CN101839624A - 多区半导体炉 - Google Patents

Abstract

适用于晶片的化学气相淀积工艺的半导体炉。该炉包括一个热反应室，该室具有顶部、底部、侧壁和内部空腔，用以容纳一批垂直堆叠的晶片。具有一加热系统，包括多个配置的加热器，可以加热反应室。加热系统包括至少一个顶加热器、至少一个底加热器和多个沿反应室的高度间隔排布的侧壁加热器，以控制室内温度变化和提高晶片膜淀积厚度的一致性。

Description

多区半导体炉

技术领域

本发明一般地涉及半导体，具体地涉及用于晶片加工工艺的半导体炉的加热系统。

背景技术

半导体制备半导体作过程中的某些工艺步骤包括氧化、扩散、掺杂、退火和化学气相淀积(CVD)。这些工艺步骤一般都在有热力控制的高温环境中完成进行。CVD是一种个反应步骤，用于制造或淀积位于晶片上的材料薄膜，薄膜材料包括但不限于金属、，二氧化硅、，钨、，氮化硅、，氮氧化硅和各种电介质。CVD过程中必需把一个或者多个晶片放置于一个加热室或者热反应室内，且在室内引加入一种或多种反应气体。这些反应气体包括各种化学前体(如形成氮化硅膜的硅烷和氮)，在加热的晶片表面发生反应，形成所需要的半导体材料薄膜，且该膜具有所需要的厚度。通过CVD形成的晶片表面的淀积薄膜的均一性会受到影响，可以通过调节和优化CVD工艺过程的参数来影响控制和控制，如晶片的温度，反应室的压力，反应气体的流路和比例，以及淀积时间(或持续时间)。

一种在CVD工艺中使用的加热室或者热反应室是立式半导体炉。这些立式炉能够固定很多垂直堆叠的半导体晶片，使晶片同时进行CVD过程。立式炉包括一个热反应管或者室，可以填装多个晶片，根据本领域中的一些实施方式，这些晶片被作为一个晶片梯或者晶片船(wafer ladder or boat)固定在一个可垂直堆叠(参阅现有技术)的架子上。晶片船包括一个具有多个水平槽的框架，每个槽里都容纳一个晶片，和其他晶片在空间上彼此分开，彼此呈垂直状堆叠。晶片船一般可固定大约100～125个晶片。在晶片之间垂直方向上留有空间，可以使得CVD的反应气体在空间内循环来在晶片表面形成所需要的材料薄膜淀积。热反应室一般呈圆柱形(也可能和反应管形状相似)，通常有一个封闭的顶和开放的底，使得固定有垂直晶片堆叠的晶片船能够插入。

美国专利6538237，6435865，6187102，6031205和7241701披露了一些传统的立式半导体炉和相关的装置，所有这些都全部引入。

立式半导体炉包括一个热源，在某些实施方式中可能包括电阻型加热器、辐射型加热器或者其组合。电阻型加热器的实施例中通常包括电阻线圈元件或者其类似物。辐射型加热器的一些实施例包括加热灯或者石英加热组件。加热器通常位于外部但是靠近石英反应室，用以加热该室，升高内部温度。

为了提高制造效率并降低制造成本，多年来晶片尺寸一直逐步增加。标准硅晶片尺寸已经逐渐地从大约200mm(直径约8英寸)增加到了300mm(直径约12英寸)。下一代晶片尺寸标准已经定为450mm(大约直径18英寸)。新一代尺寸为450mm的晶片，会对保持CVD过程中晶片船内垂直堆叠晶片温度的一致性形成影响，而理想的CVD工艺应该在每一个晶片表面淀积形成均匀一致的材料薄膜。

已经证明，现有的CVD热反应室的加热器构造，不足以提供所需要的均匀温度以保持所期望的一致性，既包括保持材料薄膜在每一个晶片的整个表面淀积厚度的一致性，也包括更大尺寸的新一代晶片制造过程中整个一批或者一叠晶片之间的一致性方面。理想地，CVD中位于热反应室中的整批晶片中的每一个，都应该有一致的膜厚度，应满足存在于单个晶片和晶片之间基底上的、该过程中可接受的厚度允许差异量。已有的制造传统的200～300mm小直径晶片中使用的一些加热装置没有提供必要的温度控制和保持温度一致性，来满足450mm晶片所期望的允许误差。晶片边缘和中心的水平温度变化通常导致每一晶片上淀积层厚度超出允许误差范围的变化。晶片中心的温度通常会低于边缘的温度。晶片船上晶片叠的垂直温度变化通常会导致各个晶片之间淀积层厚度差异超出允许误差范围。

因此，需要一种改良的用于立式半导体炉的加热器，来满足新一代晶片尺寸的挑战。

发明内容

根据本发明实施例之一，一种适于化学气相淀积晶片工艺的半导体炉包括：立式热反应室，具有一定高度、顶部、底部、侧壁和用以可移动地容纳一批固定晶片的内部空腔；固定在反应室上的晶片船，用以容纳多个呈垂直堆叠的晶片；和加热系统，包括多个配置的加热器，用以加热该反应室。加热系统包括至少一个顶加热器、至少一个底加热器和多个侧壁加热器，侧壁加热器沿着反应室的高度间隔排布。优选地，侧壁加热器的结构为，每10个晶片或者少于10个晶片至少对应一个侧壁加热器，以保证晶片膜淀积厚度的一致性。有利之处在于，前述加热器结构提高了每一批晶片在炉内制造过程中，每一晶片上和晶片与晶片之间薄膜厚度的一致性。

根据本发明的另一实施例，一种用于化学气相淀积工艺过程的半导体炉和在其中处理在其中加工的多个晶片的组合半导体炉，包括：立式垂直的热反应室，具有一定高度、顶部、底部、侧壁和一内部空腔，用以容纳可移动地容纳可移出的一批固定晶片的内部空腔；晶片船固定在反应室且，用以容纳多个呈垂直堆叠状的晶片的晶片船；和加热系统，包括多个配置的加热器，用以操作加热该反应室，加热系统包括至少一个顶加热器、至少一个底加热器和多个侧壁加热器，侧壁加热器沿着反应室的高度间隔排布。优选地，侧壁加热器的结构为，每10个晶片至少对应一个侧壁加热器，以保证晶片膜淀积厚度的一致性。组合结构进一步包括多个晶片，每一晶片直径至少450mm；晶片在反应室内进行化学气相淀积。优选地，每一晶片上形成的材料淀积膜厚度变化最大不超过1.5％。在另一实施例中，晶片上形成的材料淀积膜厚度，在晶片与晶片之间的变化，最大小于0.5％。

根据本发明另一实施例，利用化学气相淀积在半导体晶片上形成一层材料薄膜的方法包括：提供半导体炉，该炉包括立式的热反应室，具有一定高度、顶部、开放的底部、侧壁和用以容纳可移动的一批晶片的内部空腔，所述半导体炉进一步包括加热系统，该加热系统包括至少一个顶加热器、至少一个底加热器和多个侧壁加热器，侧壁加热器的配置为，每10个垂直堆叠状的晶片至少对应一个侧壁加热器，以保证晶片膜淀积厚度的一致性；将容纳有多个垂直堆叠状晶片的晶片船插入到反应室；加热系统加热该反应室；将前置反应气体加入反应室；通过化学气相淀积在每一晶片上形成材料薄膜。

附图说明

优选实施方式的特征将通过参考以下附图进行说明，图中相同元件都用相同符号标明，其中：

图1是半导体炉的一种现有加热器结构的示意性截面侧视图；

图2是半导体炉的另一种现有加热器结构的示意性截面侧视图；

图3是根据本发明的一个实施例的半导体炉加热器结构的示意性截面侧视图；

图4是图3所示的一种可能的实施例的半导体炉和加热器结构的示意性截面侧视图；

图5  是图3所示侧壁加热器的顶视图。

所有图例均为示意性的，并非按比例绘制。

具体实施方式

此说明性实施方式的描述应与相应的附图相结合，附图应作为完整的说明书的一部分。此处实施例的描述，有关方向和方位的任何参考，均仅是为了便于描述，而不能理解为对本发明保护范围的任何限制。相关术语，如“更低”、“更高”、“水平的”、“垂直的”、“在上”、“在下”、“上”、“下”、“顶部”和“|底部”以及其派生词(如“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)均应被解释为说明中描述的或附图中示出所讨论的方位。这些相关术语仅仅为了方便描述，而不应认为是对仪器设备的解释或者在特定方位上的具体操作。术语，如“附上......的”(attached)、“固定于......的”(affixed)、“相连的”(connected)和“彼此相连的”(interconnected)指代一种关系，其中结构被直接或间接地通过插入结构，固定或附着于另一结构，除非有明确的描述，所述结构包括可移动的、或者固定不动的、或者相关联的。此外，本发明的特点和优点通过参照优选实施方案进行说明。因此，优选实施方式说明可能的非限定的特征的组合，这些特征可能独立存在或者组合存在，本发明并不特别地限定于优选的实施方式。本发明的范围由权利要求书所界定。

图1和图2是两种在传统的300mm或者更小尺寸的晶片制造中使用的半导体炉的常规加热器排列方式的示意图。在图1中，在CVD反应室的侧壁上有5个侧壁加热器区域。每个加热器区域限定于并包括一个加热器，在一些实施例中加热器是一电阻型加热器圈或元件。另一种传统加热器排列方式如图2所示，在反应室侧壁上包括3个加热器区域，一个顶加热器区，和一个底加热器区。前述加热器中均包括传统的电力或电子的加热控制器，通过调整电源能量的输入，使得每一个加热器的温度输出得以调节。

在如图1和图2所示的加热器结构中，侧壁加热区域上加热器对晶片的比例大约是一个加热器平均控制20～25个晶片的温度。但是，当任意前述加热器用于更大尺寸的新一代450mm晶片制造的CVD过程中时，通过精细调节和调整每一加热器能量输出，均不能有效地控制整个垂直堆叠晶片的温度分布(如本发明的背景技术中所述)，使得每一个晶片或者晶片和晶片之间淀积材料膜的厚度差异均不能达到预期的厚度变化标准的规定。

当上述现有的加热器装置中的任何一个用于新一代大尺寸450mm晶片制造的CVD过程中时，仅通过精细调节和调整每一加热器能量输出，不能有效地控制整个反应室垂直堆叠晶片整体的温度分布(如本发明背景技术部分所述)，从而达到目标温度分布或者使每一晶片或晶片与晶片之间淀积材料膜的厚度足够均一，达到规定的厚度变化标准。因此，至少部分单个晶片管芯通不过管芯应力试验和可靠性试验，导致高于所预定的管芯不合格率。

图3是本发明一个实施例的示意图，半导体炉10和CVD热反应室20。半导体炉10可以包括一个常规的隔热室12(局部地显示于图3)，其被安装用以提供一个在反应室20周围基本保温的环境，来为反应室20创造一个温度可控的环境。CVD反应室20包括一个内腔21，内腔的空间可以容纳可拆卸的常规晶片船22，用以按照常规方式支撑并固定垂直堆叠的多个晶片W。在一个实施例中，反应室20具有一个封闭的顶部23、侧壁24和开放的底部25，使得在晶片W批量处理过程中，晶片船22能够被插入和移出反应室。在一个实施例中，晶片船22包括一个常规的开放-框架结构，如一个具有多个水平槽的梯子形状，用以容纳晶片W并使得反应气体水平地在晶片W表面流动以形成所需厚度的材料膜。在一些实施例中，晶片船22的尺寸可设计为容纳50～125个或者更多晶片W；但是，在反应室20高度允许的情况下，晶片船可以固定任意适当数量的晶片。晶片船22可以由石英、SiN或者任何其他本领域常用的合适材料制成。

典型地，在一些实施例中，晶片船22上晶片W之间的垂直间隔大约彼此相距6～10mm。

在一个实施例当中反应室20可是常规的圆柱形，由石英或者其他常用的适当材料构成，例如而不仅限于SiC。反应室20可以包括一敷层，如多晶硅或者根据室内反应的类别而选用其他常用涂覆材料。反应室20可以根据每一批处理晶片的数量而具有适当的高度或长度。在一些实施例中，反应室20一般垂直高度或长度可在100～150cm之间；但是，任何适当的高度或长度均可以采用。450mm晶片制造的反应室20尺寸必须大于直径450mm并且在一些实施例中室长度大约50～150cm。

一个可密封且可移开的底部闭合盖26，可以密封于反应室20的底部25以形成一个气密室盖，用于进行晶片W处理。在一实施例中，底部25可如图所示有一个凸缘，以固定闭合盖26。底部闭合盖26可包括一个支撑结构以支持晶片船22按照常规方式附着于闭合盖。

其他常规的CVD反应室20组合装置和半导体炉联合使用的附属设备可同时使用。例如，设置反应气体源进口连接结构30和出口连接结构31，使得一种或多种工艺气体(process gas)可进或出反应室20。气体管线和气体喷嘴，可使得晶片批(wafer batches)迅速变化的炉冷却装置，一个将反应室20包括其内的外部隔离室(external insulated housing)，晶片船升降器或者提升装置，用以定位、提升和降下晶片船22出入反应室20的机器控制臂等等。(未在图中列出)这些装置中的一部分曾被披露，如美国专利6538237、6435865、6031205和7241701，这些被披露的装置全部和参考文献的整体在此引为参考。

在一些实施例中，晶片船20可以具有常规电机驱动装置(图中未显示)使得晶片W叠在CVD过程中可被旋转(见图3所示转动箭头)，以提高晶片上淀积的材料层厚度的一致性。

半导体炉10和晶片W的批处理的操作，可由适当的、商业上可购得的本领域常规温度控制器来调节炉加热系统的热输出，包括温度上升速率和下降速率。

继续参照图3，半导体炉10包括多个加热器，优选方式是沿CVD热反应室20的侧壁24、顶部23和底部25进行排列。在一个实施例中，加热器包括如图所示的侧壁加热器40A～40F，顶加热器41和底加热器42。

为在新一代450mm直径晶片的CVD工艺中提供更好的温度控制并保证反应室20内均一热度，优选的方式是沿着反应室20的侧壁24，安装多于5个的侧壁加热器40A～40F，每一个侧壁加热器40A～40F具有一个如图3所示的加热器区Z。优选地，每一个侧壁加热器40A～40F控制的温度少于或等于不多于10个垂直堆叠状的晶片W，以保证更佳的温度一致性，因此，使得晶片船22上每一晶片(如从晶片中心到边缘)和垂直堆叠状的晶片W的各晶片之间晶片厚度水平的均一性。这样的结构加强了CVD过程中对反应室20温度分布的控制能力。

在一些实施例中，侧壁加热器40A～40F和加热器区Z可沿着反应室的垂直高度大约均匀地分布，优选地每个加热器控制各自加热器区内的温度且该区内具有不多于10个垂直堆叠的晶片W。

继续参考图3，在实施例中侧壁加热器40A～40F可以是具有可控热输出的电阻型加热器，可以通过一个可变电阻，如可变电阻器或者其他恰当的类似电控设备的控制，调整每一个加热器的能量输入。侧壁加热器40A～40F优选地固定于最近的外侧壁24上，并且间隔地沿着反应室20高度彼此呈垂直关系排列。因此，反应室20内，侧壁加热器40A～40F限定了多个垂直的加热器区Z，各区温度由单个加热器40A～40F所控制。

侧壁加热器40A～40F的热输出可被精细调节以调整每个加热器区Z的温度。优选地，每一侧壁加热器40A～40F的热输出可同其他侧壁加热器彼此独立地被调整。每一侧壁加热器的热输出可通过使用者手动地调节，或者通过一热控制器自动地调节，或通过与温度控制信号相连的计算机自动地调节，所述温度控制信号产生于同半导体炉10相连接的温度传感器和/或根据经验以及加工的晶片尺寸和/或晶片W上淀积材料膜的类型所相关的经验数据预先设定的加热器温度输出值。

在实施例中，侧壁加热器40A～40F可为传统的环状电阻线圈或者元件，每个加热器均沿侧壁24圆周状地伸展，至少覆盖反应室20的绝大部分外层圆周。图3示意性地显示出每个环形侧壁加热器40A～40F的左右部分。电阻圈加热器通过常规导体在电路上同电力供应装置相连，电力供应可通过恰当的、特定地用于工业的、可变电阻的常规电控制器发送，在本发明此处使得每一个加热器40A～40F的热力输出(例如Btuh)可得到调节。

电阻圈或电阻元件包括侧壁加热器40A～40F，可具有任何适当的横截面形状，如圆形、正方形、矩形等。某一矩形横截面的侧壁加热器40A～40F的实施例如图4所示。图4显示了一些侧壁加热器40A～40F的一半。图5为侧壁加热器40A～40F的俯视图。

参考图3，顶加热器41可以是块状的电阻圈或元件，加热器形状也可以根据温度需要和反应室20的形状和/或尺寸加以变化。优选地，至少具备两个顶加热器41，且更优选地，至少具备3个顶加热器，以保证CVD过程中反应室20顶部的温度均匀性。如图4所示的本发一个可能的实施例，顶加热器41优选地制成与反应室20的形状和大小相一致，以使得反应室和晶片W处理中加热反应更加一致。

底加热器42可以是块状的电阻圈或元件，加热器形状也可以根据温度需要和反应室20的形状和/或尺寸加以变化。优选地，至少具备两个底加热器42，且更优选地，至少具备3个底加热器，以保证CVD过程中反应室20底部的温度均匀性。

顶部和底部加热器41，42的热输出，更优选地采用一种类似本发明描述的侧壁加热器40A～40F的常规模式，实现独立可控，使得反应室20的顶部和底部加热区域的温度可被精细调节，以实现最适宜的CVD过程，并使得晶片表面薄膜厚度差异最小。

如图4所示本发明可能之一个实施例，侧壁加热器40A～40F和顶加热器41可以分别安装于半导体炉10室的侧壁和顶部内。底加热器42可以配置并安装于底部闭合盖26上或者旁边。底加热器可以是可移动的或者不利用其进行供热。

晶片膜厚度淀积率直接同CVD工艺温度和气体反应率成比例。据此，应尽可能最大限度地准确控制反应室20内的温度，以使得CVD中每一晶片和晶片之间基底淀积膜的厚度变化尽可能最小化。理想地，所需要的均匀的膜厚度，应使得每一晶片上所有管芯和同一批的晶片与晶片之间的所有管芯具有相同的机械性、电属性和耐用性。如果膜厚度差异过大，后面的半导体加工步骤——管芯经过一系列的材料淀积和去除步骤一层层制造形成，会可能受到负面影响，以及最终影响到管芯的集成度。此外，坏管芯率由此而增加，随后晶片等级和良品检测也会受到影响。

典型的CVD工艺温度可在200～800℃上下浮动，这取决于晶片W上淀积材料的类型。在CVD过程中，反应气体通过进口连接物30进入反应室20，在反应室和堆叠晶片之间循环，再通过出口连接物31排出反应室。(如图3所示)

CVD过程中，根据所使用的特殊气体，有时反应气体需要在进入反应室之前进行预热。气体可以通过一般的方式预热，如在供气管上安装附加带状或者套环型加热器。带状加热器优选温度可控的。

通过膜厚度淀积一致性检测，比较出本发明实施例所述的具有新的加热器结构方式和已有的传统加热器结构方式对CVD工艺的影响。检测是针对半导体炉中新一代450mm直径晶片批次进行的。氮化硅(SiN)膜，通过SiH2Cl2(或者SiH4)和NH3在反应室20内反应而形成，通过CVD淀积于每一晶片的表面。目标膜厚度是1650A(埃)。结果如下表所示：

如上表所示，SiN膜厚度一致性提高了，每一晶片厚度变化下降到1.0～1.5％，或者厚度范围在30A～50A。类似的，同一批次晶片与晶片之间SiN膜厚度一致性也提高了，晶片船上所有晶片之间厚度变化下降到少于0.5％，或者少于16A。这种提高，归因于晶片船上每一晶片水平的和整个晶片叠贯穿上下垂直的温度更好的一致性，由此导致整个CVD反应室20内更一致的材料淀积率。

根据本发明之一方面，反应室20中心部位(当晶片固定于该室时，每一晶片W的中心保持一致，见图3)和反应室20边缘或侧面温度差异区域(每一晶片外围边缘区域保持一致)被很容易地最小化了。根据本发明实施例所描述的加热器结构可改善(即降低)温度差异，对于450mm晶片尺寸反应室可控制在0.1℃以内。但是，与传统加热器结构相比较，即使是对于更小的300mm晶片尺寸反应室，温度差异也大概在0.5℃。如果具有传统加热器结构的300mm室扩大到能容纳450mm晶片的大小(见如图1和2所示)，反应室20中心和边缘或侧面的温度差异甚至将会超过0.5℃。应该引起注意的是，仅仅一度的温度差异就能导致氮化物膜厚度的改变超过30A。如果材料淀积是为了在晶片形成非常薄的膜，则温度变化控制在0.1℃会大大提高膜的一致性。

虽然前述说明书和附图代表本发明优选的或举例性的实施方式，应当理解为，各种对本发明所附权利要求任何等同的增加、变形或者替代均未超出本发明的主旨和涵盖范围。特别地，清楚地，本领域技术人员可以采用其他形式、结构、配置、比例、尺寸和其他元件、材料、组成使本发明具体化，而并不背离发明主旨或基本特征。此外，对本发明应用性描述的发明方法/步骤和/或控制逻辑的许多变化也不背离本发明主旨。本领域技术人员进一步理解本发明可以很多方式来运用，包括结构、结构、比例、尺寸、材料和组成，以及其他特别应用于特殊环境和操作条件的发明实施的方式。因此目前公布的实施例应全面理解为示例性的而不是限定性的，所附权利要求和其等同变换才是对本发明范围的限定，而不是由上述的说明和实施例所限定。进一步的，所附权利要求应被解释为广泛地，包括可以被本领域技术人员实现的本发明其他变形和实施例，而不会超过本发明的等同的范围。

Claims (15)

1.一种半导体炉，包括：

立式的热反应室，具有一定高度、顶部、底部、连接顶部和底部的侧壁、和用以容纳可移动的一批固定晶片的内部空腔，所述反应室具有中心部分和边缘部分；

位于所述反应室内的晶片船，其构造适于容纳呈垂直堆叠关系的多个晶片；和

包括多个加热器的加热系统，用以加热反应室，所述加热系统包括：

至少一个顶加热器；

至少一个底加热器；和

多个侧壁加热器，所述侧壁加热器的配置和控制，使得在反应室中心部分和反应室边缘部分测量的温度差在0.1摄氏度以内。

2.如权利要求1所述半导体炉，所述侧壁加热器具有位于所述反应室内的多个侧壁加热器区，所述侧壁加热器区沿反应室的高度方向垂直配置，每一个加热器区的温度分别由各自区域的侧壁加热器所控制。

3.如权利要求1所述半导体炉，每一所述侧壁具有一个可由其他侧壁加热器独立调节的热输出。

4.如权利要求1所述半导体炉，所述侧壁加热器是电阻型线圈元件。

5.如权利要求1所述半导体炉，进一步包括一个晶片，所述晶片直径至少450mm并具有表面，所述晶片在反应室内进行化学气相沉淀，沉淀于所述晶片上的材料膜的厚度最大变化不超过1.5％。

6.如权利要求1所述半导体炉，进一步包括多个晶片，所述晶片直径至少450mm并具有表面，所述晶片在所述反应室内进行化学气相淀积，每一晶片上淀积的材料膜的厚度在晶片与晶片之间的变化小于0.5％。

7.如权利要求1所述半导体炉，所述顶部和底部加热器是电阻型线圈元件。

8.一种半导体加热炉和在其中多个晶片的组合，该组合包括：

立式的热反应室，具有一定高度、顶部、底部、连接顶部和底部的侧壁、和用以容纳可移动的一批固定晶片的内部空腔；

位于所述反应室内的晶片船，用以容纳呈垂直堆叠关系的多个晶片；

包括多个加热器的加热系统，用以加热反应室，所述加热系统包括：

至少一个顶加热器；

至少一个底加热器；和

多个沿所述反应室高度间隔排列的侧壁加热器，所述侧壁加热器的结构为，每10个垂直堆叠状的晶片至少对应一个侧壁加热器，以提高晶片上膜淀积厚度的一致性。

9.如权利要求8所述组合，每一晶片上淀积的材料膜厚度在晶片与晶片之间的变化小于0.5％。

10.如权利要求8所述组合，所述侧壁加热器在所述反应室内形成多个侧壁加热器区，所述加热器区沿着所述反应室高度呈垂直地间隔配置，每一加热器区的温度分别由各自区内的加热器加以控制。

11.如权利要求8所述组合，每一所述侧壁具有一个独立于其他侧壁加热器的、可调节的热输出。

12.一种在半导体晶片上形成物质薄层的方法，包括：

提供半导体炉，所述半导体炉包括立式的热反应室，具有一定高度、顶部、底部、连接顶部和底部的侧壁、和一用以容纳可移动的一批固定晶片的内部空腔，所述半导体炉进一步包括加热系统，该加热系统包括至少一个顶加热器、至少一个底加热器、和多个沿所述反应室高度间隔排列的侧壁加热器；

将晶片船插入反应室内，所述晶片船上容纳有多个垂直状堆叠的晶片；

用加热系统加热反应室；

控制反应室中心部位和反应室周边部位所测量的温度差，使得温度差值在0.1摄氏度以内；

将反应气体前体引入反应室内；以及

在每一晶片上形成一层材料膜。

13.如权利要求12所述方法，每一晶片上淀积的材料膜在晶片与晶片之间的厚度变化小于0.5％。

14.如权利要求12所述方法，所述每一晶片的直径至少450mm。

15.如权利要求12所述方法，沉淀于所述每一晶片上的材料膜的厚度最大变化不超过1.5％。

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