CN103014659A - 处理室中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的方法和设备 - Google Patents

处理室中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种处理室中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的方法和设备，尤其是涉及一种在具有上盖和下盖的处理室中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的方法和设备。该方法包括：测量所述半导体晶片的前侧的温度；将半导体晶片加热至沉积温度；将所述处理室的上盖的温度控制为目标温度，其中上盖的温度在上盖的外表面的中心处测量，并作为用于控制上盖的温度的控制回路的受控变量的实际值；设定气体流量，用于沉积所述层的工艺气体以所述气体流量被引导通过所述处理室；以及在将所述处理室的上盖的温度控制为目标温度期间，在加热至沉积温度的半导体晶片的前侧沉积所述层。

Description

处理室中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的方法和设备
技术领域
本发明涉及处理室中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的方法和设备。本发明尤其涉及由硅组成的外延层在由单晶硅组成的半导体晶片上的沉积以及适合于此的设备。
背景技术
半导体晶片往往设有由汽相沉积产生的层。在层沉积期间，半导体晶片通常由转动衬托器保持，所述衬托器设置在处理室中。上盖和下盖形成处理室的边界，这些边界可传递热辐射并且辐射能通过这些边界传递至处理室中以及半导体晶片。该半导体晶片被加热到最适合于层沉积的特定温度。该处理室此外在侧壁上具有用于将工艺气体（处理气体）引入处理室以及从处理室排出工艺气体和工艺气体的气态产物的连接件。工艺气体在待涂敷的半导体晶片的侧面区域上方被引导。通过接触被加热到沉积温度的半导体晶片，工艺气体被分解并且所需的层沉积在半导体晶片上。
必须以一定间隔清洁处理室，因为不可能完全防止工艺气体的产物沉积在处理室内部，例如沉积在衬托器的部件、上盖的内表面或侧壁的内侧上。举例来说，清洁由汽相蚀刻实现。
在清洁处理室期间，半导体晶片不能被涂敷。因此，非常重要的是，必须尽可能少地进行处理室的清洁。
为此，EP 0808917A1建议在控制回路中将处理室的壁的温度控制在窄的温度范围内。该文献特别建议借助于来自外部的冷却气体冷却处理室并通过控制冷却气体的流入量将壁的温度控制为目标温度。
根据US 2007/0042117A1，例如通过相互独立地控制处理室的上盖的温度和处理室的下盖的温度可以扩展处理室的表面的温度的控制。为了控制盖的温度和待涂敷衬底的温度，特别使用高温计，该高温计测量上盖的外表面的上盖的温度、下盖的外表面的下盖的温度、衬底的前侧中心处的衬底的温度和衬底的衬托器的温度。该控制回路还包括逆着上盖和下盖引导冷却气体的冷却系统。
本发明的发明人已经发现，无论如何小心地控制例如处理室的盖的表面的温度，均会出现一些缺陷，其关系到沉积层的特性，或者存在于必须较频繁地清洁处理室的事实。
发明内容
因此，本发明的目的在于为避免这类缺陷的出现提出改进。
该目的通过一种在具有上盖和下盖的处理室中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的方法实现，该方法包括：测量半导体晶片的前侧的温度；将半导体晶片加热至沉积温度；将处理室的上盖的温度控制为目标温度，其中上盖的温度在上盖的外表面的中心处测量并作为用于控制上盖的温度的控制回路的受控变量的实际值；设定气体流量，用于沉积所述层的工艺气体以所述气体流量被引导通过所述处理室；以及在将所述处理室的上盖的温度控制为目标温度期间在加热至沉积温度的半导体晶片的前侧上沉积所述层。
本发明规定测量上盖的外表面的中心处的上盖的温度并将该可用温度作为控制回路中的受控变量的实际值，上盖的温度通过该控制回路被控制为目标温度。优选所述目标温度被选定为处于最佳温度范围内。该最佳温度范围为以下温度范围，在该温度范围内，工艺气体的产物在上盖的内表面上的沉积速度小于邻接该最佳温度范围的温度范围内的沉积速度。上盖的实际温度在盖的外表面的中心处并且因此在偏离例如EP 0808917A1中所公开的位置的位置处测量。
本发明考虑了以下事实，即带有工艺气体的产物的上盖的内表面在上盖的中心处的涂敷开始时间晚于远离上盖的中心的位置。处理室的上盖和下盖通常由石英玻璃构成，其为可传递热辐射并且具有较低热传导率的材料。由于该材料的特性，在上盖的外表面上的位置处测量的温度明显取决于在该位置处通过工艺气体的产物的沉积进行的上盖的内表面的覆盖。
因此，有利于在以下位置测量上盖的温度，在该位置处，由于工艺气体的产物在上盖的内表面上的沉积使测量结果有误的概率最低。该位置是上盖的外表面的中心。通过使用上盖的外表面的中心处测量的温度作为受控变量的实际值，与上盖的内表面的起始涂覆无关，对上盖的温度的控制因此确保上盖的温度也实际上对应于或基本上对应于目标温度，并因而保持在最佳温度范围内。因此，具有以下效果，即在必须进行清洁之前该处理室可被用于在较长的时间段中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层。如果上盖的温度在其它不同位置测量，则处理室的两次清洁之间的间隔将必须更短。
优选地，在清洁处理室之前，至少一个另外的层沉积在至少一个另外的半导体晶片上。处理室的清洁优选由汽相蚀刻实现。
根据该方法的一优选形式，上盖的目标温度被选择为使得其与设定用于沉积所述层的工艺气体的气体流量相互关联。
这是因为工艺气体在上盖的内表面上具有冷却效果。因此并由于盖的材料的低热传导率，在上盖的内表面和外表面的温度之间可能出现相当大的温差。于是在上盖的外表面上测量的温度高于当上盖的材料的热传导率允许最快温度均匀化时的情况。如果工艺气体的冷却效果在选择目标温度时被忽视，尽管采用了用于控制上盖的温度的措施，盖的内表面上的温度将会落在最佳温度范围以外，并且因此处理室必须更频繁地被清洁。
根据本方法的进一步优选形式，在处理室清洁之后，沉积在半导体晶片上的材料量以总厚度的形式被记录，并且仅仅当已经沉积了限定总厚度的材料时才再次清洁处理室。沉积材料的限定总厚度对应于处理室的两次清洁之间沉积在半导体晶片上的层厚的总和。
此外可规定，在任何情况下当由于半导体晶片的前侧和衬托器的后侧之间的温差而建议实施处理室清理时，特别是当处理室清理之后第一次沉积期间存在的初始温差已经变化超过5℃时，甚至不考虑清洁后沉积材料的限定总厚度，再次清洁处理室。温差的这种变化可被认为是一种指示，其显示工艺气体的产物已经沉积在上盖的内表面上的上盖的中心处。这些沉积物破坏半导体晶片的前侧的半导体晶片的温度测量。低于真实温度的温度被显示。因此，如果前侧的温度测量显示出与预计沉积温度相对应的沉积温度，半导体晶片的温度已经过高。衬托器的后侧的温度测量不会受到上盖的内表面上的沉积物的损害并且显示出衬托器的后侧的真实温度。与在半导体晶片的前侧测得的温度相比，这种温度的增加因此表示上盖的内表面的增加的污染。
根据本方法的进一步优选形式，由硅组成的外延层通过汽相沉积在由单晶硅组成的半导体晶片上沉积，例如使用三氯硅烷和氢气的混合物作为工艺气体。
为了沉积由硅组成的外延层，优选地选择下表中给出的工艺参数。表：
 气体流量[slm]   最佳温度范围[℃]   第二目标温度[℃]
  45-55   510-530   520
  56-65   525-545   535
  66-80   540-560   550
表中的气体流量表示被设定为用于沉积层的工艺气体的气体流量。
如果以偏离表中数值的方式将目标温度设定为低于最佳温度范围的下限的温度，工艺气体的产物将更快速地以白色沉积物沉积在上盖的内表面上，并且将必须更频繁地清洁处理室。
如果以偏离表中数值的方式将目标温度设定为高于最佳温度范围的上限的温度，工艺气体的产物将更快速地以褐色沉积物沉积在上盖的内表面上，并且将必须更频繁地清洁处理室。
优选地，至少一个由硅组成的另外的外延层沉积在至少一个由单晶硅组成的另外的半导体晶片上，并且记录自上一次处理室清洁以后总体上已经沉积在半导体晶片上的材料量。只有当外延沉积硅的总厚度、即沉积材料的限定总厚度不小于50μm、优选不小于80μm时在上一次清洁之后再次清洁处理室。
上述目的也通过一种用于由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的设备实现，该设备包括具有上盖和下盖的处理室、用于测量上盖的外表面的中心处的上盖的温度的第一传感器以及利用第一传感器测得的温度作为实际温度将上盖的温度控制为预定目标温度的控制器。
附图说明
接下来参考附图更具体地解释处理室的优选实施例的细节。
图1以简化方式示出了本发明的关键元件。
具体实施方式
处理室1基本上对称地构造并且包括上盖2、下盖3和封闭反应器空间的侧壁4，在该反应器空间中，通过汽相沉积涂敷半导体晶片。待涂敷半导体晶片5由设置在反应器空间中的衬托器（基座）6保持。用于将半导体晶片加热到特定沉积温度的辐射加热系统7和8位于上盖2的上方和下盖3的下方。此外，给出了用于将工艺气体引入处理室以及用于通过该处理室的侧壁4从该处理室排出工艺气体和工艺气体的气态产物的连接件9和10。该处理室还包括用于冷却上盖2和下盖3的冷却系统，例如风扇18，其逆着上盖和下盖引导冷却气体，以及热交换器11，其从与盖接触的被加热冷却气体吸取热量。冷却气体的运动方向由箭头标示。该冷却系统作为用于控制处理室的上盖的温度的控制回路的致动装置。传感器12形成控制回路的测量元件。传感器12优选为高温计，借助于该高温计，不接触地测量上盖2的温度。用于将上盖的温度控制为预定目标温度的控制器19根据传感器12测得的温度与目标温度之间的差值改变风扇18的功率。该控制回路尤其为克服由于处理室的壳体中的泄露引起的扰动而设置。可能容易出现这种泄露的位置在图中通过虚线圈突出显示。
根据本发明，传感器12如此设置，以使得从而可以测量上盖的外表面的中心处的上盖2的温度。该温度形成该控制回路的受控变量。传感器12可获得与预定目标温度相比较的实际温度。
目标温度优选通过存储多个温度值的数据存储器15预先确定，在半导体晶片上沉积层期间，这些温度值被分别指定工艺气体的气体流量。数据存储器15将所述温度值预先确定为指定给用于沉积层的气体流量的目标温度。
该设备还优选包括测量单元16，该测量单元记录自上一次处理室清洁以后已经在半导体晶片上沉积了多少材料，以及在记录了沉积材料的限定（定义）总厚度之后生成用于启动下一次处理室清理的信号。
传感器13被提供，以用于测量半导体晶片的前侧（正面）的半导体晶片的温度。半导体晶片的前侧为层被沉积的侧面区域。此外，传感器14被提供，其测量衬托器6的后侧（背面）的温度。传感器13和14优选同样地具体实施为高温计并且为用于通过控制器20控制半导体晶片的温度的控制回路的一部分。传感器13优选以如下方式设置，即其测量前侧中心处的半导体晶片的前侧的温度。
该设备还优选包括比较单元17，该比较单元集成在控制器20中并比较传感器13和14测量的温度，并且如果半导体晶片的前侧的由传感器13测得的温度与保持半导体晶片的衬托器的后侧的由传感器14测得的温度之间的温差与初始温差偏离超过5℃，该比较单元产生用于启动下一次处理室清洁的信号。所述初始温差是紧接下一次清洁的前次处理室清洁之后的第一次（初次）沉积期间存在的温差。
控制器19和20、数据存储器15、测量单元16和比较单元17也可为安装控制系统的一部分。

Claims (10)

1.一种在具有上盖和下盖的处理室中由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的方法，其包括：测量半导体晶片的前侧的温度；将半导体晶片加热至沉积温度；将处理室的上盖的温度控制为目标温度，其中上盖的温度在上盖的外表面的中心处测量并作为用于控制上盖的温度的控制回路的受控变量的实际值；设定气体流量，用于沉积所述层的工艺气体以所述气体流量被引导通过所述处理室；以及在将所述处理室的上盖的温度控制为目标温度期间，在加热至沉积温度的半导体晶片的前侧上沉积所述层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标温度被选择为使得其与工艺气体的设定气体流量相互关联。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一个另外的层沉积在至少一个另外的半导体晶片上，并且记录自上一次处理室清洁以后已经沉积的材料量，以及仅仅当已经沉积了限定总厚度的沉积材料时，在上一次清洁之后再次清洁所述处理室。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在保持所述半导体晶片的衬托器的后侧测量温度，并且至少一个另外的层沉积在至少一个另外的半导体晶片上，如果半导体晶片的前侧的温度与衬托器的后侧的温度之间的温差与初始温差相比变化超过5℃，则不考虑沉积材料的限定总厚度，启动所述处理室的下一次清洁，其中所述初始温差存在于紧接下一次处理室清洁的前次处理室清洁之后的第一次沉积期间。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，如果半导体晶片由单晶硅组成并且沉积材料为外延沉积硅，沉积材料的限定总厚度不小于50μm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，由硅组成的外延层沉积在由单晶硅组成的半导体晶片上，并且如果工艺气体的设定气体流量处于45-55slm的范围内，所述目标温度被选定处于510-530℃的范围内；如果工艺气体的设定气体流量处于56-65slm的范围内，目标温度被选定处于525-545℃的范围内；以及如果工艺气体的设定气体流量处于66-80slm的范围内，目标温度被选定处于540-560℃的范围内。
7.一种由汽相沉积在半导体晶片上沉积层的设备，其包括具有上盖和下盖的处理室、用于测量上盖的外表面的中心处的上盖的温度的第一传感器、以及利用第一传感器测得的温度作为实际温度将上盖的温度控制为预定目标温度的控制器。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，包括存储多个温度值的数据存储器，在半导体晶片上沉积所述层期间，所述温度值被分别指定工艺气体的气体流量，其中所述数据存储器将所述温度值预先确定为指定给设定用于沉积所述层的气体流量的目标温度。
9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，包括测量单元，所述测量单元记录自上一次处理室清洁以后已经在半导体晶片上沉积了多少材料，以及在记录了沉积材料的限定总厚度之后，生成用于启动紧接着上一次清洁的下一次处理室清洁的信号。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的设备，其特征在于，包括测量所述半导体晶片的前侧的半导体晶片的温度的第二传感器、测量保持所述半导体晶片的衬托器的后侧的温度的第三传感器、以及比较单元，如果第二传感器测得的温度与第三传感器测得的温度之间的温差与初始温差偏离超过5℃，所述比较单元产生用于启动下一次处理室清洁的信号，其中所述初始温差存在于紧接下一次处理室清洁的前次处理室清洁之后的第一次沉积期间。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106252209A (zh) * 2016-08-30 2016-12-21 四川广瑞半导体有限公司 一种功率芯片用外延片生产工艺
CN107541773A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 北京北方华创微电子装备有限公司 一种腔室温度控制方法、装置及半导体工艺设备
CN109415840A (zh) * 2016-06-28 2019-03-01 硅电子股份公司 用于生产经涂布的半导体晶片的方法和装置
CN111433891A (zh) * 2017-12-08 2020-07-17 硅电子股份公司 用于在半导体晶圆的正面上沉积外延层的方法和实施该方法的装置
CN111684104A (zh) * 2017-12-19 2020-09-18 艾克斯特朗欧洲公司 用于获得关于以cvd法沉积的层的信息的方法和设备

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012205616B4 (de) * 2012-04-04 2016-07-14 Siltronic Ag Vorrichtung zum Abscheiden einer Schicht auf einer Halbleiterscheibe mittels Gasphasenabscheidung
KR102034901B1 (ko) * 2013-07-22 2019-11-08 에스케이실트론 주식회사 공정 챔버의 세정 방법
US10249493B2 (en) 2015-12-30 2019-04-02 Siltronic Ag Method for depositing a layer on a semiconductor wafer by vapor deposition in a process chamber
KR102576702B1 (ko) * 2016-07-06 2023-09-08 삼성전자주식회사 증착 공정 모니터링 시스템, 및 그 시스템을 이용한 증착 공정 제어방법과 반도체 소자 제조방법
DE102017105333A1 (de) * 2017-03-14 2018-09-20 Aixtron Se Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung eines Substrates
US20240247405A1 (en) * 2023-01-24 2024-07-25 Applied Materials, Inc. Method for controlling layer-to-layer thickness in multi-tier epitaxial process

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5855677A (en) * 1994-09-30 1999-01-05 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling the temperature of reaction chamber walls
JP2004039743A (ja) * 2002-07-01 2004-02-05 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5167716A (en) 1990-09-28 1992-12-01 Gasonics, Inc. Method and apparatus for batch processing a semiconductor wafer
US6036877A (en) 1991-06-27 2000-03-14 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with heated source of a polymer-hardening precursor material
ATE312955T1 (de) 1996-05-21 2005-12-15 Applied Materials Inc Verfahren und vorrichtung zum regeln der temperatur einer reaktorwand
JP2001522141A (ja) * 1997-11-03 2001-11-13 エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド 低質量サポートを用いたウェハの加工方法
DE10043599A1 (de) 2000-09-01 2002-03-14 Aixtron Ag Vorrichtung zum Abscheiden insbesondere kristalliner Schichten auf einem oder mehreren insbesondere ebenfalls kristalliner Substraten
JP2003045818A (ja) * 2001-08-02 2003-02-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2003077782A (ja) * 2001-08-31 2003-03-14 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
WO2003021642A2 (en) * 2001-08-31 2003-03-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for processing a wafer
KR20040085267A (ko) 2003-03-31 2004-10-08 삼성전자주식회사 원자막 증착 장치
JP4399206B2 (ja) * 2003-08-06 2010-01-13 株式会社アルバック 薄膜製造装置
KR100611108B1 (ko) * 2005-01-13 2006-08-09 삼성전자주식회사 박막 형성 방법
US7718225B2 (en) 2005-08-17 2010-05-18 Applied Materials, Inc. Method to control semiconductor film deposition characteristics
US7691204B2 (en) 2005-09-30 2010-04-06 Applied Materials, Inc. Film formation apparatus and methods including temperature and emissivity/pattern compensation
US8372203B2 (en) 2005-09-30 2013-02-12 Applied Materials, Inc. Apparatus temperature control and pattern compensation
US7976634B2 (en) 2006-11-21 2011-07-12 Applied Materials, Inc. Independent radiant gas preheating for precursor disassociation control and gas reaction kinetics in low temperature CVD systems
US7928019B2 (en) * 2007-08-10 2011-04-19 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing
DE102009010556B4 (de) 2009-02-25 2013-11-07 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung von epitaxierten Siliciumscheiben

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5855677A (en) * 1994-09-30 1999-01-05 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling the temperature of reaction chamber walls
JP2004039743A (ja) * 2002-07-01 2004-02-05 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109415840A (zh) * 2016-06-28 2019-03-01 硅电子股份公司 用于生产经涂布的半导体晶片的方法和装置
CN107541773A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 北京北方华创微电子装备有限公司 一种腔室温度控制方法、装置及半导体工艺设备
CN106252209A (zh) * 2016-08-30 2016-12-21 四川广瑞半导体有限公司 一种功率芯片用外延片生产工艺
CN111433891A (zh) * 2017-12-08 2020-07-17 硅电子股份公司 用于在半导体晶圆的正面上沉积外延层的方法和实施该方法的装置
CN111433891B (zh) * 2017-12-08 2023-06-02 硅电子股份公司 用于在半导体晶圆的正面上沉积外延层的方法和实施该方法的装置
CN111684104A (zh) * 2017-12-19 2020-09-18 艾克斯特朗欧洲公司 用于获得关于以cvd法沉积的层的信息的方法和设备

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