[实用新型]一种沉积炉管

说明书

本实用新型提供一种沉积炉管，包括反应腔、加热器、晶舟、底座及辅助加热部。反应腔的一端封闭，另一端具有开口。加热器围绕反应腔的外周设置。晶舟位于反应腔内，用于承载多个批次的晶圆。底座支撑晶舟，底座能够带动晶舟移入反应腔并将开口封闭，或带动晶舟移出反应腔。辅助加热部设置于反应腔的一端，位于晶舟的上方，辅助加热部配置为在加热器加热的同时对位于晶舟顶部的晶圆的中部加热。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，特别涉及一种用于在晶圆上沉积薄膜的炉管。

背景技术

在半导体制造工艺中，需要在晶圆上沉积各种薄膜。在各种沉积薄膜的方法中，化学气相沉积(CVD，Chemical Vapor Deposition)是一种常用的方法，已经被广泛地应用于各种薄膜的沉积工艺中。化学气相沉积是将反应气体输送到沉积炉管，使其与炉管内的晶圆在一定条件下发生化学反应，以此在晶圆表面沉积一层薄膜。

例如，在动态随机存取存储器DRAM(Dynamic Random Access Memory)的结构中，必须在侧壁上形成一侧壁绝缘层，侧壁绝缘层在DRAM应用上,可以隔离栓导电层(参杂多晶硅)与位线(金属)，藉以避免短路造成器件(Device)失效。侧壁绝缘层的材料可包括氮化硅，其可通过低压化学气相沉积(LPCVD，Low Pressure Chemical Vapor Deposition)，使用沉积炉管在晶圆上沉积氮化硅形成氮化硅薄膜，接着通过例如蚀刻等工艺，获得侧壁绝缘层。

因此，随着DRAM的工艺持续微缩至10纳米等级，在元件大幅微缩的条件下，控制侧壁绝缘层厚度的精准度是一大挑战。如何对现有的沉积炉管的结构进行改进，以改善现有的沉积炉管的沉积膜厚的均匀度问题、准确控制侧壁绝缘层厚度，利于达到芯片产品的侧壁绝缘层的厚度的平坦化，成为薄膜沉积工艺亟待解决的技术难点。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供了一种沉积炉管，以改善现有的沉积炉管的沉积膜厚的均匀度问题，利于达到芯片产品的侧壁绝缘层的厚度的平坦化。

为达成上述目的，本实用新型提供一种沉积炉管，包括反应腔、加热器、晶舟、底座及辅助加热部。反应腔的一端封闭，另一端具有开口。加热器围绕反应腔的外周设置。晶舟位于反应腔内，用于承载多个批次的晶圆。底座支撑晶舟，底座能够带动晶舟移入反应腔并将开口封闭，或带动晶舟移出反应腔。辅助加热部设置于反应腔的一端，位于晶舟的上方，辅助加热部配置为在加热器加热的同时对晶舟顶部的晶圆的中部加热。

根据一实施例，辅助加热部至少部分的覆盖反应腔的一端的内表面。

根据一实施例，辅助加热部、晶舟及反应腔同轴设置。

根据一实施例，辅助加热部包括电阻丝。

根据一实施例，电阻丝为圆盘形，且辅助加热部中部的电阻丝的密度大于辅助加热部外周的电阻丝的密度。

根据一实施例，辅助加热部包括多条环形电阻丝，多条电阻丝与反应腔同轴设置，且靠近轴线的电阻丝的数量大于远离轴线的电阻丝的数量。

根据一实施例，辅助加热部包括多条电阻丝，多条电阻丝自圆盘形的圆心呈放射状分布。

根据一实施例，沉积炉管配置为在沉积工艺过程中，利用反应腔内通入的反应气体，在晶圆表面沉积薄膜。

根据一实施例，沉积工艺为低压化学气相沉积工艺，反应气体为是甲硅烷、二氯化硅烷、四氯化硅及氨气中的一种或多种，低压化学气相沉积工艺过程中，反应腔内压力为0.1～100torr，反应腔内温度为350～800℃。

根据一实施例，薄膜厚度为2～150nm，晶圆中心的薄膜厚度和晶圆边缘的薄膜厚度比例为1:1.025。