專利名稱：半導(dǎo)體器件制作設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體器件制作設(shè)備。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體制作的主要工藝就是在晶圓內(nèi)制作若干MOSFET晶體管，而柵介 質(zhì)層是MOSFET晶體管制作工藝中最重要的工藝之一，直接決定了晶體管的 性能。因此在集成電路制造業(yè)中對(duì)柵介質(zhì)層的質(zhì)量要求很高，例如要求具有 比較薄的柵介質(zhì)層，而且要求柵介質(zhì)層的厚度均勻分布。目前柵介質(zhì)層的制 作方法很多，比如申請(qǐng)?zhí)枮?00610001049.4的中國專利申請(qǐng)給出的柵介質(zhì)層的 制作方法，目的即在于控制柵介質(zhì)層的厚度均勻性。
隨著整個(gè)半導(dǎo)體器件的尺寸越來越小，柵介質(zhì)層的厚度也越做越薄，對(duì) 厚度均勻性的要求也越來越高?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用爐管(ftimace)設(shè)備 制作柵介質(zhì)層，制作過程需要爐管中保持700攝氏度至950攝氏度的高溫，以 及700torr至900torr ( ltorr= 13Pa)的高壓狀態(tài)，形成的柵介質(zhì)層的厚度通常在 20A至200A。通常情況下，要求柵介質(zhì)層的厚度變化能夠控制在0.5A以下， 最多，不能超過2A。
在采用爐管制作柵介質(zhì)層的工藝中，柵介質(zhì)層的增長速度與反應(yīng)室的壓 力成正比例，因此，形成的柵介質(zhì)層的厚度也隨著反應(yīng)室的壓力變化而變化 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，反應(yīng)室的壓力變化10torr，柵介質(zhì)層的厚度會(huì)產(chǎn)生1.0A的波動(dòng)。這 種波動(dòng)會(huì)對(duì)半導(dǎo)體器件例如晶體管的性能產(chǎn)生很大的影響。
現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備結(jié)構(gòu)如附圖l所示，圖中所示設(shè)備為爐 管，包括反應(yīng)室IO,控制閥12通過連接管11與反應(yīng)室10連接，所述的控制閥
12通過調(diào)節(jié)閥門開合的大小控制反應(yīng)室10內(nèi)的壓力，并排出反應(yīng)室10內(nèi)的有 害氣體，控制閥12通過管道13與大氣連通。
通常情況下，所述的控制閥12通過調(diào)節(jié)反應(yīng)室IO內(nèi)的壓力與大氣之間的 壓力差恒定為常數(shù)3.7torr左右(50Pa左右)，在認(rèn)為大氣壓力是恒定的情況下， 從而控制反應(yīng)室內(nèi)的壓力保持恒定。
遺憾的是，大氣壓力會(huì)隨著季節(jié)，環(huán)境溫度等發(fā)生變化，變化的幅度能 夠達(dá)到大約30torr (400Pa左右)，如附圖2所示，為不同時(shí)間大氣壓力的變化 曲線圖。因此，采用現(xiàn)有的爐管設(shè)備制作柵介質(zhì)層時(shí)，隨著大氣壓力的變化， 形成的柵介質(zhì)層的厚度也隨之發(fā)生變化，變化幅度可達(dá)到1.5A至3A,如附圖3 所示，為采用現(xiàn)有技術(shù)的爐管設(shè)備，在不同的大氣壓力下，形成的柵介質(zhì)層 的厚度變化曲線圖，從中可以看出，柵介質(zhì)層的厚度變化幅度較大。
因此，必須對(duì)爐管設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，穩(wěn)定反應(yīng)室內(nèi)的壓力，提高形成的柵 介質(zhì)層的厚度均勻性。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是提供一種半導(dǎo)體器件制作設(shè)備， 以保持所述半導(dǎo)體器件制作設(shè)備反應(yīng)室內(nèi)的壓力穩(wěn)定性，提高制作柵介質(zhì)層 時(shí)形成的柵介質(zhì)層的厚度穩(wěn)定性。
一種半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，包括反應(yīng)室，用于檢測反應(yīng)室壓力的壓力計(jì)，
通過管路與反應(yīng)室相連的調(diào)壓裝置，所述調(diào)壓裝置與大氣環(huán)境連通。 優(yōu)選的，所述壓力計(jì)與反應(yīng)室連通。
優(yōu)選的，所述壓力計(jì)與連接反應(yīng)室和調(diào)壓裝置的管路連通。
優(yōu)選的，所述的壓力計(jì)包括壓力信號(hào)傳感器，感應(yīng)反應(yīng)室的壓力；與壓
力信號(hào)傳感器連接的壓力信號(hào)發(fā)射裝置，用于接收壓力信號(hào)傳感器感受到的
壓力信號(hào)并發(fā)出所述壓力信號(hào)。
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優(yōu)選的，所述的調(diào)壓裝置包括壓力信號(hào)接收裝置，接收從壓力計(jì)傳送來
的壓力數(shù)值，控制裝置，判斷壓力信號(hào)接收裝置接收到的壓力數(shù)值，向調(diào)節(jié)
閥下達(dá)調(diào)整的指令；調(diào)節(jié)閥，根據(jù)指令，自動(dòng)調(diào)整開合狀態(tài)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述方案具有以下優(yōu)點(diǎn)
本實(shí)用新型所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，在反應(yīng)室內(nèi)或者與反應(yīng)室連接 的管道上設(shè)置壓力計(jì)，可以方便直觀的檢測反應(yīng)室內(nèi)的壓力，在反應(yīng)室內(nèi)壓 力發(fā)生變化時(shí)，通過調(diào)壓裝置對(duì)反應(yīng)室的壓力進(jìn)行調(diào)整，可以避免現(xiàn)有技術(shù) 中的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備無法及時(shí)觀測到反應(yīng)室內(nèi)的壓力變化的缺陷，并且， 避免了現(xiàn)有技術(shù)采用普通的控制閥無法準(zhǔn)確控制反應(yīng)室壓力的缺陷，保持了 反應(yīng)室內(nèi)壓力的穩(wěn)定。
本實(shí)用新型所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，在制作柵介質(zhì)層的工藝中，通 過控制反應(yīng)室的壓力，提高了形成的柵介質(zhì)層的厚度均勻性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為不同時(shí)間大氣壓力的變化曲線圖3為現(xiàn)有技術(shù)的爐管設(shè)備，在不同的大氣壓力下，形成的柵介質(zhì)層的 厚度曲線圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的壓力計(jì)與調(diào)壓裝置結(jié)構(gòu)以及連接關(guān)系示 意圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例反應(yīng)室內(nèi)壓力的變化曲線圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，形成的柵介質(zhì)層
的厚度曲線圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合 附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，以保持所述半導(dǎo) 體器件制作設(shè)備反應(yīng)室內(nèi)的壓力穩(wěn)定性，提高制作柵介質(zhì)層時(shí)形成的柵介質(zhì) 層的厚度穩(wěn)定性。
參考附圖4所示，為本實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意 圖，包括反應(yīng)室100，用于檢測反應(yīng)室壓力的壓力計(jì)150，通過管路110與反 應(yīng)室100相連的調(diào)壓裝置120,連通調(diào)壓裝置120和大氣環(huán)境的管路130。
所述的反應(yīng)室100為放置晶圓并進(jìn)行半導(dǎo)體制作工藝的工藝腔，以制作 柵介質(zhì)層的爐管設(shè)備為例，晶圓放置在反應(yīng)室100內(nèi)，在晶圓表面形成柵介 質(zhì)層時(shí)，反應(yīng)氣體通過反應(yīng)室100的進(jìn)氣管道(圖中未示出)通入反應(yīng)室100 內(nèi)，在反應(yīng)室100內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成柵介質(zhì)層。
本實(shí)施例所述的管道110是與反應(yīng)室100連接的排氣管道， 一方面，用 來控制反應(yīng)室100內(nèi)的壓力，另一方面，可以及時(shí)排出反應(yīng)室100內(nèi)產(chǎn)生的 廢氣。
為了有效控制反應(yīng)室內(nèi)的壓力恒定，本實(shí)施例所述的爐管設(shè)備，在排氣 管道110上連接調(diào)壓裝置120,調(diào)壓裝置120的一端與反應(yīng)室相連，另一端， 通過管道130連通大氣。
為了隨時(shí)觀測反應(yīng)室內(nèi)的壓力，在反應(yīng)室內(nèi)或者反應(yīng)室和調(diào)壓裝置連接 的管道上設(shè)置有壓力計(jì)150。進(jìn)行柵介質(zhì)層的制作工藝時(shí)，如果調(diào)壓裝置120 處于全開狀態(tài)，則反應(yīng)室內(nèi)的壓力應(yīng)該與環(huán)境的壓力相同，即為大氣壓力， 因?yàn)榇髿鈮毫﹄S著季節(jié)、溫度等發(fā)生變化，反應(yīng)室內(nèi)的壓力也會(huì)隨著環(huán)境壓 力的改變而改變。因此，在環(huán)境壓力發(fā)生變化時(shí)，需要調(diào)節(jié)調(diào)壓裝置的狀態(tài)， 使反應(yīng)室內(nèi)的壓力保持恒定。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述的調(diào)壓裝置120為常規(guī)的手動(dòng)調(diào)節(jié)
閥，進(jìn)行4冊(cè)介質(zhì)層的制作工藝時(shí)，壓力計(jì)150顯示出反應(yīng)室內(nèi)的壓力后，根 據(jù)顯示的壓力，手動(dòng)調(diào)節(jié)所述的調(diào)壓裝置，^吏反應(yīng)室壓力保持恒定。
在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，參考附圖5所示，所述的壓力計(jì)150
具有壓力信號(hào)傳感器210，感應(yīng)反應(yīng)室的壓力；與壓力信號(hào)傳感器連接的壓力
信號(hào)發(fā)射裝置220，用于接收壓力信號(hào)傳感器感受到的壓力信號(hào)并發(fā)出所述壓
力信號(hào)。在反應(yīng)室內(nèi)壓力發(fā)生變化時(shí)，壓力計(jì)的壓力信號(hào)傳感器210感應(yīng)到
反應(yīng)室的壓力，并將壓力信號(hào)傳送至壓力信號(hào)發(fā)射裝置220,將所述的壓力信
號(hào)傳送至調(diào)壓裝置，通過調(diào)壓裝置調(diào)整反應(yīng)室內(nèi)的壓力。本實(shí)用新型中，所
述的壓力計(jì)還可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何與爐管設(shè)備型號(hào)匹配的市售 ± 口
參考附圖5所示，所述的調(diào)壓裝置120具有壓力信號(hào)接收裝置230,可以 接收從壓力計(jì)傳送來的壓力數(shù)值，控制裝置240，所述的控制裝置將壓力信號(hào) 接收裝置230接收到的壓力數(shù)值與設(shè)定的壓力值進(jìn)行對(duì)比，判斷反應(yīng)室內(nèi)壓 力的變化狀態(tài)，根據(jù)判斷結(jié)構(gòu)，向調(diào)節(jié)閥250下達(dá)調(diào)整的指令，調(diào)節(jié)閥250 根據(jù)指令，自動(dòng)調(diào)整開合狀態(tài)，從而達(dá)到調(diào)整反應(yīng)室壓力的目的。
本實(shí)用新型中，所述的壓力計(jì)和調(diào)壓裝置都可以選擇常規(guī)的與半導(dǎo)體器 件制作設(shè)備匹配的市售產(chǎn)品，例如，所述的調(diào)壓裝置例如是日本CKD抹式會(huì) 社生產(chǎn)的CKD閥，或者其它常規(guī)的蝴蝶閥(butter fly valve )，可以在較大的 幅度內(nèi)調(diào)整反應(yīng)室內(nèi)的壓力。采用所述產(chǎn)品，本實(shí)用新型的具體工作流程為 在反應(yīng)室內(nèi)或者與反應(yīng)室相連的管道上設(shè)置壓力計(jì)，所述的壓力計(jì)能及時(shí)檢 測到反應(yīng)室的壓力，并將壓力的數(shù)值反饋至調(diào)壓裝置，調(diào)壓裝置接受壓力計(jì) 檢測到的反應(yīng)室壓力后，對(duì)其數(shù)值進(jìn)行判斷，如果反應(yīng)室壓力大于設(shè)定壓力， 則調(diào)壓裝置的調(diào)節(jié)閥加大"開"的角度，使反應(yīng)室壓力變小，如果反應(yīng)室壓 力小于設(shè)定壓力，則調(diào)壓裝置的調(diào)節(jié)閥減小"開，，的角度，使反應(yīng)室壓力變 大，以此保持反應(yīng)室內(nèi)的壓力維持在設(shè)定值附近。
采用本實(shí)施例所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，在反應(yīng)室內(nèi)或者與反應(yīng)室連 接的管道上設(shè)置壓力計(jì)，可以方便直觀的檢測反應(yīng)室內(nèi)的壓力，在反應(yīng)室內(nèi) 壓力發(fā)生變化時(shí)，通過調(diào)壓裝置對(duì)反應(yīng)室的壓力進(jìn)行調(diào)整，可以避免現(xiàn)有技 術(shù)中的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備無法及時(shí)觀測到反應(yīng)室內(nèi)的壓力變化的缺陷，并 且，避免了現(xiàn)有技術(shù)采用普通的控制閥無法準(zhǔn)確控制反應(yīng)室壓力的缺陷。
采用本實(shí)施例所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，可以使反應(yīng)室內(nèi)的壓力波動(dòng)
在0.2torr (2.6Pa)左右，制作柵介質(zhì)層時(shí)，避免了反應(yīng)室壓力波動(dòng)較大導(dǎo)致 的柵介質(zhì)層厚度均勻度降低的缺陷。
參考附圖6所示，為采用本實(shí)施例所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，在不同 的時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)室內(nèi)壓力的變化圖，從圖中可以看出，反應(yīng)室內(nèi)的壓力變化 巾葛度小于0.4torr。
參考附圖7所示，為采用本實(shí)施例所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，在不同 的時(shí)間內(nèi)，制作的柵介質(zhì)層的厚度變化圖，從圖中可以看出，柵介質(zhì)層的厚 度變化在0.3A左右。
雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例披露如上，但本實(shí)用新型并非限定于此。 任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更 動(dòng)與修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，其特征在于，包括反應(yīng)室，用于檢測反應(yīng)室壓力的壓力計(jì)，通過管路與反應(yīng)室相連的調(diào)壓裝置，所述調(diào)壓裝置與大氣環(huán)境連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，其特征在于，所述壓力 計(jì)與反應(yīng)室連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，其特征在于，所述壓力 計(jì)與連接反應(yīng)室和調(diào)壓裝置的管路連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，其特征在于，所述的壓 力計(jì)包括壓力信號(hào)傳感器，感應(yīng)反應(yīng)室的壓力；與壓力信號(hào)傳感器連接的 壓力信號(hào)發(fā)射裝置，用于接收壓力信號(hào)傳感器感受到的壓力信號(hào)并發(fā)出所述 壓力信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，其特征在于，所述的調(diào) 壓裝置包括壓力信號(hào)接收裝置，接收從壓力計(jì)傳送來的壓力數(shù)值，控制裝 置，判斷壓力信號(hào)接收裝置接收到的壓力數(shù)值，向調(diào)節(jié)閥下達(dá)調(diào)整的指令； 調(diào)節(jié)閥，根據(jù)指令，自動(dòng)調(diào)整開合狀態(tài)。
專利摘要一種半導(dǎo)體器件制作設(shè)備，包括反應(yīng)室，用于檢測反應(yīng)室壓力的壓力計(jì)，通過管路與反應(yīng)室相連的調(diào)壓裝置，所述調(diào)壓裝置與大氣環(huán)境連通。所述設(shè)備可保持反應(yīng)室內(nèi)壓力的穩(wěn)定，在制作柵介質(zhì)層的工藝中，通過控制反應(yīng)室的壓力，提高了形成的柵介質(zhì)層的厚度均勻性。
文檔編號(hào)H01L21/00GK201194220SQ20082008030
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者丁敬秀, 范建國, 陸文怡, 陸肇勇 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司