[发明专利]一种成膜设备和成膜方法

说明书

本发明提供一种成膜设备，包括反应腔室和第一进气管路，还包括吹扫管路、排气管路和尾气处理装置。本发明还提供一种采用该成膜设备进行成膜工艺的成膜方法，该方法在成膜工艺前，仅对第一进气管路进行吹扫；在成膜工艺后，对第一进气管路和反应腔室同时进行吹扫。上述成膜设备和成膜方法可以避免前一组被加工工件工艺时，管路中残留的工艺气体对本组被加工工件的成膜均匀性造成影响；还可以避免管路和反应腔室中残留的工艺气体对下一组被加工工件的成膜均匀性造成影响。从而可以保证不同批次处理中被加工工件的工艺结果一致，提高立式炉设备的成膜均匀性，达到DCE氧化工艺要求。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种成膜设备和成膜方法。

背景技术

目前，DCE(二氯乙烯)氧化工艺是在CMOS芯片制造前端的主要成膜工艺，其目的是在晶圆表面制备高质量的二氧化硅薄膜，以对晶圆或器件起保护、钝化、绝缘、缓冲等作用。DCE氧化工艺主要过程如下：①HCl+O2→H2O+Cl2；②Na+Cl2→NaCl；③Si+O2→SiO2；④Si+H2O→SiO2+H2。使用DCE氧化工艺可以提升膜层生长速率，提高膜层质量。

然而，在比较先进的40nm/28nm线宽集成电路工艺制程中，成膜的厚度越来越薄，对膜厚均匀性的要求也越来越高，尤其对于批次成膜的立式炉设备，既需要保证每一批次处理中从上自下每一片晶圆的工艺结果一致，还需要保证不同批次处理中晶圆的工艺结果一致，因此，如何才能保证立式炉设备的成膜均匀性，达到DCE氧化工艺要求，就成为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种成膜设备和成膜方法，以提高立式炉设备的成膜均匀性，达到DCE氧化工艺要求。

为实现本发明的目的而提供一种成膜设备，包括反应腔室和第一进气管路，所述第一进气管路的出气端与所述反应腔室连接，且在所述第一进气管路上设置有第一通断阀，其特征在于：还包括吹扫管路、排气管路和尾气处理装置，其中，所述吹扫管路的出气端与所述第一进气管路连接，且连接点位于所述第一通断阀的上游；所述排气管路分别与所述第一进气管路和所述尾气处理装置连接，所述排气管路与所述第一进气管路的连接点位于所述第一通断阀和所述吹扫管路与所述第一进气管路的连接点之间，且在所述排气管路上设置有第二通断阀。

优选的，在所述反应腔室的顶部设有第一进气口，所述第一进气管路的出气端与所述第一进气口连接；并且，在所述反应腔室的靠近基座的腔室壁上设有第二进气口；所述成膜设备还包括用于向所述反应腔室内通入稀释气体的第二进气管路，所述第二进气管路的出气端与所述第二进气口连接。

优选的，在所述反应腔室的靠近基座的腔室壁上还设置有排气口；所述成膜设备还包括尾气管路，所述尾气管路分别与所述排气口和所述尾气处理装置连接。

优选的，所述成膜设备还包括第一支路、第二支路和源瓶，所述源瓶内盛放有反应物，并且，在所述吹扫管路上设置有第三通断阀；所述第一支路的进气端与所述吹扫管路连接，且位于所述第三通断阀的上游；所述第一支路的出气端与所述源瓶的进气端连接；并且，在所述第一支路上设置有第四通断阀；所述第二支路的出气端与所述吹扫管路连接，且位于所述第三通断阀的下游；所述第二支路的进气端与所述源瓶的出气端连接；并且，在所述第二支路上设置有第五通断阀。

优选的，所述第一进气管路的进气端与氧气源连接；所述源瓶内盛放有液态或固态的DCE。

优选的，所述稀释气体包括氮气。

优选的，所述吹扫管路的进气端与氮气源连接。