[发明专利]淀积方法

说明书

本发明公开了一种淀积方法，涉及半导体技术领域。该淀积方法可以包括：在第一淀积温度下在用于淀积的反应腔体中实施第一淀积操作；以及对该反应腔体实施降温，并在降温过程中实施第二淀积操作。在第一淀积操作过程中淀积的薄膜是外围厚而中间薄，在第二淀积操作过程中淀积的薄膜是外围薄而中间厚，因此经过本发明的淀积方法可以使得薄膜更加均匀。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种淀积方法。

背景技术

在半导体制程工艺中，尤其是低压化学气相淀积(Low Pressure Chemical VaporDeposition，简称为LPCVD)的薄膜淀积工艺中，炉管中晶圆的厚度均匀性比较难以控制。目前业界对于炉管薄膜淀积一致的做法是当晶舟升到反应腔体后，温度稳定一段时间，然后恒温淀积，然后进行反应尾气的排放，最后降温并将晶舟下降。但是经过该过程淀积的薄膜厚度的均匀性比较差，通常是晶圆外围的薄膜比较厚而中间比较薄。

当前，业界通常通过调整压力、流量等来整体调整淀积厚度的均匀性，但是业界的这些做法并没有解决晶圆淀积外围厚而中间薄的问题。

发明内容

本发明的发明人发现，由于炉管受到加热腔体热辐射的原因，在恒温淀积的过程中靠近腔体温度高而中间温度低，从而导致晶圆的温度也是外围部分温度高而中间部分温度低，由于一般情况下，温度越高淀积的薄膜越厚，因此恒温淀积的过程导致淀积的薄膜外围比较厚而中间比较薄。

根据本发明的第一方面，提供了一种淀积方法，包括：在第一淀积温度下在用于淀积的反应腔体中实施第一淀积操作；以及对所述反应腔体实施降温，并在降温过程中实施第二淀积操作。

在一个实施例中，对所述反应腔体实施降温的步骤包括：对所述反应腔体不加热，使得所述反应腔体自然降温。

在一个实施例中，所述第一淀积操作持续进行预定的第一时间，以及所述第二淀积操作持续进行预定的第二时间；其中，在实施第一淀积操作之前，所述方法还包括：根据在所述第一淀积温度下的淀积速率、所述降温过程中的淀积速率和需要淀积的厚度确定所述第一时间和所述第二时间。

在一个实施例中，进行所述第一淀积操作的过程中，反应气体的压强、组分和流量均与所述第二淀积操作相同。

在一个实施例中，在对所述反应腔体实施降温的过程中，温度下降的曲线为直线型曲线、阶梯型曲线或抛物线型曲线。

在一个实施例中，对所述反应腔体实施降温，并在降温过程中实施第二淀积操作的步骤包括：当所述反应腔体的温度从所述第一淀积温度降低到第二淀积温度时停止降温，并保持所述第二淀积温度持续预定的时间，并在从第一淀积温度降低到所述第二淀积温度的过程中和在保持所述第二淀积温度的过程中实施淀积操作。

在一个实施例中，对所述反应腔体实施降温，并在降温过程中实施第二淀积操作的步骤还包括：在保持所述第二淀积温度持续所述预定的时间后，继续对所述反应腔体实施降温，直到将所述反应腔体的温度降低到第三淀积温度，并在降低到第三淀积温度的过程中实施淀积操作。

在一个实施例中，在实施第一淀积操作之前，所述方法还包括：将承载晶圆的晶舟上升到反应腔体；对所述反应腔体加热，将所述反应腔体的温度升高到预定的第一淀积温度；向所述反应腔体中通过氮气或惰性气体，使得所述反应腔体的温度基本恒定；以及在所述反应腔体的温度基本恒定预定的时间后，停止通入所述氮气或所述惰性气体，向所述反应腔体中通入反应气体。

在一个实施例中，所述反应腔体的温度基本恒定的标准为：第一淀积温度-0.5℃<所述反应腔体的温度<第一淀积温度+0.5℃。

在一个实施例中，在实施第二淀积操作之后，所述方法还包括：在所述反应腔室的温度降低到排气温度后，在恒定的排气温度下从所述反应腔体中排出淀积后的气体；对所述反应腔体实施自然降温；以及将所述晶舟从所述反应腔体中下降。