专利名称：：沉积炉管的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及硅半导体工艺领域，特别涉及一种沉积炉管，用于通过SiH2Cl2气体和NH3气体反应在多批次晶圆上沉积作为栅多晶硅的防反射层的SiN薄膜。
背景技术：
：在双极型互补金属氧化物半导体(BipolarComplementaryMetalOxideSemiconductor，简称Bi-cmos)工艺中，需要在晶圆上沉积SiN薄膜作为栅多晶硅的防反射层(GP0LY-ARC)。而沉积SiN薄膜有多种方法，其中较为常见的一种方法是利用SiH2Cl2(二氯硅烷，简称DCS)气体和NH3气体通过化学气相沉积工艺沉积得到。在该过程中，将SiH2Cl2气体和NH3气体输送至高温沉积炉管，使其在沉积炉管内混合并发生化学反应，最终在置于炉管内的晶圆表面上沉积一层SiN薄膜。其中，SiH^^气体和NH3气体的化学反应式为SiH2Cl2+3NH3—SiN+2NH4Cl+l.5H2。上述过程所常用的沉积炉管有直立式沉积炉管，如图1中所示。该直立式沉积炉管包括外管11;形成于所述外管11内的内管12;置入所述内管12内的晶舟13，用于承载多批次晶圆；位于所述晶舟13底部，用于支撑所述晶舟13的晶舟基座14;位于所述外管11之下，并与所述外管11相连通的歧管15;与所述歧管15相配的第一气体管道16，用于将SiH2Cl2气体输送至所述内管12内；与所述歧管15相配的第二气体管道17，用于将朋3气体输送至所述内管12内。其中，所述第一气体管道16穿通所述歧管15的侧壁且延伸于所述内管12中，而所述第二气体管道17穿通所述歧管15的侧壁后在所述内管12中没有延伸。图1中，所述内管12设计成下端比上端的直径大，以提高晶圆上沉积的SiN薄膜的均匀度。所述晶舟13每批(batch)可装载6批次(lot)晶圆，一个批次有25片晶圆。所述晶舟13根据所述6批次晶圆的放置位置可划分成6个区域13A13F。位于所述晶舟13的顶部的区域13G可放置假片(dummywafer)，用于保护所述6批次晶圆。然而，在上述沉积炉管的结构中，由于第二气体管道17穿通所述歧管15的侧壁后在所述内管12中没有延伸，导致朋3气体在晶舟的不同区域分布浓度不同。在区域13F内，朋3气体浓度大约为100%，朋3气体与SiH2Cl2气体的化学反应式为3SiH2Cl2+10NH3—Si3N4+6NH4Cl+6H2，由此在区域13F内的晶圆表面上无法沉积SiN薄膜。在区域13C13E内，NH3气体浓度大约为70%80%，NH3气体与SiH2Cl2气体的化学反应式为:SiH2Cl2+3NH3—SiN+2NH4Cl+l.5H2，由此在区域13C13E内的晶圆表面上能够沉积SiN薄膜。在区域13A和13B内，朋3气体浓度大约为30%，发生的化学反应式为SiH2Cl2—Si+2HC1，由此在区域13A和13B内的晶圆表面上也无法沉积SiN薄膜。因此，在实际生产中只有位于区域13C13E内的3批次晶圆能有效地沉积作为栅多晶硅的防反射层的SiN薄膜，产量较低。如何使得晶舟装载的所有批次的晶圆上均能有效地沉积作为栅多晶硅的防反射层的SiN薄膜变得尤为重要。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种沉积炉管，以使得晶舟装载的所有批次的晶圆上均能有效地沉积作为栅多晶硅的防反射层的SiN薄膜。本实用新型提供一种沉积炉管，用于通过SiH2Cl2气体和NH3气体反应在多批次晶圆上沉积SiN薄膜，所述沉积炉管包括外管；形成于所述外管内的内管；置入所述内管内的晶舟，用于承载所述多批次晶圆；位于所述晶舟底部，用于支撑所述晶舟的晶舟基座；位于所述外管之下，并与所述外管相连通的歧管；与所述歧管相配的第一气体管道，用于将所述SiH2Cl2气体输送至所述内管内；与所述歧管相配的第二气体管道，用于将所述NH3气体输送至所述内管内；所述第二气体管道包括输入管，所述输入管穿通所述歧管的侧壁，[0007]其中，所述第二气体管道还包括与所述输入管连通的输出管，所述输出管在所述内管内延伸至所述晶舟的顶端，且在所述输出管的侧壁上形成有多个出气孔。[0008]优选的，所述输出管与所述输入管垂直连通。[0009]优选的，所述内管的形状为直筒形。优选的，所述多个出气孔的位置分别与所述每批次晶圆的高度相对应。[0011]优选的，所述歧管上还设置有排气管道。[0012]优选的，所述排气管道与所述输入管相对设置。[0013]优选的，所述SiN薄膜作为栅多晶硅的防反射层。与现有技术相比，本实用新型提供的沉积炉管，用于通过SiH2Cl2气体和NH3气体反应在多批次晶圆上沉积作为栅多晶硅的防反射层的SiN薄膜，通过将用于输送NH3气体的第二气体管道的输出管在沉积炉管的内管内延伸至晶舟的顶端，且在输出管的侧壁上形成多个出气孔，从而控制朋3气体以70%80%的浓度较均匀地分布在晶舟的各个区域，进而使得晶舟装载的所有批次的晶圆上均能有效地沉积SiN薄膜，提高了产量。图1为现有技术的用于沉积SiN薄膜的沉积炉管的结构示意图；[0016]图2为根据本实用新型的用于沉积SiN薄膜的沉积炉管的结构示意图。具体实施方式为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。本实用新型的核心思想在于，将用于输送NH3气体的第二气体管道的输出管在沉积炉管的内管内延伸至晶舟的顶端，且在输出管的侧壁上形成多个出气孔，从而控制NH3气体以70%80%的浓度较均匀地分布在晶舟的各个区域，进而使得晶舟装载的所有批次的晶圆上均能有效地沉积SiN薄膜。图2为根据本实用新型的用于沉积SiN薄膜的沉积炉管的结构示意图。所述沉积炉管包括外管21;形成于所述外管21内的内管22;置入所述内管22内的晶舟23，用于承载多批次晶圆；位于所述晶舟23底部，用于支撑所述晶舟23的晶舟基座24;位于所述外管21之下，并与所述外管21相连通的歧管25;与所述歧管25相配的第一气体管道26，用于将SiH2Cl2气体输送至所述内管22内；与所述歧管25相配的第二气体管道27，用于将朋3气体输送至所述内管22内；所述第二气体管道27包括输入管271，所述输入管271穿通所述歧管的侧壁，其中，所述第二气体管道27还包括与所述输入管271连通的输出管272，所述输出管272在所述内管22内延伸至所述晶舟23的顶端，且在所述输出管272的侧壁上形成有多个出气孔273。此外，所述歧管25上还设置有与所述输入管271相对的排气管道28，用于将沉积反应生成的副产物或未反应的气体抽出所述内管22。在本实施例中，所述晶舟23每批可装载6批次晶圆，且根据所述6批次晶圆的放置位置可划分成6个区域23A23F。位于所述晶舟23的顶部的区域23G可放置假片，用于保护所述6批次晶圆。[0020]优选的，所述输出管272与所述输入管271垂直连通，所述输出管272的最小长度为所述晶舟基座24和所述晶舟23的高度相加后减去所述假片的厚度的值。由于所述输出管272过长可能会产生晃动导致输出管破碎的现象，因此所述内管22的形状优选为直筒形以稳固所述输出管272。较佳的，所述多个出气孔273的位置分别与所述每批次晶圆的高度相对应，以控制NH3气体在所述晶舟23的各个区域23A23F的浓度均为70%80%。[0021]由于将用于输送朋3气体的所述第二气体管道27的所述输出管272在所述内管22内延伸至所述晶舟23的顶端，且在所述输出管272的侧壁上形成多个出气孔273，因此NH3气体能够以70%80%的浓度较均匀地分布在所述晶舟23的各个区域。[0022]在Bi-cmos工艺中，对作为栅多晶硅的防反射层的SiN薄膜的厚度(THK)、反射率(N)以及折射率(K)等参数的要求是较高的。通常在各个批次晶圆中设置控片(monitorwafer)以检测晶圆上沉积的SiN薄膜是否符合要求。表1列出了本实施例中对各个参数的要求，表2列出了从根据本实施例的沉积炉管生产的6批次晶圆中抽出位于每批次晶圆的两端的控片(共7片)进行测量所得到的各个参数值。由表1和表2可以看出，生成得到的6批次晶圆上的SiN薄膜都是符合工艺要求的，均有效地沉积了SiN薄膜，产量较高，且<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>[0025]表2[0026]<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>综上所述，本实用新型提供了一种沉积炉管，通过将用于输送朋3气体的第二气体管道的输出管在沉积炉管的内管内延伸至晶舟的顶端，且在输出管的侧壁上形成多个出气孔，从而控制朋3气体以70%80%的浓度较均匀地分布在晶舟的各个区域，进而使得晶舟装载的所有批次的晶圆上均能有效地沉积SiN薄膜，提高了产量。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。权利要求一种沉积炉管，用于通过SiH2Cl2气体和NH3气体反应在多批次晶圆上沉积SiN薄膜，所述沉积炉管包括外管；形成于所述外管内的内管；置入所述内管内的晶舟，用于承载所述多批次晶圆；位于所述晶舟底部，用于支撑所述晶舟的晶舟基座；位于所述外管之下，并与所述外管相连通的歧管；与所述歧管相配的第一气体管道，用于将所述SiH2Cl2气体输送至所述内管内；与所述歧管相配的第二气体管道，用于将所述NH3气体输送至所述内管内；所述第二气体管道包括输入管，所述输入管穿通所述歧管的侧壁，其特征在于，所述第二气体管道还包括与所述输入管连通的输出管，所述输出管在所述内管内延伸至所述晶舟的顶端，且在所述输出管的侧壁上形成有多个出气孔。2.如权利要求1所述的沉积炉管，其特征在于，所述输出管与所述输入管垂直连通。3.如权利要求1所述的沉积炉管，其特征在于，所述内管的形状为直筒形。4.如权利要求1所述的沉积炉管，其特征在于，所述多个出气孔的位置分别与所述每批次晶圆的高度相对应。5.如权利要求1所述的沉积炉管，其特征在于，所述歧管上还设置有排气管道。6.如权利要求5所述的沉积炉管，其特征在于，所述排气管道与所述输入管相对设置。7.如权利要求l所述的沉积炉管，其特征在于，所述SiN薄膜作为栅多晶硅的防反射层。专利摘要本实用新型公开了一种沉积炉管，用于通过SiH2Cl2气体和NH3气体反应在多批次晶圆上沉积作为栅多晶硅的防反射层的SiN薄膜，通过将用于输送NH3气体的第二气体管道的输出管在沉积炉管的内管内延伸至晶舟的顶端，且在输出管的侧壁上形成多个出气孔，从而控制NH3气体以70％～80％的浓度较均匀地分布在晶舟的各个区域，进而使得晶舟装载的所有批次的晶圆上均能有效地沉积SiN薄膜，提高了产量。文档编号C23C16/455GK201530863SQ200920211928公开日2010年7月21日申请日期2009年11月5日优先权日2009年11月5日发明者凌尧,刘刚,崔长祥,杨志平申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司