用于多晶硅沉積的系統和方法技術方案

本發明專利技術公開了一種用于從含有至少一種硅前體化合物的氣體來制造多晶硅的方法。該方法可以在化學氣相沉積系統中從含有多晶硅前體化合物的氣體實現，包括：在化學氣相沉積反應室中建立氣體的第一流型，促進至少一種前體化合物的至少一部分從具有第一流型的氣體反應成多晶硅，在反應室中建立氣體的第二流型，以及促進至少一種前體化合物的至少一部分從具有第二流型的氣體反應成多晶硅。該化學氣相沉積系統可以包括氣體源，氣體源包含含有至少一種前體化合物的氣體；至少部分地由底板和鐘罩限定的反應室；設置在底板和鐘罩之一中的第一噴嘴組，第一噴嘴組通過第一歧管和第一流量調節器與氣體源流體連接；第二噴嘴組，第二噴嘴組包括設置在底板和鐘罩之一中的多個噴嘴，多個噴嘴通過第二歧管和第二流量調節器與氣體源流體連接。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及多晶硅沉積用的系統和方法，尤其是涉及在例如化學氣相沉積(CVD)工藝中具有牽連到多個進給噴嘴的分階段進給操作的多晶硅沉積用的系統和方法。2.相關技術的討論Schweickert等人,在美國專利No. 3，011, 877中，公開了用于電氣用途的高純度半導體材料的生產。 Bischoff,在美國專利No. 3，146, 123中，公開了一種制造純娃的方法。Sandmann等人,在美國專利No. 3, 286, 685中，公開了一種熱解生產純的半導體材料(優選硅)的方法和設備。Yatsurugi等人,在美國專利No. 4，147，814中，公開了一種制造具有均勻截面形狀的高純度硅棒的方法。Garavaglia等人,在美國專利No. 4, 309, 241中，公開了半導體的氣簾式連續化學氣相沉積生產。Rogers等人,在美國專利No. 4, 681, 652中，公開了多晶娃的制造。Nagai等人，在美國專利No. 5，382，419中，公開了用于半導體應用的高純度多晶娃棒的生產。Keck等人，在美國專利No. 5，545，387中，公開了用于半導體應用的高純度多晶硅棒的生產。Chandra等人，在美國專利No. 6，365，225B1中，公開了一種用于大塊多晶硅的化學氣相沉積的冷壁反應器和方法。Chandra等人,在美國專利No. 6，284，312B I中，公開了一種用于多晶娃化學氣相沉積的方法和設備。Tao等人，在美國專利No. 6，590，344B2中，公開了等離子體反應器的選擇性可控的氣體進給區。Basceri等人，在美國專利No. 6，884，296B2中，公開了具有氣體分配器的反應器以及在微型裝置工件上沉積材料的方法。Sandhu，在美國專利申請公開No. 2005/0189073A1中，公開了一種用于介電材料的改進沉積的氣體輸送裝置。Huang等人，在美國專利申請公開No. 2005/0241763A1中，公開了一種具有快速氣體切換能力的氣體分配系統。Wan等人，在美國專利申請公開No. 2007/0251455A1中，公開了在CVD反應器中增強的多晶娃沉積
技術實現思路
本專利技術的一個或多個方面涉及一種用于從含有至少一種硅前體化合物的氣體來制造多晶娃的方法。所述方法的一個或多個實施方案可以包括在化學氣相沉積反應室中建立氣體的第一流型(flow pattern),促進所述至少一種前體化合物的至少一部分從具有第一流型的氣體反應成多晶硅，在所述反應室中建立氣體的第二流型，以及促進所述至少一種前體化合物的至少一部分從具有第二流型的氣體反應成多晶硅。在一些情況下，建立第一流型包括通過第一噴嘴組將氣體引入到所述反應室中，第一噴嘴組由例如單個噴嘴構成。在其他情況下，建立第一流型包括通過第一噴嘴組將氣體引入到所述反應室中，并且在所述反應室中建立氣體的第二流型包括通過第二噴嘴組引入氣體。在其他情況下，在所述反應室中建立氣體的第二流型包括中斷通過第一噴嘴組引入氣體。在其他情況下，所述的制造多晶硅的方法還可以包括在所述反應室中建立氣體的第三流型。在其他情況下，在所述反應室中建立氣體的第三流型包括中斷通過第一噴嘴組引入氣體。在其他情況下，在所述反應室中建立氣體的第三流型包括中斷通過第二噴嘴組引入氣體。根據本專利技術的另一個實施方案，所述的制造多晶硅的方法可以在化學氣相沉積系 統或設備中從含有多晶硅前體化合物的氣體實現。所述方法可以包括通過第一噴嘴組將含有多晶硅前體化合物的氣體的至少一部分引入到化學氣相沉積系統的反應室中，促進所述前體化合物的至少一部分從通過第一噴嘴組引入到所述反應室中的氣體的至少一部分轉化成多晶硅，通過第二噴嘴組將氣體的至少一部分引入到所述反應室中，以及促進所述前體化合物的至少一部分從通過第二噴嘴組引入到所述反應室中的氣體的至少一部分轉化成多晶硅。第一噴嘴組可以由單個噴嘴構成。所述方法還可以包括通過第三噴嘴組將氣體的至少一部分引入到所述反應室中；并且在一些情況下，還可以包括促進所述前體化合物的至少一部分從通過第三噴嘴組引入到所述反應室中的氣體的至少一部分轉化成多晶硅。所述方法還可以包括調節通過第一噴嘴組、第二噴嘴組和第三噴嘴組中任一個噴嘴組引入的氣體的流量。所述方法還可以包括中斷通過第二噴嘴組引入的氣體的至少一部分的引入。所述的制造多晶硅的方法還可以包括中斷通過第一噴嘴組引入的氣體的至少一部分的引入。所述方法還可以包括通過第四噴嘴組將氣體的至少一部分引入到所述反應室中；并且在一些情況下，還可以包括促進所述前體化合物的至少一部分從通過第四噴嘴組引入到所述反應室中的氣體的至少一部分轉化成多晶硅。本專利技術的一個或多個方面涉及一種化學氣相沉積系統。所述化學氣相沉積系統可以包括氣體源，所述氣體源包含含有至少一種前體化合物(如三氯硅烷)的氣體；至少部分地由底板和鐘罩限定的反應室；設置在所述底板和所述鐘罩之一中的第一噴嘴組，第一噴嘴組通過第一歧管和第一流量調節器與所述氣體源流體連接；第二噴嘴組，第二噴嘴組包括設置在所述底板和所述鐘罩之一中的多個噴嘴，所述多個噴嘴通過第二歧管和第二流量調節器與所述氣體源流體連接；和控制器，被構造成調節來自所述氣體源的氣體通過第一噴嘴組的流動以及來自所述氣體源的氣體通過第二噴嘴組的流動。所述化學氣相沉積系統還可以包括第三噴嘴組，第三噴嘴組包括設置在所述底板和所述鐘罩之一中的多個噴嘴，第三噴嘴組的多個噴嘴通過第三歧管和第三流量調節器與所述氣體源流體連接。在一些情況下，所述控制器還被構造成調節來自所述氣體源的氣體通過第三噴嘴組的流動。第一噴嘴組可以由單個噴嘴構成，第二噴嘴組可以由三個噴嘴構成，并且第三噴嘴組可以由六個噴嘴構成。在所述化學氣相沉積系統的一些構造中，第一噴嘴組由單個噴嘴構成并且第二噴嘴組由三個噴嘴構成。附圖說明各個附圖不是按比例繪制的。在附圖中，各圖中示出的每個相同或幾乎相同的部件用相同的附圖標記表示。為清楚起見，在每個圖中不是每個部件都被標號。在附圖中圖I是沉積系統的一部分的示意圖，在該系統中可以實施本專利技術的一個或多個方面；圖2是氣相沉積系統的一部分的另一個示意圖，在該系統中可以實施本專利技術的一個或多個方面；圖3是示出根據本專利技術的一個或多個實施方案如在實施例中所討論的那樣多晶 硅棒在反應室中隨著進給流量增大而模擬生長的圖；圖4是示出根據本專利技術的一個或多個實施方案如在實施例中所討論的那樣模擬的多晶硅沉積工藝的三個進給階段的圖。具體實施例方式本專利技術的一個或多個方面涉及在沉積反應室中提供受控制或受調節水平的氣體速度的沉積工藝。本專利技術的一些方面涉及在反應室中提供最大氣體速度，即使引入到反應室中的進給流的流量增大。本專利技術的另一個方面可以提供與沉積反應室中的氣體速度增大相關的對流熱損失減少，即使引入到反應室中的進給流的質量流量增大。本專利技術的另一個方面可以涉及兩階段工藝，在大量流體中提供充分流動條件以降低或甚至消除從表面到大量流體的任何濃度梯度的同時，具有減少從反應表面的不必要或不希望的熱傳遞或損失的受控水平或條件。本專利技術的一個或多個方面涉及一種用于從含有至少一種硅前體化合物的氣體來制造多晶硅的方法。在一些情況下，所述的制造多晶硅的方法可以在化學氣相沉積系統或設備中從含有本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：秦文軍，
申請(專利權)人：GTAT有限公司，
類型：
國別省市：