用于多晶硅沉积的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于从含有至少一种硅前体化合物的气体来制造多晶硅的方法。该方法可以在化学气相沉积系统中从含有多晶硅前体化合物的气体实现，包括：在化学气相沉积反应室中建立气体的第一流型，促进至少一种前体化合物的至少一部分从具有第一流型的气体反应成多晶硅，在反应室中建立气体的第二流型，以及促进至少一种前体化合物的至少一部分从具有第二流型的气体反应成多晶硅。该化学气相沉积系统可以包括气体源，气体源包含含有至少一种前体化合物的气体；至少部分地由底板和钟罩限定的反应室；设置在底板和钟罩之一中的第一喷嘴组，第一喷嘴组通过第一歧管和第一流量调节器与气体源流体连接；第二喷嘴组，第二喷嘴组包括设置在底板和钟罩之一中的多个喷嘴，多个喷嘴通过第二歧管和第二流量调节器与气体源流体连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多晶硅沉积用的系统和方法，尤其是涉及在例如化学气相沉积(CVD)工艺中具有牵连到多个进给喷嘴的分阶段进给操作的多晶硅沉积用的系统和方法。2.相关技术的讨论Schweickert等人,在美国专利No. 3，011, 877中，公开了用于电气用途的高纯度半导体材料的生产。 Bischoff,在美国专利No. 3，146, 123中，公开了一种制造纯娃的方法。Sandmann等人,在美国专利No. 3, 286, 685中，公开了一种热解生产纯的半导体材料(优选硅)的方法和设备。Yatsurugi等人,在美国专利No. 4，147，814中，公开了一种制造具有均勻截面形状的高纯度硅棒的方法。Garavaglia等人,在美国专利No. 4, 309, 241中，公开了半导体的气帘式连续化学气相沉积生产。Rogers等人,在美国专利No. 4, 681, 652中，公开了多晶娃的制造。Nagai等人，在美国专利No. 5，382，419中，公开了用于半导体应用的高纯度多晶娃棒的生产。Keck等人，在美国专利No. 5，545，387中，公开了用于半导体应用的高纯度多晶硅棒的生产。Chandra等人，在美国专利No. 6，365，225B1中，公开了一种用于大块多晶硅的化学气相沉积的冷壁反应器和方法。Chandra等人,在美国专利No. 6，284，312B I中，公开了一种用于多晶娃化学气相沉积的方法和设备。Tao等人，在美国专利No. 6，590，344B2中，公开了等离子体反应器的选择性可控的气体进给区。Basceri等人，在美国专利No. 6，884，296B2中，公开了具有气体分配器的反应器以及在微型装置工件上沉积材料的方法。Sandhu，在美国专利申请公开No. 2005/0189073A1中，公开了一种用于介电材料的改进沉积的气体输送装置。Huang等人，在美国专利申请公开No. 2005/0241763A1中，公开了一种具有快速气体切换能力的气体分配系统。Wan等人，在美国专利申请公开No. 2007/0251455A1中，公开了在CVD反应器中增强的多晶娃沉积
技术实现思路
本专利技术的一个或多个方面涉及一种用于从含有至少一种硅前体化合物的气体来制造多晶娃的方法。所述方法的一个或多个实施方案可以包括在化学气相沉积反应室中建立气体的第一流型(flow pattern),促进所述至少一种前体化合物的至少一部分从具有第一流型的气体反应成多晶硅，在所述反应室中建立气体的第二流型，以及促进所述至少一种前体化合物的至少一部分从具有第二流型的气体反应成多晶硅。在一些情况下，建立第一流型包括通过第一喷嘴组将气体引入到所述反应室中，第一喷嘴组由例如单个喷嘴构成。在其他情况下，建立第一流型包括通过第一喷嘴组将气体引入到所述反应室中，并且在所述反应室中建立气体的第二流型包括通过第二喷嘴组引入气体。在其他情况下，在所述反应室中建立气体的第二流型包括中断通过第一喷嘴组引入气体。在其他情况下，所述的制造多晶硅的方法还可以包括在所述反应室中建立气体的第三流型。在其他情况下，在所述反应室中建立气体的第三流型包括中断通过第一喷嘴组引入气体。在其他情况下，在所述反应室中建立气体的第三流型包括中断通过第二喷嘴组引入气体。根据本专利技术的另一个实施方案，所述的制造多晶硅的方法可以在化学气相沉积系 统或设备中从含有多晶硅前体化合物的气体实现。所述方法可以包括通过第一喷嘴组将含有多晶硅前体化合物的气体的至少一部分引入到化学气相沉积系统的反应室中，促进所述前体化合物的至少一部分从通过第一喷嘴组引入到所述反应室中的气体的至少一部分转化成多晶硅，通过第二喷嘴组将气体的至少一部分引入到所述反应室中，以及促进所述前体化合物的至少一部分从通过第二喷嘴组引入到所述反应室中的气体的至少一部分转化成多晶硅。第一喷嘴组可以由单个喷嘴构成。所述方法还可以包括通过第三喷嘴组将气体的至少一部分引入到所述反应室中；并且在一些情况下，还可以包括促进所述前体化合物的至少一部分从通过第三喷嘴组引入到所述反应室中的气体的至少一部分转化成多晶硅。所述方法还可以包括调节通过第一喷嘴组、第二喷嘴组和第三喷嘴组中任一个喷嘴组引入的气体的流量。所述方法还可以包括中断通过第二喷嘴组引入的气体的至少一部分的引入。所述的制造多晶硅的方法还可以包括中断通过第一喷嘴组引入的气体的至少一部分的引入。所述方法还可以包括通过第四喷嘴组将气体的至少一部分引入到所述反应室中；并且在一些情况下，还可以包括促进所述前体化合物的至少一部分从通过第四喷嘴组引入到所述反应室中的气体的至少一部分转化成多晶硅。本专利技术的一个或多个方面涉及一种化学气相沉积系统。所述化学气相沉积系统可以包括气体源，所述气体源包含含有至少一种前体化合物(如三氯硅烷)的气体；至少部分地由底板和钟罩限定的反应室；设置在所述底板和所述钟罩之一中的第一喷嘴组，第一喷嘴组通过第一歧管和第一流量调节器与所述气体源流体连接；第二喷嘴组，第二喷嘴组包括设置在所述底板和所述钟罩之一中的多个喷嘴，所述多个喷嘴通过第二歧管和第二流量调节器与所述气体源流体连接；和控制器，被构造成调节来自所述气体源的气体通过第一喷嘴组的流动以及来自所述气体源的气体通过第二喷嘴组的流动。所述化学气相沉积系统还可以包括第三喷嘴组，第三喷嘴组包括设置在所述底板和所述钟罩之一中的多个喷嘴，第三喷嘴组的多个喷嘴通过第三歧管和第三流量调节器与所述气体源流体连接。在一些情况下，所述控制器还被构造成调节来自所述气体源的气体通过第三喷嘴组的流动。第一喷嘴组可以由单个喷嘴构成，第二喷嘴组可以由三个喷嘴构成，并且第三喷嘴组可以由六个喷嘴构成。在所述化学气相沉积系统的一些构造中，第一喷嘴组由单个喷嘴构成并且第二喷嘴组由三个喷嘴构成。附图说明各个附图不是按比例绘制的。在附图中，各图中示出的每个相同或几乎相同的部件用相同的附图标记表示。为清楚起见，在每个图中不是每个部件都被标号。在附图中图I是沉积系统的一部分的示意图，在该系统中可以实施本专利技术的一个或多个方面；图2是气相沉积系统的一部分的另一个示意图，在该系统中可以实施本专利技术的一个或多个方面；图3是示出根据本专利技术的一个或多个实施方案如在实施例中所讨论的那样多晶 硅棒在反应室中随着进给流量增大而模拟生长的图；图4是示出根据本专利技术的一个或多个实施方案如在实施例中所讨论的那样模拟的多晶硅沉积工艺的三个进给阶段的图。具体实施例方式本专利技术的一个或多个方面涉及在沉积反应室中提供受控制或受调节水平的气体速度的沉积工艺。本专利技术的一些方面涉及在反应室中提供最大气体速度，即使引入到反应室中的进给流的流量增大。本专利技术的另一个方面可以提供与沉积反应室中的气体速度增大相关的对流热损失减少，即使引入到反应室中的进给流的质量流量增大。本专利技术的另一个方面可以涉及两阶段工艺，在大量流体中提供充分流动条件以降低或甚至消除从表面到大量流体的任何浓度梯度的同时，具有减少从反应表面的不必要或不希望的热传递或损失的受控水平或条件。本专利技术的一个或多个方面涉及一种用于从含有至少一种硅前体化合物的气体来制造多晶硅的方法。在一些情况下，所述的制造多晶硅的方法可以在化学气相沉积系统或设备中从含有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文军，
申请(专利权)人：GTAT有限公司，
类型：
国别省市：