[发明专利]薄膜沉积设备和薄膜沉积方法

说明书

本公开实施例公开了一种薄膜沉积设备和薄膜沉积方法，所述薄膜沉积设备包括：处理腔室，包括腔体和位于腔体内的容置空间；遮蔽组件，位于容置空间内，用于遮蔽腔体的腔壁，并在容置空间内形成子空间；承载台，位于子空间内，用于承载半导体结构；气体输入装置，位于腔体的顶部，并与子空间连通，用于向子空间内提供第一气体和第二气体；其中，在第一温度条件下，第一气体和第二气体反应生成固态副产物，并在半导体结构表面形成固态薄膜；第一加热装置，位于子空间内，且位于遮蔽组件上，用于将子空间加热至第二温度；其中，第二温度大于第一温度；在第二温度条件下，固态副产物分解为第二气体和第三气体。

技术领域

本公开实施例涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种薄膜沉积设备和薄膜沉积方法。

背景技术

在半导体器件的制作过程中，通过薄膜沉积工艺可在半导体结构(例如硅衬底)上形成薄膜。例如，物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)等。

通过向薄膜沉积设备中通入反应气体，在一定的条件下，该反应气体可在半导体结构表面生成固态薄膜。然而，在实际生产中，该固态薄膜的生成过程常伴随着固态副产物的生成，该固态副产物难以抽真空排出，残留在固态薄膜中，导致固态薄膜的质量较差，进而影响半导体器件的性能。因此，如何减小固态副产物的残留，以提高固态薄膜的质量，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种薄膜沉积设备和薄膜沉积方法。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种薄膜沉积设备，包括：

处理腔室，包括腔体和位于所述腔体内的容置空间；

遮蔽组件，位于所述容置空间内，用于遮蔽所述腔体的腔壁，并在所述容置空间内形成子空间；

承载台，位于所述子空间内，用于承载半导体结构；

气体输入装置，位于所述腔体的顶部，并与所述子空间连通，用于向所述子空间内提供第一气体和第二气体；其中，在第一温度条件下，所述第一气体和所述第二气体反应生成固态副产物，并在所述半导体结构表面形成固态薄膜；

第一加热装置，位于所述子空间内，且位于所述遮蔽组件上，用于将所述子空间加热至第二温度；其中，所述第二温度大于所述第一温度；在所述第二温度条件下，所述固态副产物分解为所述第二气体和第三气体。

在一些实施例中，所述设备还包括：

出气管道，位于所述腔体的一侧，通过所述遮蔽组件上的出气孔与所述子空间连通，用于排出所述子空间内的所述第二气体和所述第三气体；

第二加热装置，位于所述出气管道上，用于将所述出气管道加热至所述第二温度。

在一些实施例中，所述设备还包括：

控制装置，与所述第一加热装置连接，用于在所述半导体结构置于所述子空间内的时长增加至第一预设时长时，控制所述第一加热装置开始对所述子空间加热；

所述控制装置，还用于在所述半导体结构置于所述子空间内的时长增加至第二预设时长时，控制所述第一加热装置停止对所述子空间加热；

其中，所述第二预设时长大于所述第一预设时长。

在一些实施例中，所述设备还包括：

温度检测装置，位于所述容置空间内，用于检测所述半导体结构的温度，获得检测温度；

第三加热装置，位于所述承载台内，用于将所述半导体结构加热至所述第一温度；

所述控制装置，分别与所述温度检测装置以及所述第三加热装置连接，用于在所述检测温度大于温度阈值时，减小第三加热装置的加热功率。