[其他]用反應(yīng)氣體淀積的材料制作半導(dǎo)體器件的方法及其設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85102326
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85102326B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西杰森;尤杰;范德普特爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 菲利浦光燈制造公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/205
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/205
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬,肖春京

本發(fā)明涉及一種制作半導(dǎo)體器件的方法。按此方法將一些片狀半導(dǎo)體材料安放在爐管內(nèi)的反應(yīng)管中加熱。反應(yīng)管的管壁上開(kāi)有一些孔，使得每一種反應(yīng)氣體經(jīng)過(guò)開(kāi)孔進(jìn)入反應(yīng)管都在基片上淀積一層材料。然后，剩余氣體從反應(yīng)管的開(kāi)放端排出。

本發(fā)明也涉及實(shí)現(xiàn)此方法的設(shè)備。

所說(shuō)的方法特別適用于制造半導(dǎo)體器件，例如，器件中的多晶硅、SiO₂或Si₃N₄分別作為接觸層、絕緣層和掩膜層。這種方法按嚴(yán)格要求來(lái)控制器件，特別是各層的厚度和成分。在按此法淀積各層時(shí)，反應(yīng)管內(nèi)的氣壓最好是低于一個(gè)大氣壓，這種工藝叫做“低壓化學(xué)氣相淀積”工藝，或簡(jiǎn)稱(chēng)LPCVD工藝。

由US-PSNO4232063中得知在公開(kāi)段落中所描述的一種方法。反應(yīng)氣體流通過(guò)爐管，經(jīng)過(guò)管壁上的開(kāi)孔，從基片上流過(guò)反應(yīng)管，使反應(yīng)氣體與反應(yīng)管內(nèi)的基片接觸。反應(yīng)管的作用是使反應(yīng)氣體在硅片上產(chǎn)生均勻分布，因而使基片上的半導(dǎo)體材料分布均勻。

上述已知方法的不足之處在于特別接近反應(yīng)管壁開(kāi)孔的基片上會(huì)淀積上成分不同于所用材料的微粒。當(dāng)?shù)矸e含硅層（諸如多晶硅層、二氧化硅層或氮化硅層）時(shí)在工藝中以硅烷或二氯硅烷（如果必要還添加氧或氮的化合物）作為反應(yīng)氣體那么硅微粒可能含有氫、氯，有時(shí)可能還含有氧、氮。所以在所說(shuō)的微粒層存在的部分，能顯著地改變沒(méi)有或稍微有一點(diǎn)微粒的那部分的厚度和成分。不希望的微粒的存在可以很容易地被觀測(cè)到，因?yàn)橛形⒘拥牟糠钟邪档耐庥^（多晶硅）或變色（SiO₂，Si₃N₄），而不是光亮的外觀。

特別針對(duì)此目的，本發(fā)明必須提供一種在公開(kāi)段落中所描述的方法，使得有可能在一些半導(dǎo)體片上淀積一層半導(dǎo)體材料，并且大大地減小所說(shuō)的成分不同的微粒的出現(xiàn)。

本發(fā)明基于公認(rèn)的事實(shí)：所說(shuō)的成分不同的微粒是在反應(yīng)氣體中分子間碰撞時(shí)發(fā)生作用得到的，也就有可能通過(guò)使氣體恰當(dāng)?shù)剌斶\(yùn)的方法來(lái)防止這些微粒淀積到基片上。

為此目的，依照本發(fā)明，在公開(kāi)段落中所提到的方法其特征是沿著反應(yīng)管壁的外側(cè)在爐子內(nèi)產(chǎn)生反應(yīng)氣體流，僅氣流的一部分經(jīng)管壁的開(kāi)孔進(jìn)入反應(yīng)管，使反應(yīng)氣體通過(guò)基片。試驗(yàn)表明，由于采用此種方法，片子不出現(xiàn)或基本不出現(xiàn)變色或暗淡斑點(diǎn)，因而淀積在基片上成分不同的微粒顯著地減少。可以推測(cè)，僅由沿著反應(yīng)管壁的外邊的氣流來(lái)攜帶比較大的微粒。因而通過(guò)管壁上的開(kāi)孔進(jìn)入反應(yīng)管的氣體中，大量的是分子較小的反應(yīng)氣體，少量的是氣流中較大的微粒。因此，進(jìn)入反應(yīng)管的氣體的大微粒很少，這不僅與沿反應(yīng)管壁流動(dòng)的氣體相比較，而且特別與已知的已說(shuō)明的方法通過(guò)反應(yīng)管的氣體相比較是很少的。因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的方法，進(jìn)一步說(shuō)是基片的放置距反應(yīng)管壁上的開(kāi)孔很近，而且還因?yàn)榉磻?yīng)管內(nèi)部的反應(yīng)氣體的濃度較低。所以在氣體碰到基片之前在反應(yīng)氣體內(nèi)因不流動(dòng)而形成微粒的可能性是很小的。因此，在到達(dá)基片的氣體中，所說(shuō)的大微粒也是微乎其微的，以致大大地減小在基片上的淀積。

依本發(fā)明的最佳方案其特征是，在管壁開(kāi)孔的前邊、反應(yīng)管的內(nèi)部安置一個(gè)致密的擋板。依本發(fā)明在一個(gè)很實(shí)用的方案中，用一個(gè)一端封閉的基片載體制成致密的擋板。基片載體一放在反應(yīng)管的位置，反應(yīng)管壁上的開(kāi)孔就被屏蔽了。其結(jié)果是淀積在基片上的大微粒甚至可進(jìn)一步減少。而且，這種擋板與有一層淀積物的基片一起從加熱爐取出后，是很容易清洗的。

本發(fā)明還涉及實(shí)現(xiàn)此方法的設(shè)備。這種設(shè)備具有一個(gè)安置在爐子內(nèi)部的反應(yīng)管，管內(nèi)的若干半導(dǎo)體材料片可以用安置在爐管外邊的加熱單元加熱。反應(yīng)管的管壁上開(kāi)有一些孔，用來(lái)使反應(yīng)氣體進(jìn)入反應(yīng)管，并有一個(gè)開(kāi)放端，用來(lái)排放剩余氣體。依本發(fā)明，這種安排的特征是，反應(yīng)管還有一個(gè)封閉端，與開(kāi)放端相對(duì)。在工作期間，封閉端是對(duì)著從反應(yīng)管通過(guò)的反應(yīng)氣體流動(dòng)的方向的。于是所要求的氣流能夠僅僅沿反應(yīng)管壁的外側(cè)產(chǎn)生。為了用簡(jiǎn)單方法清洗兩個(gè)管道，最好將反應(yīng)管與爐管安裝成可拆卸的。

下面參照附圖，將以舉例的方式，更完整地說(shuō)明本發(fā)明。在附圖中：

圖1和圖2表示依本發(fā)明的方法制造半導(dǎo)體器件的連續(xù)步驟。

圖3是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法縱剖面結(jié)構(gòu)視圖。

圖4是圖3所示的從Ⅳ-Ⅳ線剖視的橫截面的結(jié)構(gòu)圖。

附圖只是簡(jiǎn)單示意圖，沒(méi)有給出標(biāo)尺，但相應(yīng)的部件是用相同的參考數(shù)碼表示的。