[发明专利]一种薄膜沉积设备及薄膜沉积方法

说明书

本发明提供一种薄膜沉积设备及薄膜沉积方法，该薄膜沉积设备包括反应腔室及位于反应腔室内的承载台，承载台包括位于中间的本体部以及位于本体部外围的承载环，承载台和承载环在反应腔室内相互独立地可升降。另外反应腔室的顶部、底部和侧面分别设置有气体供气装置。在对衬底的背面进行薄膜沉积时，提升承载环，由承载环将衬底保持在反应位置；对衬底的侧面进行薄膜沉积时，提升本体部，由本体部将衬底保持在反应位置。通过本发明的薄膜沉积设备及沉积方法实现了在同一设备中完成背面沉积及侧面沉积，大大节约了薄膜沉积的成本，并且能够避免或者有效减少衬底背面沉积的薄膜的剥离。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种薄膜沉积设备及薄膜沉积方法。

背景技术

存储器是用于存储保存信息的记忆设备，随着集成电路中器件对集成度以及存储密度的需求的不断提高，3D存储技术越来越受到人们的青睐。在3D存储器的制造过程中，晶圆背面沉积(backside deposition)和侧面沉积(bevel deposition)工艺的应用越来越多。

由于晶圆翘曲会严重影响器件的电学性能，因此需要将晶圆的翘曲维持在合理范围内。而在晶圆背面沉积薄膜可以有效均衡晶圆的翘曲；在晶圆侧面沉积薄膜可以在器件制备过程中有效保护晶圆的侧面边缘。然而，现有技术中，晶圆正面沉积(例如功能区域的薄膜沉积)以及上述背面沉积和侧面沉积过程是在不同的机台上完成的，尤其背面沉积和侧面沉积过程无法在同一机台上完成，过程中需要反复运输晶圆，一方面容易造成晶圆损伤，另一方面增加工艺成本。

基于以上缺点，有必要提供一种既能对晶圆进行背面沉积又能进行侧面沉积的薄膜沉积设备及薄膜沉积方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种薄膜沉积设备及薄膜沉积方法，通过本发明薄膜沉积设备的设计以及相应的薄膜沉积方法，能够在同一设备中实现衬底背面和衬底侧面的薄膜沉积过程，弥补了衬底背面薄膜沉积无法在衬底边缘进行薄膜沉积的缺陷。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种薄膜沉积设备，其特征在于，包括：

反应腔室；

位于所述反应腔室的底部内用于承载需要进行薄膜沉积的衬底的承载台，所述承载台包括本体部以及位于所述本体部外围的承载环，所述承载台的所述本体部设置有气体通道，所述承载环在所述反应腔室内可升降并且可独立承载所述衬底；

多个气体供给装置，所述气体供给装置包括设置在所述反应腔室顶部的顶部气体供给装置、设置在所述反应腔室底部的底部气体供给装置以及设置在所述反应腔室侧面的侧面气体供给装置。

可选地，所述底部气体供给装置与所述承载台的所述本体部的所述气体通道连通。

可选地，所述承载环的外径设置为小于所述衬底的直径。

可选地，所述承载台的所述本体部设置为在所述反应腔室内可升降并且可独立承载所述衬底。

可选地，所述承载台的所述承载环和所述本体部设置为在所述反应腔室内相互独立地可升降。

可选地，当需要对所述衬底的背面进行薄膜沉积时，提升所述承载环将位于所述承载台上的所述衬底提升至反应位置，在所述反应位置，所述衬底的背面距离所述承载台的所述本体部的上表面一定距离。

可选地，当需要对所述衬底的侧边进行薄膜沉积时，提升所述本体部将位于所述承载台上的所述衬底提升至反应位置，并且降低所述承载环以完全暴露所述衬底的侧面。

可选地，降低所述承载环至所述承载环的上表面至少低于所述本体部的高度的1/2。

可选地，所述侧面气体供给装置沿所述反应腔室的周向对称地设置在所述反应腔室的侧面。