所述第二路喷嘴管路的侧壁上设置有多个间隔排列的侧向出气孔； 所述第三路喷嘴管路的顶部密封，在所述第二路喷嘴管路的顶部到所述第三路喷嘴管路的顶部之间所述第三路喷嘴管路的侧壁上设置有多个间隔排列的侧向出气孔； 所述第二路喷嘴管路和所述第三路喷嘴管路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: 步骤一、从底端到顶端的方向上，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设置为逐渐变大；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间距设置为相等； 步骤二、在所述晶舟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；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 ; 步骤三、从底部到顶部在所述晶舟中等间距放置多片所述监控硅片，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的位置； 步骤四、根据所述磷浓度曲线调整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位置，使得所述磷浓度曲线均匀性更高。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于: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。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于: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。
4.一种改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的结构，其特征在于:采用炉管进行多晶硅或非晶硅生长并同时进行磷掺杂，在所述炉管的腔体中设置有晶舟，所述晶舟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的腔体中，第一路喷嘴管路的顶端设置在所述晶舟的底部，第二路喷嘴管路的顶端设置在所述晶舟的中部，第三路喷嘴管路的顶端设置在所述晶舟的顶部；所述3路喷嘴管路的底端为气源端； 所述第一路喷嘴管路的顶部设置喷气的出气孔； 所述第二路喷嘴管路的顶部密封，在所述第一路喷嘴管路的顶部到所述第二路喷嘴管路的顶部之间所述第二路喷嘴管路的侧壁上设置有多个间隔排列的侧向出气孔； 所述第三路喷嘴管路的顶部密封，在所述第二路喷嘴管路的顶部到所述第三路喷嘴管路的顶部之间所述第三路喷嘴管路的侧壁上设置有多个间隔排列的侧向出气孔； 从底端到顶端的方向上，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用于在对应位置补偿磷烷且通过调整各所述侧向出气孔孔径大小使得所述晶舟的各位置处对应的磷浓度差异变小，各位置处对应的磷浓度差异最小值为O ； 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位置设置满足工艺补偿磷烷的需求并使所述磷浓度曲线均匀性得到优化，所述磷浓度曲线为多晶硅或非晶硅的磷浓度随所述晶舟的位置的变化曲线。
5.如权利要求4所述的改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的结构，其特征在于:所述第二路喷嘴管路和所述第三路喷嘴管路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: 步骤一、从底端到顶端的方向上，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设置为逐渐变大；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间距设置为相等； 步骤二、在所述晶舟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；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 ; 步骤三、从底部到顶部在所述晶舟中等间距放置多片所述监控硅片，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的位置； 步骤四、根据所述磷浓度曲线调整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位置，使得所述磷浓度曲线均匀性更高。
6.如权利要求4或5所述的改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的结构，其特征在于: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。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于: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。
8.如权利要求4或5所述的改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的结构，其特征在于: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； 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。
9.如权利要求8所述的改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的结构，其特征在于: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； 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； 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； 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； 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； 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； 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； 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； 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。
10.如权利要求9所述的改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的结构，其特征在于: 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； 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晕米； 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晕米； 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。
【专利摘要】本发明公开了一种改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的方法，采用炉管生长，磷烷通过3路喷嘴管路通入，3路喷嘴管路的顶端分别设置在晶舟的底部、中部和顶部；第一路喷嘴管路的顶部喷气；第二和三路喷嘴管路设置多个间隔排列的侧向出气孔；从底端到顶端的方向上，各管路的各侧向出气孔的孔径逐渐变大，且通过测试晶舟的各固定监控位置处的监控硅片的磷浓度来调节各侧向出气孔的孔径大小；通过测试沿整个晶舟位置的磷浓度曲线来调节各侧向出气孔的位置。本发明还公开了一种改善掺杂多晶或非晶硅磷浓度片间均一性的结构。本发明能提高硅片间磷浓度均匀性，能降低生产成本。
【IPC分类】H01L21-223, C30B31-16
【公开号】CN104576330
【申请号】CN201410196868
【发明人】侯翔宇, 周利明, 朱晓斌
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年5月12日