CN113529057B - 半导体制造方法及多片式沉积设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施方式提供了一种半导体制造方法及多片式沉积设备，半导体制造方法包括：对多片式沉积设备内的衬底进行第一轮沉积工艺；完成第一轮沉积工艺后取出衬底；向多片式沉积设备中通入辅助气体，并以辅助气体形成等离子体；向多片式沉积设备中放入待沉积的衬底；对多片式沉积设备内的衬底进行第二轮沉积工艺。通过在第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺的等待时间的时间间隔内，通入辅助气体使其转换成等离子体，从而增加多片式沉积设备内残留电荷的数量，在第二轮沉积工艺开始时，多片式沉积设备内残留电荷数量较多，能很快产生沉积工艺所需的射频，极大地加快了射频的产生时间，从而提高了衬底的生产效率。

Description

半导体制造方法及多片式沉积设备
技术领域
本发明涉及半导体制造方法领域，特别涉及一种半导体制造方法及多片式沉积设备。
背景技术
目前，应用于衬底沉积的设备的容积逐渐扩大，大容积的沉积设备即多片式沉积设备能一次对数量较多的衬底进行沉积工艺，其沉积效率更高。现有技术中通常采用射频补偿功能来缩短多片式沉积设备中射频的产生时间。
然而，本发明的发明人发现，对于多片式沉积设备而言，即使对每批次衬底的沉积工艺连续进行，每批次衬底的沉积工艺之间的间隔时间远远大于单片式沉积设备，导致了沉积设备内的残留电荷数量大量减少，即便采用射频补偿功能缩短射频的产生时间，射频的产生时间仍然很长，严重影响了多片式沉积设备的沉积效率，从而降低了衬底的生产效率。
发明内容
本发明实施方式提供一种半导体制造方法及多片式沉积设备，通过在多片式沉积设备进行第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺的时间间隔中通入辅助气体，并将其转换成等离子体的方式来增加多片式沉积设备中残留电荷的数量，从而缩短沉积工艺所需的射频的产生时间，进而提高衬底的生产效率。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种半导体制造方法，应用于多片式沉积设备，包括：对多片式沉积设备内的衬底进行第一轮沉积工艺；完成第一轮沉积工艺后取出衬底；向多片式沉积设备中通入辅助气体，并以辅助气体形成等离子体；向多片式沉积设备中放入待沉积的衬底；对多片式沉积设备内的衬底进行第二轮沉积工艺。
由于多片式沉积设备的容积大，多片式沉积设备进行一轮沉积工艺，需要传送的衬底的数量较多，即使相邻两轮沉积工艺连续进行，其等待时间(例如硅片传送时间、压力变化时间和气体吹扫处理时间)依然很长，即第一轮沉积工艺关闭射频电源后多片式沉积设备内剩余的残留电荷数量很少，第二轮沉积工艺需要较长的时间才能产生射频(由于等待时间过长，多片式沉积设备内残留电荷数量过少，即使通过射频补偿功能，射频产生的时间很长)。本发明实施方式通过在等待时间的时间间隔内，通入辅助气体使其转换成等离子体，从而增加多片式沉积设备内残留电荷数量，在第二轮沉积工艺开始时，多片式沉积设备内残留电荷数量较多，能很快产生沉积工艺所需的射频，极大地加快了射频产生时间，从而提高了衬底的生产效率。
另外，第一轮沉积工艺包括：在第二预设时间内，向多片式沉积设备中通入第一前驱物，并开启射频电源，以将第一前驱物电离形成等离子体；向多片式沉积设备中通入吹扫气体进行吹扫处理。
另外，第二轮沉积工艺包括：在第三预设时间内，向多片式沉积设备中通入第二前驱物，并开启射频电源，以将第二前驱物电离形成等离子体；向多片式沉积设备中通入吹扫气体进行吹扫处理。
另外，向多片式沉积设备中通入辅助气体，并以辅助气体形成等离子体，包括：向多片式沉积设备中通入辅助气体；在第一预设时间内开启射频电源，以电离辅助气体形成等离子体。
另外，对衬底进行第二轮沉积工艺之后，还包括：多片式沉积设备还用于执行多轮沉积工艺；在多片式沉积设备进行两轮沉积工艺之间，在所述第一预设时间内向所述多片式沉积设备中通入辅助气体，并以所述辅助气体形成等离子体。
另外，辅助气体包括以下气体中的至少一种：氧气、臭氧。
另外，在向多片式沉积设备中通入辅助气体，并以辅助气体形成等离子体之后，且在对多片式沉积设备内的衬底进行第二轮沉积工艺之前，还包括：通入吹扫气体进行吹扫处理。为了防止残留的辅助气体对衬底的生产造成影响，在进行第二轮沉积工艺前，对多片式沉积设备进行吹扫处理。
另外，吹扫处理的时间大于5秒且小于1分钟。通过合理规划吹扫时间，保证多片式沉积设备内的辅助气体被吹扫干净，且不影响沉积工艺的效率。
另外，衬底在多片式沉积设备中进行沉积工艺时，多片式沉积设备的压强小于1torr；当衬底放入或取出多片式沉积设备时，多片式沉积设备内的压强大于760torr。
本发明实施例还提供了一种多片式沉积设备，应用于上述半导体制造方法，包括：进气管道，用于多片式向沉积设备中通入气体，其中，其中气体包括吹扫气体、辅助气体或前驱物；排气管道，用于将多片式沉积设备中的气体排出；射频电源，用于为多片式沉积设备提供射频；控制器，用于在多片式沉积设备完成第一轮沉积工艺后，以及第二轮沉积工艺开始前，在第一预设时间内控制进气管道向多片式沉积设备中通入辅助气体并开启射频电源。
与现有技术相比，本发明通过在两轮沉积工艺的等待时间的时间间隔内，通入辅助气体使其转换成等离子体，从而增加多片式沉积设备内残留电荷数量，在第二轮沉积工艺开始时，多片式沉积设备内残留电荷数量较多，能很快产生沉积工艺所需的射频，极大地加快了射频产生时间，从而提高了衬底的生产效率。
另外，控制器还包括：吹扫模块，用于第一预设时间之后，且第二轮沉积工艺开始前，向多片式沉积设备中通入吹扫气体进行吹扫处理。
另外，进气管道具体包括：第一进气管道、第三进气管道和第四进气管道；其中，第一进气管道用于向多片式沉积设备中通入辅助气体；第二进气管道用于向多片式沉积设备中通入前驱物；第三进气管道用于向多片式沉积设备中通入吹扫气体。
另外，多片式沉积设备，还包括：检测装置，用于检测多片式沉积设备的压强；压强调节装置，用于调节多片式沉积设备的压强。
本发明实施方式对多片式沉积设备进行沉积工艺的工艺流程进行改进，通过在多片式沉积设备内进行第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺的时间间隔内通入辅助气体并将其转换成等离子体的方式来增加多片式沉积设备中残留电荷的数量，从而缩短沉积工艺所需的射频的产生时间，进而提高衬底的生产效率。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明第一实施方式涉及的半导体制造方法的流程图；
图2为本发明第一实施方式提供的多片式沉积设备的示意图；
图3为本发明第一实施方式中涉及的缩短射频产生时间的原理图；
图4为本发明第一实施方式中涉及的衬底加入多片式沉积设备的示意图；
图5为本发明第一实施方式中半导体制造方法中不进行预处理步骤对应的多片式沉积设备状态示意图；
图6为本发明第一实施方式中半导体制造方法中进行预处理步骤对应的多片式沉积设备状态示意图；
图7为本发明第二实施方式涉及的半导体制造方法的流程图；
其中，附图标记的对应关系如下：100—多片式沉积设备、101—反应室、102—进气管道、103—排气管道、112—第一进气管道、122—第四进气管道、132—第二进气管道、142—第三进气管道、201—反应室的初始电荷量为0时的射频产生时间曲线、202—反应室具有初始电荷量e1时的射频产生时间曲线、110—衬底、120—承载装置、301—等离子体态的前驱物、302—电极、303—残留电荷、304—少量电荷、305—氧气等离子体。
具体实施方式
目前，应用于衬底沉积的设备分为单片式沉积设备和多片式沉积设备，相对于单片式沉积设备，多片式沉积设备能一次对数量较多的衬底进行沉积工艺，其沉积效率更高。现有技术中通常采用射频补偿功能来缩短多片式沉积设备中射频的产生时间。
然而，发明人发现，多片式沉积设备的反应空间远远大于一般单片式沉积设备的反应空间，因此，相较于单片式沉积设备而言，多片式沉积设备就是大容积的沉积设备。且对于多片式沉积设备而言，即使对每批次衬底的沉积工艺连续进行，每批次衬底的沉积工艺之间的间隔时间远远大于单片式沉积设备，具体地，因多片式沉积设备的设计(每次进行沉积工艺需传送>100片衬底)，既使每批次工艺连续执行，其间隔时间(衬底传送+非工艺主步骤压力变化+工艺主步骤后气体吹扫处理)均大于60分钟，而单片式沉积设备的间隔时间一般小于7分钟。导致了多片式沉积设备内的残留电荷数量大量减少，即便采用射频补偿功能缩短射频的产生时间，射频的产生时间仍然很长，严重影响了多片式沉积设备的沉积效率，从而降低了衬底的生产效率。
为解决上述问题，本发明实施方式提供了一种半导体制造方法，应用于多片式沉积设备，包括：对多片式沉积设备内的衬底进行第一轮沉积工艺；完成第一轮沉积工艺后取出衬底；向多片式沉积设备中通入辅助气体，并以辅助气体形成等离子体；向多片式沉积设备中放入待沉积的衬底；对多片式沉积设备内的衬底进行第二轮沉积工艺。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合，相互引用。
下面对本实施方式的半导体制造方法的实现细节进行具体说明。
本实施方式的一种半导体制造方法，其具体流程图参考图1，多片式沉积设备的设备图参考图2，其流程包括：
步骤a01，提供用于沉积工艺的多片式沉积设备，多片式沉积设备100包括：
反应室101，用于放置放入多片式沉积设备的衬底，并且用于对多片式沉积设备内的多片衬底进行沉积工艺。由于衬底在反应室101内进行沉积工艺，本领域技术人员清楚，后续向多片式沉积设备100中通入的气体，实际是通入了反应室101中。衬底包括：晶圆、硅片等用于进行沉积工艺的原材料。具体地，当衬底位于反应室101中，且射频电源开启后，对位于反应室101中的衬底进行沉积工艺。
需要说明的是，相较于单片式沉积设备，多片式沉积设备100的容器体积更大，其反应室101能容纳更多的衬底。且本实施方式公开的多片式沉积设备，不仅仅可以应用于对多片衬底进行沉积，本领域技术人员清楚，多片式沉积设备也可以应用于对单片衬底进行沉积，即本实施方式公开的多片式沉积设备并不对应用于其的衬底数量构成限定。
进气管道102，用于向多片式沉积设备100中通入气体。
通过进气管道102通入的气体包括沉积工艺所需的前驱物(包括第一轮沉积工艺所需的第一前驱物和第二轮沉积工艺所需的第二前驱物)、第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺之间通入的辅助气体和用于吹扫的吹扫气体；其中，吹扫气体至少包括N2或惰性气体的至少一种；前驱物为需要在衬底上沉积的气态材料；辅助气体包括氧气或臭氧的至少一种。
具体地，进气管道102包括：第一进气管道112、第二进气管道132和第三进气管道142。
当多片式沉积设备100进行第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺之间，第一进气管道112用于向多片式沉积设备100中通入辅助气体；当多片式沉积设备100进行沉积工艺时，第二进气管道132用于向多片式沉积设备100中通入前驱物；第三进气管道142用于向多片式沉积设备100中通入吹扫气体。
还需要说明的是，在本实施方式中，进气管道102可以还包括第四进气管道122，第四进气管道122用于通入保护气体用于保养多片式沉积设备100，在本实施方式中，保护气体为N2或惰性气体；在其他实施例中，保护气体也可以为清洗多片式沉积设备的清洗气体，例如氟化氢。
排气管道103，用于将多片式沉积设备100中的气体排出。
射频电源(图中未示出)，用于为多片式沉积设备100提供射频。
控制器(图中未示出)，用于在多片式沉积设备100完成第一轮沉积工艺后，第二轮沉积工艺开始前，在第一预设时间内控制进气管道102向多片式沉积设备100中通入辅助气体并开启射频电源。其中，在第一预设时间内，辅助气体转化为等离子体，从而增加反应室101残留电荷，进而缩短后续射频产生所花费的时间。
通过残留电荷的数量缩短射频产生时间的原理，参考图3：
图3中X轴表示射频电源的开启时间，Y轴表示反应室中的电荷量。假设当反应室中的电荷量达到e0时，沉积工艺所需的射频产生，并将前驱物电离形成等离子体，用于对衬底的沉积。
曲线201表示当反应室的初始电荷量为0时(即曲线的初始点为O)，开启射频电源后，经过时间t2(曲线201中A点的横坐标)，反应室中的电荷量达到e0，此时开启射频电源到射频产生经过了时间t2。曲线202表示当反应室的初始电荷量为e1时(即曲线的初始点为C)，开启射频电源后，经过时间t1(曲线202种B点的横坐标)，反应室中的电荷量达到e0，此时开启射频电源到射频产生经过了时间t1。对比曲线201和曲线202，可以看出，当反应室中初始电荷的电荷量越高，开启射频电源到射频的产生时间越短。
继续参考图1，步骤a02为沉积工艺步骤，步骤a02具体包括：步骤a12、步骤a22和步骤a32，具体如下：
步骤a12，将衬底置于多片式沉积设备中。
参考图4，将多片衬底110叠放在承载装置120中，通过承载装置120将衬底110加入到多片式沉积设备100中。多片式沉积设备100在一轮沉积工艺中对多片衬底110进行沉积，这样便导致了即使两轮沉积工艺连续进行，衬底110的传送和叠放也需要花费大量时间，导致多片式沉积设备100反应室中残留电荷的流失，即下一轮沉积工艺开始时，多片式沉积设备100反应室中的初始电荷量较小，延缓射频产生的时间，从而影响衬底产品的产出。
需要说明的是，衬底110放入或取出多片式沉积设备100时，多片式沉积设备100内的压强大于或等于760torr。
步骤a22，对衬底进行沉积工艺。
具体地，对衬底进行第一轮沉积工艺。需要说明的是，多片式沉积设备100对衬底110进行的第一轮沉积工艺并不是特指对基底110放入多片式沉积设备100后的第一轮沉积工艺，而是多片式沉积设备100对基底110进行的任意一轮沉积工艺都可以视为第一轮沉积工艺。
向反应室101中通入第一前驱物，并开启射频电源，将反应室101中的第一前驱物电离形成等离子体。当等离子的数量达到一定程度时，反应室101中产生沉积工艺所需的射频。经过第二预设时间后，关闭射频电源，取出完成沉积的衬底，并向反应室101中通入吹扫气体进行吹扫处理。其中，第二预设时间是指开启射频到衬底在反应室101完成第一轮沉积工艺所需要花费的时间。
需要说明的是，在反应室101中对衬底进行沉积工艺时，反应室101的压强小于1torr。
步骤a32，吹扫处理。
具体地，向反应室101中通入吹扫气体进行吹扫处理。通过向反应室101中通入吹扫气体，从而替换掉反应室101中由于沉积工艺所产生的气体，避免剩余气体对下一轮沉积工艺造成影响。
步骤a32执行完成后，即步骤a02执行完成，多片式沉积设备100完成第一轮沉积工艺步骤；在多片式沉积设备100进行第二轮沉积工艺步骤前，即多片式沉积设备100进行两轮沉积工艺步骤之间，还包括：
步骤a03，向多片式沉积设备中通入辅助气体，并以辅助气体形成等离子体。
需要说明的是，电离辅助气体形成等离子体的目的是为了增加多片式沉积设备中的残留电荷数量，本领域人员可以理解的是，由于多片式沉积设备中形成了等离子体，也相应会生成残留电荷，通过增加多片式沉积设备内的残留电荷的总量，可以加快多片式沉积设备中射频的产生速率。
若不执行步骤a03，反应室101各步骤对应的状态，参考图5流程所示，具体如下：
图(a1)表示多片式沉积设备还没开始进行沉积工艺，反应室101中并没有残留电荷和等离子体，射频电源关闭，电极302处于非工作状态。
图(a2)表示多片式沉积设备被进行沉积工艺时，此时射频电源处于开启状态，射频电源通过电极302施加在反应室101上，反应室101中布满等离子体态的前驱物301。
由于图(a1)中的反应室101中没有残留电荷，因此由图(a1)到图(a2)，即第一轮射频的产生时间长。
沉积工艺执行完成后，关闭射频电源，对反应室101中剩余的等离子体进行吹扫，此时反应室101靠近电极302的侧壁上还存在由于等离子体生成而生成的残留电荷303，即图(a3)所示。
由于多片式沉积设备进行一轮沉积工艺，需要传送的衬底的数量多，即使相邻两轮沉积工艺连续进行，其等待时间(硅片传送时间、压力变化时间和气体吹扫处理时间)也很长，即第一轮沉积工艺关闭射频电源后多片式沉积设备的反应室101内剩余的残留电荷数量很少。即在图(a3)示意的射频电源关闭到图(a2)示意的射频电源开启的过程中，由于多片式沉积设备的设备过大，会造成由图(a3)到图(a4)，再到图(a2)的中间过程。具体地，由于等待时间较长，反应室101中的残留电荷数量逐渐变少，残留电荷的数量变成如图(a4)所示的少量电荷304，此时由图(a4)再到图(a2)的过程，由于初始电荷数量较少，相当于图(a1)到图(a2)的过程，即后续过程中的射频的产生时间依然很长。
若执行步骤a03，反应室101各步骤对应的状态，参考图6流程所示具体如下：
在两轮沉积工艺步骤之间，即图(b3)再到图(b2)的过程中，向多片式沉积设备中通入辅助气体，本实施例以氧气为例进行详细描述。
图(b4)表示向反应室101中通入氧气并开启射频电源，以电离氧气形成氧气等离子体305。经过预设时间后，关闭射频电源，此时反应室101中残留电荷303并没有减少，形成类似图(b3)的图(b5)状的反应室101状态，在下一轮进行沉积工艺时，由于反应室101中的残留电荷303的量比较多，能够较为容易的产生射频。
步骤a03执行完成后，继续执行步骤a02，此时通入的前驱物为第二前驱物，对多片式沉积设备100中的衬底进行第二轮沉积工艺，其中，第三预设时间是指开启射频到衬底在反应室101完成第一轮沉积工艺所需要花费的时间。
需要说明的是，第一前驱物与第二前驱物可以相同也可以不同，若第一前驱物与第二前驱物相同，则表示第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺向衬底上沉积相同的材料；若第一前驱物与第二前驱物不同，则表示第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺向衬底上沉积不同的材料。另外，本实施方式中并不对第二预设时间(用于执行第一轮沉积工艺)和第三预设时间(用于执行第二轮沉积工艺)的关系进行限定，本领域技术人员应该清楚，第二预设时间和第三预设时间的设置为根据沉积前驱物的不同进行具体设置的。还需要说明的是，第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺可以为对同一批次的衬底进行的多次沉积工艺或对不同批次的衬底进行的沉积工艺。
需要说明的是，在本实施例中，对多片式沉积设备100内的衬底进行第二轮沉积工艺之后，还包括：多片式沉积设备100还用于执行多轮沉积工艺；在多片式沉积设备100进行两轮沉积工艺之间，向多片式沉积设备100的反应室101中通入辅助气体并开启射频电源，以电离辅助气体形成等离子体；经过第一预设时间后，关闭射频电源。
还需要说明的是，在本实施例中介绍的第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺，并不是指代第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺；本领域技术人员应该清楚，多片式沉积设备100在沉积过程中任意一轮沉积工艺都可以作为第一轮沉积工艺，而下一轮沉积工艺作为第二轮沉积工艺，只要涉及到在两轮沉积工艺之间加入预处理步骤，都应该属于本专利的保护范围内。
上面各种步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本实施方式通过在多片式沉积设备进行等离子体沉积的间隔时间中通入辅助气体，并将其转换成等离子体的方式来增加多片式沉积设备中残留电荷的数量，从而缩短沉积工艺所需的射频的产生时间，进而提高衬底的生产效率。
本发明第二实施方式涉及一种半导体制造方法，本实施方式与前一实施方式大致相同，不同之处在于：本实施例方式流程有了更进一步地优化。
下面对本实施方式的半导体制造方法的实现细节进行具体说明。与前一实施例相同或相应的部分，以下将不做详细赘述。
步骤a01，提供用于沉积工艺的多片式沉积设备。
步骤a02，沉积工艺步骤，具体包括：步骤a12、步骤a22和步骤a32。具体地，步骤a12，将衬底至于多片式沉积设备中；步骤a22，对衬底进行沉积工艺；步骤a32，吹扫处理。
步骤a03，进行预处理步骤，预处理步骤之后，关闭射频电源。
与第一实施例不同的是，第一实施例在步骤a01执行完后，继续执行步骤a02，而在本实施例中，步骤a01执行完后，先执行步骤a03，再执行步骤a02。
即在多片式沉积设备第一轮进行沉积工艺步骤之前，还包括：进行预处理步骤，向反应室101中通入辅助气体并开启射频电源，以电离辅助气体形成等离子体；在预处理步骤之后，关闭射频电源。
通过增加多片式沉积设备的反应室101内残留电荷数量的方式，来缩短第一轮沉积工艺所需的射频的产生时间，进而提高衬底的生产效率。
本实施例在每轮执行完步骤a03之后，执行步骤a02之前，还包括步骤b04。
步骤b04，吹扫处理。
具体地，向反应室101中通入吹扫气体进行吹扫处理。其工艺过程类似于步骤a32，但是步骤b04中对吹扫的时间有具体要求，吹扫处理的时间大于5秒且小于1分钟。通过合理规划吹扫时间，保证多片式沉积设备内的辅助气体被吹扫干净，且不影响沉积工艺的整体效率。
上面各种步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本实施方式在多片式沉积设备进行第一轮沉积工艺前，同样通过通入辅助气体，并使其转化为等离子体，从而增加多片式沉积设备的反应室101内残留电荷数量的方式，以缩短第一轮沉积工艺所需的射频的产生时间，进而提高衬底的生产效率。同时，为了防止残留的辅助气体对衬底的生产造成影响，在进行沉积工艺前，对多片式沉积设备的反应室101进行吹扫处理。
本发明第三实施方式提供了一种多片式沉积设备，在本实施例中，多片式沉积设备以炉管设备为例进行说明，下面对本实施方式的多片式沉积设备的实现细节进行具体说明。
参考图2，多片式沉积设备100包括：用于衬底进行沉积工艺的反应室101，以及：
进气管道102，用于向多片式沉积设备100中通入气体，其中，气体包括吹扫气体、辅助气体或前驱物；排气管道103，用于将多片式沉积设备100中的气体排出；射频电源(图中未示出)，施加在多片式沉积设备100上，用于为多片式沉积设备100提供射频；控制器(图中未示出)，用于在多片式沉积设备100完成第一轮沉积工艺后，第二轮沉积工艺开始前，在第一预设时间内控制进气管道102向多片式沉积设备100中通入辅助气体并开启射频电源。
在本实施例中，气体包括沉积工艺所需的前驱物、沉积工艺步骤之间通入的辅助气体和用于吹扫的吹扫气体。其中，前驱物包括为需要在衬底上沉积的气态材料；辅助气体包括氧气或臭氧的至少一种。
具体地，进气管道102包括：第一进气管道112、第二进气管道132和第三进气管道142。
当多片式沉积设备100进行第一轮沉积工艺和第二轮沉积工艺之间，第一进气管道112用于向多片式沉积设备100中通入辅助气体；当多片式沉积设备100进行沉积工艺时，第二进气管道132用于向多片式沉积设备100中通入前驱物。第三进气管道142用于向多片式沉积设备100中通入吹扫气体。
需要说明的是，在本实施方式中，进气管道102可以还包括第四进气管道122，第四进气管道122用于通入保护气体用于保养多片式沉积设备100，在本实施方式中，保护气体为N2或惰性气体；在其他实施例中，保护气体也可以为清洗多片式沉积设备100的清洗气体，例如氟化氢。
具体地，射频电源通过附加在反应室101上的电极上；在沉积工艺过程中，当射频电源开启时，反应室101中的前驱物逐渐电离转化成等离子体。在两轮沉积工艺间，当射频电源开启时，反应室101中的辅助气体转化成等离子体，关闭射频电源后，使得反应室101中有大量残留电荷，从而缩减沉积工艺时，沉积工艺所需的射频的产生时间，从而提交衬底沉积效率。
在本实施方式中，控制器还包括：吹扫模块(图中未示出)。吹扫模块(图中未示出)用于第一预设时间后，在沉积工艺开始前，向反应室101中通入吹扫气体进行吹扫处理。具体地，吹扫处理的时间大于5秒且小于1分钟。通过合理规划吹扫时间，保证多片式沉积设备100内的辅助气体被吹扫干净，且不影响沉积工艺的工作效率。
需要说明的是，在其他实施方式中，多片式沉积设备还包括：检测装置，检测装置用于检测反应室的压强。压强调节装置，用于调节反应室的压强。具体地，当衬底在反应室中进行沉积工艺时，调节反应室的压强小于1torr；当衬底加入或取出多片式沉积设备时，调节多片式沉积设备的压强大于760torr。
本发明实施方式给出以下检测装置和压强调节装置的安装方式，具体如下：
方式一：通过人工手动的方式对多片式沉积设备100的压强进行调节：该方式需要额外安装一个显示面板，检测装置连接显示面板，检测装置在检测到多片式沉积设备100内的压强后通过显示面板显示沉积设备100内的压强的具体数值，工作人员参照数值，若需要对多片式沉积设备100内的压强进行调整，则控制压强调节装置调节多片式沉积设备100内的压强。
方式二：通过多片式沉积设备100自动进行调节：该方式检测装置和压强调节装置都连接在控制器上，检测装置实时检测多片式沉积设备100内的压强，检测装置检测到多片式沉积设备100内的压强超过或低于预设值后，向控制器发送控制信号，控制器在接收到控制信号后，控制压强调节装置调节多片式沉积设备100内的压强。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
由于第一和第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第一和第二实施方式互相配合实施。第一和第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第一和第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一和第二实施方式中。
本实施方式通过在等待时间的时间间隔内，通入辅助气体使其转换成等离子体，从而增加反应室内残留电荷数量，在下一轮沉积工艺开始时，反应室内残留电荷数量较多，能很快产生沉积工艺所需的射频，极大地加快了射频产生时间，从而提高了衬底的生产效率。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种半导体制造方法，应用于多片式沉积设备，其特征在于，包括：
对所述多片式沉积设备内的衬底进行第一轮沉积工艺；
完成第一轮沉积工艺后取出所述衬底；
向所述多片式沉积设备中通入辅助气体，并以所述辅助气体形成等离子体，以增加所述多片式沉积设备内的电荷数量；
向所述多片式沉积设备中放入待沉积的衬底；
对所述多片式沉积设备内的衬底进行第二轮沉积工艺；
所述多片式沉积设备还用于执行多轮沉积工艺；
所述衬底为多片叠放在所述多片式沉积设备中；
其中，所述向多片式沉积设备中通入辅助气体，并以所述辅助气体形成等离子体，以增加所述多片式沉积设备内的电荷数量，包括：在所述多片式沉积设备进行任意两轮沉积工艺之间，在第一预设时间内向所述多片式沉积设备中通入辅助气体，并以所述辅助气体形成等离子体，以增加所述多片式沉积设备内的电荷数量，进而增加下一轮沉积工艺时所述多片式沉积设备的反应室中残留电荷的数量。
2.如权利要求1所述的半导体制造方法，其特征在于，所述第一轮沉积工艺包括：
在第二预设时间内，向所述多片式沉积设备中通入第一前驱物，并开启射频电源，以将所述第一前驱物电离形成等离子体；
向所述多片式沉积设备中通入吹扫气体进行吹扫处理。
3.如权利要求1所述的半导体制造方法，其特征在于，所述第二轮沉积工艺包括：
在第三预设时间内，向所述多片式沉积设备中通入第二前驱物，并开启射频电源，以将所述第二前驱物电离形成等离子体；
向所述多片式沉积设备中通入吹扫气体进行吹扫处理。
4.如权利要求1所述的半导体制造方法，其特征在于，所述向所述多片式沉积设备中通入辅助气体，并以所述辅助气体形成等离子体，包括：
向所述多片式沉积设备中通入辅助气体；
在第一预设时间内开启射频电源，以电离所述辅助气体形成等离子体。
5.如权利要求1-4中任一项所述的半导体制造方法，其特征在于，所述辅助气体包括以下气体中的至少一种：氧气、臭氧。
6.如权利要求1所述的半导体制造方法，其特征在于，在所述向所述多片式沉积设备中通入辅助气体，并以所述辅助气体形成等离子体之后，且在所述对所述多片式沉积设备内的衬底进行第二轮沉积工艺之前，还包括：通入吹扫气体进行吹扫处理。
7.如权利要求2、3或6所述的半导体制造方法，其特征在于，所述吹扫处理的时间大于5秒且小于1分钟。
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