沉积设备和沉积方法技术

本发明专利技术提供一种沉积设备，包括处理腔室；多个气体注入源，设置在所述处理腔室内，且包括用于主反应流程的至少一个第一气体注入源和不用于所述主反应流程的至少一第二气体注入源，所述第一气体注入源设计为沿第一方向向所述处理腔室内注入第一气体；其中以所述第一方向为参考，所述第二气体注入源位于所述第一气体注入源的上游。

【技术实现步骤摘要】
沉积设备和沉积方法
本专利技术主要涉及半导体领域，尤其涉及一种沉积设备和沉积方法。
技术介绍
半导体器件制造的沉积工艺进行过程中，实现沉积设备的处理腔室中通入的气体的均衡扩散极为重要，这有利于提高晶圆或基片的周围区域的气体分布一致性(wafertowaferuniformity)和提高产品的负载效应(loadingeffect)，因此在气体注入处理腔室的环节和气体注入处理腔室后的流向控制，对工艺流程的有序、可控可调节和设备的正常运转和产品的品质都将产生影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种沉积设备和沉积方法，使得半导体器件制造的沉积工艺能够有序可控进行，避免在气体注入源通道上的物质的异常附着(coating)。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种沉积设备，包括处理腔室；多个气体注入源，设置在所述处理腔室内，且包括用于主反应流程的至少一个第一气体注入源和不用于所述主反应流程的至少一第二气体注入源，所述第一气体注入源设计为沿第一方向向所述处理腔室内注入第一气体；其中以所述第一方向为参考，所述第二气体注入源位于所述第一气体注入源的上游。在本专利技术的一实施例中，所述第一方向朝向所述处理腔室的内侧壁且与所述处理腔室的内侧壁或所述内侧壁的切线的夹角为锐角。在本专利技术的一实施例中，所述第一气体注入源的气体通道从所述处理腔室底部向向上延伸再向下延伸，其中所述第一气体注入源的气体注入口位于向下延伸段；和/或所述第二气体注入源的气体通道从所述处理腔室底部向向上延伸再向下延伸，其中所述第二气体注入源的气体注入口位于向下延伸段。在本专利技术的一实施例中，当第一气体注入源的数量为多个时，各个第一气体注入源的气体注入口在所述处理腔室内的高度不同。在本专利技术的一实施例中，以所述处理腔室的轴线为中心，任一所述第二气体注入源与第一气体注入源中最上游的注入源组成的圆心角在0-90度之间。在本专利技术的一实施例中，所述圆心角在0-45度之间。在本专利技术的一实施例中，所述第一气体包括硅烷。在本专利技术的一实施例中，所述第二气体注入源的注入气体包括以下任一或其组合：氯气、氟气、氮气、氧气和氨基硅烷。在本专利技术的一实施例中，所述沉积包括化学气相沉积。本专利技术还提供一种沉积方法，包括以下步骤：在主反应流程中，使用设置在所述处理腔室内的至少一个第一气体注入源沿第一方向向所述处理腔室内注入第一气体；在所述主反应流程以外的流程中，使用设置在所述处理腔室内的至少一个第二气体注入源向所述处理腔室内注入一种或多种第二气体，其中所述第二气体注入源位于所述第一气体注入源的上游。在本专利技术的一实施例中，以所述处理腔室的轴线为中心，任一所述第二气体注入源与第一气体注入源中最上游的注入源组成的圆心角在0-90度之间。在本专利技术的一实施例中，所述圆心角在0-45度之间。在本专利技术的一实施例中，所述第一气体包括硅烷。在本专利技术的一实施例中，所述第二气体注入源的注入气体包括以下任一或其组合：氯气、氟气、氮气、氧气和氨基硅烷(LTO520)。在本专利技术的一实施例中，所述沉积包括化学气相沉积。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：消除因第二气体注入源向上延伸段的底部区域和第二气体注入源向上延伸段进入处理腔室的接口区域的管道侧壁的异常附着物质的累积，造成的设备运行的隐患缺陷和因异常附着物质扩散进入处理腔室对产品良率的不利影响，提高了沉积设备的运行性能和处理腔室内反应流程的可控性，保证了产品的良率。附图说明图1是本专利技术一实施例的沉积设备的部分结构示意图。图2A是本专利技术一实施例的沉积设备的上视剖视图的示意图。图2B是本专利技术一实施例的沉积设备的上视剖视图的示意图。图3是本专利技术一实施例的沉积设备的上视剖视图的示意图。图4是本专利技术一实施例的沉积设备的上视剖视图的示意图。图5是本专利技术一实施例的沉积方法的示例性流程图。具体实施方式为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。图1是本专利技术一实施例的沉积设备的部分结构示意图。图2是本专利技术一实施例的沉积设备的顶部剖视图的示意图。参考图1和图2所示，本专利技术的实施例描述一种沉积设备100，包括处理腔室101(图中未示出处理腔室的外壳)和多个气体注入源111-117。处理腔室101例如可在压力接近于零或在真空大气下运作。处理腔室101可大致上呈圆柱形。然而这一形状并非作为限定，其他形状，例如椭圆柱形、多棱柱形仍然是可用的。多个气体注入源(injector)111-117设置在处理腔室101内，用于向处理腔室101注入沉积或者其它反应所需的气体。多个气体注入源111-117可包括第一气体注入源111、112和113，用于沉积的主反应流程。多个气体注入源111-117还可包括第二气体注入源114、115、116和117，不用于沉积的主反应流程，而是用于其他流程。可以理解，尽管前文描述多个气体注入源(injector)111-117设置在处理腔室101内，但多个气体注入源(injector)111-117仍可有部分延伸到处理腔室101外。在一非限制性实施例中，主反应流程可为与化学气相沉积(CVD)工艺相关的反应流程。例如，通过硅烷(例如SiH4)、二氯氢硅(SiH2Cl2，或称二氯硅烷)等与氨气(NH3)反应生成氮化硅(Si4N3)，也可以是通过硅烷(例如SiH4)、二氯氢硅(SiH2Cl2，或称二氯硅烷)、四氯硅烷(SiCl4，或称氯化硅)等与氨气(NH3)或氧气(O2)等反应生成氮化硅(Si4N3)或氧化硅(SiO2)，亦可通过其他气体反应生成单晶硅、多晶硅或相应的硅化物，如金属硅化物等。沉积的过程中，通入的反应气体进入处理腔室101后，向处理腔室101内的基片或者晶圆的表面扩散；而后，反应气体附于基片或者晶圆的表面，这里的表面既可以是水平方向的平面，也可以是竖直方向的侧面，亦即，不仅可以是晶圆上下表面的平面，也可是晶圆的孔或沟槽、凹槽等结构的侧面。例如，以3DNAND存储器来说，晶圆顶部的平面和底部的平面，晶圆沟道孔(ChannelHole)或阵列共源极沟槽(ArrayCommonSourcetrench)的竖直侧面和底面，也可以是栅极凹槽(gaterecess)的侧面和上下表面等。接下来，附于基片或者晶圆表面的先后通入的气体或从不同管道同时通入的气体将在基片或者晶圆的表面发生化学反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沉积设备，包括：/n处理腔室；/n多个气体注入源，设置在所述处理腔室内，且包括用于主反应流程的至少一个第一气体注入源和不用于所述主反应流程的至少一第二气体注入源，所述第一气体注入源设计为沿第一方向向所述处理腔室内注入第一气体；/n其中以所述第一方向为参考，所述第二气体注入源位于所述第一气体注入源的上游。/n

【技术特征摘要】
1.一种沉积设备，包括：
处理腔室；
多个气体注入源，设置在所述处理腔室内，且包括用于主反应流程的至少一个第一气体注入源和不用于所述主反应流程的至少一第二气体注入源，所述第一气体注入源设计为沿第一方向向所述处理腔室内注入第一气体；
其中以所述第一方向为参考，所述第二气体注入源位于所述第一气体注入源的上游。


2.如权利要求1所述的沉积设备，其特征在于，所述第一方向朝向所述处理腔室的内侧壁且与所述处理腔室的内侧壁或所述内侧壁的切线的夹角为锐角。


3.如权利要求1所述的沉积设备，其特征在于，
所述第一气体注入源的气体通道从所述处理腔室底部向上延伸再向下延伸，其中所述第一气体注入源的气体注入口位于向下延伸段；和/或
所述第二气体注入源的气体通道从所述处理腔室底部向上延伸再向下延伸，其中所述第二气体注入源的气体注入口位于向下延伸段。


4.如权利要求1或3所述的沉积设备，其特征在于，当第一气体注入源的数量为多个时，各个第一气体注入源的气体注入口在所述处理腔室内的高度不同。


5.如权利要求1所述的沉积设备，其特征在于，以所述处理腔室的轴线为中心，任一所述第二气体注入源与第一气体注入源中最上游的注入源组成的圆心角在0-90度之间。


6.如权利要求5所述的沉积设备，其特征在于，所述圆心角在0-45度之间。


7.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李拓，杨永刚，蒲浩，李磊，宋文博，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42