，必须对器件表面采用有效保护措施即表面钝化技术,在半导体工艺中,常应用磷硅玻璃作为半导体器件的钝化膜，磷硅玻璃是由二氧化硅和五氧化二磷按不同组份比混合的玻璃体，简称PSG，它是一种性能优良的钝化膜。但在双极型集成电路制造工艺中常规采用的磷硅玻璃作为钝化膜经常出现钝化后横向pnp管的放大倍数会变小很多等问题。因此有必要加以改进。

发明内容

本实用新型的任务是提供一种用于半导体器件中钝化膜工艺的设备。本实用新型的任务是由如下技术方案来实现的: 本实用新型的设备设有高温反应室、自动启闭装置（即装取片端）、压力计、压力传感开关、排气管道阱、气体分配控制阀以及高温加热炉与三区温度控制器等; 高温反应室前端设有自动启闭装置；高温反应室前端与气体分配控制阀相连通，气体分配控制阀与气体源及程序控制器相连接，高温反应室的前部设有压力计、高温反应室外为设有三区温度控制器的高温加热炉，高温反应室的后部设有压力传感开关, 高温反应室的后部与排气管道前部相连通,管道中设有排气管道阱，管道后部与阀相连,阀后部管道与机械泵相连，机械泵出口设有油过滤器,在阀与机械泵之间装一个变速马达带动的增压泵，变速马达与压力传感开关相连接,由压力传感开关控制。

与现有其它技术比较:使用本实用新型具有如下的优点： 

1、可适用所有的低压化学淀积LPCVD方法制备PSG钝化膜。

2、本实用新型工艺上容易操作，装片量大，生产效率高，成本低。

3、PSG钝化膜膜厚均匀，台阶复盖性好。也可适用于不同其它需要表面钝化的硅半导体器件，应用灵活。

使用本实用新型既可解决常规工艺中出现横向晶体管放大倍数变小等问题，且工艺上又容易操作，实现了双极型集成电路表面钝化技术最优化，也可以推广应用到其它如制备双极型感应静电晶体管器件等，解决了半导体器件中钝化膜工艺难题。

附图说明

图1为本实用新型的设备结构(切面)示意图。              

具体实施方式

以下结合附图的具体实施例对本实用新型进一步说明。（但不是对本实用新型的限制）。

如图1所示,本实用新型的设备设有高温反应室1、自动启闭装置8、压力计（传感器）2、压力传感开关3、排气管道阱4、气体分配控制阀5以及高温加热炉与三区温度控制器6等; 高温反应室1前端设有自动启闭装置8(为装取石英舟及舟上硅片的部位—即装取片端)；高温反应室前端与气体分配控制阀5 相连通，气体分配控制阀5与气体源及程序控制器10相连接，高温反应室的前部设有压力计（传感器）2、高温反应室外为设有三区温度控制器6的高温加热炉15，高温反应室的后部（输出端）设有压力传感开关3(含压力传感器及其控制的开关), 高温反应室的后部与排气管道前部相连通,管道中设有阱部4，管道后部与阀7相连,阀7后部管道与抽气（排气）的机械泵12相连，机械泵出口设有油过滤器。在阀7与机械泵之间装一个变速马达带动的增压泵13，变速马达与压力传感开关3相连接,由压力传感开关3控制。

使用上述专用设备的操作应用包括如下步骤：

1.首先将装有需要钝化芯片的石英舟放入处于高温加热炉恒温区中的反应室，气体输入是通过高温反应室前端设的自动启闭装置8--装取片端（装片端/取片端）送入高温反应室中，启动加热炉的三区温控器6进行三区控温，（精度为±0.5℃）。气体由O₂ 和N₂携带SiH₄和PH₃ ，控制气体分配控制阀5通和不通，PH₃就可以得到所需的钝化膜（层）的SiO₂-PSG- SiO₂ 三层结构。

为避免因装片量或硅晶园片径的变化引起输入条件的改变，在气体输入端用第一压力计3测量系统的控制压力，当系统压力降至所预定压力时（如300毫乇=300×133.3Pa）开动增压泵控制系统维持所定压力。压力的控制不是通常那样用改变输入气体流速的方法来完成，而是通过改变抽气速率加以控制，压力传感开关当压力降到规定值时启动增压泵再经放置在外部的机械泵把气体排出，以控制反应器内压强。