改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的方法和结构的制作方法_2

文档序号:8262101阅读:来源:国知局
浓度曲线均匀性更高。
[0029]进一步的改进是,所述第二路喷嘴管路和所述第三路喷嘴管路中的每路喷嘴管路的所述侧向出气孔的个数为3个。
[0030]进一步的改进是,所述第二路喷嘴管路和所述第三路喷嘴管路中的每路喷嘴管路的各所述侧向出气孔的孔径为0.8毫米?3毫米。
[0031]进一步的改进是,所述第二路喷嘴管路和所述第三路喷嘴管路中的每路喷嘴管路都包括长臂部分、短臂部分,所述长臂部分延伸进入到所述炉管的腔体中,所述短臂部分位于所述长臂部分的底部并和所述长臂部分垂直,所述短臂部分和气源相连。
[0032]所述短臂部分包括第一部分、第二部分和第三部分,所述第一部分为圆柱体形状,所述第二部分为圆锥体形状,所述第三部分为一转角结构;所述第一部分的直径大于所述第三部分的直径,所述第三部分的直径等于所述长臂部分的直径;所述第二部分用于将所述第一部分连接到所述第三部分,从所述第二部分和所述第一部分相连接处到所述第二部分和所述第三部分相连接处,所述第三部分的直径从所述第一部分的直径逐渐减少到所述第三部分的直径;所述第三部分和所述长臂部分相连接。
[0033]进一步的改进是,所述第二路喷嘴管路和所述第三路喷嘴管路中的每路喷嘴管路的所述侧向出气孔的个数为3个,定义第一孔为每路喷嘴管路中靠近顶端的所述侧向出气孔、第二孔为位于中间位置的所述侧向出气孔、第三孔为靠近底端的所述侧向出气孔。
[0034]所述第二路喷嘴管路的所述长臂部分的长度为690毫米?760毫米,所述第三路喷嘴管路的所述长臂部分的长度为1125毫米?1205毫米。
[0035]所述第二路喷嘴管路的第一孔和顶端的距离为5毫米?40毫米;所述第三路喷嘴管路的第一孔和顶端的距离为5毫米?40毫米。
[0036]所述第二路喷嘴管路的第一孔和第二孔的间距为50毫米?150毫米;所述第三路喷嘴管路的第一孔和第二孔的间距为120毫米?220毫米。
[0037]所述第二路喷嘴管路的第二孔和第三孔的间距为120毫米?220毫米;所述第三路喷嘴管路的第二孔和第三孔的间距为120毫米?175毫米。
[0038]所述第二路喷嘴管路的第三孔和底端的距离为430毫米?480毫米;所述第三路喷嘴管路的第三孔和底端的距离为810毫米?880毫米。
[0039]所述第二路喷嘴管路的第一孔的孔径为1.5毫米?3毫米;所述第三路喷嘴管路的第一孔的孔径为2毫米?3毫米。
[0040]所述第二路喷嘴管路的第二孔的孔径为1.5毫米?3毫米;所述第三路喷嘴管路的第一孔的孔径为0.8毫米?2毫米。
[0041]所述第二路喷嘴管路的第三孔的孔径为0.8毫米?1.5毫米;所述第三路喷嘴管路的第一孔的孔径为0.8毫米?1.5毫米。
[0042]进一步的改进是,所述第二路喷嘴管路的长臂部分直径为5.4毫米?6.6毫米,管壁厚度为0.9毫米?1.1毫米;所述第三路喷嘴管路的长臂部分直径为5.4毫米?6.6毫米,管壁厚度为0.9毫米?1.1毫米。
[0043]所述第二路喷嘴管路的短臂部分总长度为72毫米?88毫米、第一部分的长度为54毫米?66毫米、第二部分的长度为7.2毫米?8.8毫米、第三部分的转角半径为4.4毫米?5.5毫米。
[0044]所述第三路喷嘴管路的短臂部分总长度为72毫米?88毫米、第一部分的长度为54毫米?66毫米、第二部分的长度为7.2毫米?8.8毫米、第三部分的转角半径为4.4毫米?5.5毫米。
[0045]所述第二路喷嘴管路的短臂部分第一部分的直径为8.6毫米?10.4毫米、管壁厚度为1.2毫米?1.4毫米;所述第三路喷嘴管路的短臂部分第一部分的直径为8.6毫米?10.4毫米、管壁厚度为1.2毫米?1.4毫米。
[0046]本发明通过将炉管中供应磷烷的3路喷嘴管路中的第二路喷嘴管路即中间喷嘴管路和第三路喷嘴管路即顶端喷嘴管路的喷气方式从单口向上出气更改为多个侧向出气孔出气,且通过对侧向出气孔的孔径大小以及位置进行设置调整,能够避免现有技术中的磷浓度曲线的W分布情形,使得各位置的磷浓度分布均匀,从而能提高硅片间磷浓度均匀性;磷浓度均匀后,采用较小流量的反应气体即硅烷就能使各位置处的磷浓度位于产品需求的范围,而现有技术中为了保证W分布的磷浓度能达到要求必须增加反应气体即硅烷的流量,所以本发明相对于现有技术能够减少反应气体流量,从而能降低生产成本、还能减少由于反应气体流量增加而带来的颗粒多发的问题。
【附图说明】
[0047]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0048]图1是现有炉管的结构示意图;
[0049]图2是现有炉管生长的多晶硅或非晶硅的磷浓度曲线;
[0050]图3是本发明实施例的炉管的结构示意图;
[0051]图4是本发明实施例的第二或第三路喷嘴管路的示意图;
[0052]图5是本发明实施例的炉管和现有炉管生长的多晶硅或非晶硅的磷浓度曲线对比图。
【具体实施方式】
[0053]如图3所示,是本发明实施例的炉管201的结构示意图;本发明实施例改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的方法采用炉管201进行多晶硅或非晶硅生长并同时进行磷掺杂,在所述炉管201的腔体中设置有晶舟202,晶舟202放置在保温桶203上。所述晶舟202用于放置用于生长多晶硅或非晶硅的硅片,磷掺杂采用磷烷作为气源,所述磷烷通过3路喷嘴管路通入到所述炉管201的腔体中,第一路喷嘴管路204的顶端设置在所述晶舟202的底部,第二路喷嘴管路205的顶端设置在所述晶舟202的中部,第三路喷嘴管路206的顶端设置在所述晶舟202的顶部;所述3路喷嘴管路的底端为气源端。
[0054]所述第一路喷嘴管路204的顶部设置喷气的顶部出气孔204a,顶部出气孔204a处的箭头表示喷气。
[0055]所述第二路喷嘴管路205的顶部密封,在所述第一路喷嘴管路204的顶部到所述第二路喷嘴管路205的顶部之间所述第二路喷嘴管路205的侧壁上设置有多个间隔排列的侧向出气孔,该侧向出气孔的位置用虚线框207a标出;较佳为,所述侧向出气孔的个数为3个。
[0056]所述第三路喷嘴管路206的顶部密封,在所述第二路喷嘴管路205的顶部到所述第三路喷嘴管路206的顶部之间所述第三路喷嘴管路206的侧壁上设置有多个间隔排列的侧向出气孔,该侧向出气孔的位置用虚线框207b标出;较佳为,所述侧向出气孔的个数为3个。各所述侧向出气孔处的箭头表示喷气。
[0057]所述第二路喷嘴管路205和所述第三路喷嘴管路206的各所述侧向出气孔的孔径的大小以及位置采用如下步骤得到:
[0058]步骤一、从底端到顶端的方向上,所述第二路喷嘴管路205和所述第三路喷嘴管路206中的每路喷嘴管路的各所述侧向出气孔的孔径设置为逐渐变大;所述第二路喷嘴管路205和所述第三路喷嘴管路206中的每路喷嘴管路的各所述侧向出气孔的间距设置为相坐寸O
[0059]步骤二、在所述晶舟202的固定监控位置上放置监控硅片,所述固定监控位置包括5个或7个,各所述固定监控位置在所述晶舟中呈等间距均匀分布,即步骤二中共放置有5片或7片所述监控硅片;在所述监控硅片上生长磷掺杂多晶硅或非晶硅,对各所述监控硅片的磷浓度进行测量,根据测量的磷浓度调整各所述侧向出气孔的大小,使得各所述固定监控位置处对应的磷浓度差异变小,各所述固定监控位置处对应的磷浓度差异最小值为O ;各所述固定监控位置处对应的磷浓度需要满足工艺要求。较佳为,各所述侧向出气孔的孔径还要求为0.8毫米?3毫米,小于0.8毫米容易堵塞出气孔,而大于3毫米则容易致使喷嘴强度降低而使管路破裂。
[0060]步骤三、从底部到顶部在所述晶舟202中等间距放置多片(如25片)所述监控硅片,在所述监控硅片上生长磷掺杂多晶硅或非晶硅,对各所述监控硅片的磷浓度进行测量,根据测量值制作磷浓度曲线,所述磷浓度曲线的横坐标为所述晶舟202的位置。
[0061]步骤四、根据所述磷浓度曲线调整所述第二路喷嘴管路205和所述第三路喷嘴管路206中的每路喷嘴管路的各所述侧向出气孔的位置,使得所述磷浓度曲线均匀性更高。
[0062]本发明实施例改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的结构中采用炉管201进行多晶硅或非晶硅生长并同时进行磷掺杂,在所述炉管201的腔体中设置有晶舟202,所述晶舟202用于放置用于生长多晶硅或非晶硅的硅片,磷掺杂采用磷烷作为气源,所述磷烷通过3路喷嘴管路通入到所述炉管201的腔体中,第一路喷嘴管路204的顶端设置在所述晶舟202的底部,第二路喷嘴管路205的顶端设置在所述晶舟202的中部,第三路喷嘴管路206的顶端设置在所述晶舟202的顶部;所述3路喷嘴管路的底端为气源端。
[0063]所述第一路喷嘴管路204的顶部设置喷气的喷嘴。顶部出气孔204a处的箭头表示喷气。
[0064]所述第二路喷嘴管路205的顶部密封,在所述第一路喷嘴管路204的顶部到所述第二路喷嘴管路205的顶部之间所述第二路喷嘴管路205的侧壁上设置有多个间隔排列的侧向出气孔;较佳为,所述侧向出气孔的个数为3个。
[0065]所述第三路喷嘴管路206的顶部密封,在所述第二路喷嘴管路205的顶部
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