[發明專利]半導體硅片的熱處理方法

在審

• 申請號: 201910088978.0
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN111489969A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 黃海冰
• 申請（專利權）人: 東莞新科技術研究開發有限公司
• 主分類號: H01L21/324
• 分類號: H01L21/324;H01L21/67
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

本發明提供一種半導體硅片的熱處理方法，包括：提供熱處理裝置，所述熱處理裝置分別與加熱裝置及抽真空裝置相連；控制所述熱處理裝置內的溫度在預定溫度；將半導體硅片置于所述熱處理裝置中并控制所述熱處理裝置內的真空度維持在第一值；通入氬氣并控制所述熱處理裝置內的真空度維持在第二值，所述第二值大于所述第一值；控制所述熱處理裝置內的溫度維持在所述預定溫度并保持預定時長；以及關閉所述加熱裝置并保持所述熱處理裝置的真空度維持在所述第二值，直至所述半導體硅片恢復室溫。本發明能有效消除單晶硅片的內部的熱應力及機械應力，提高對半導體硅片的使用壽命。

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種用于半導體硅片的熱處理方法。

背景技術

在半導體切割加工過程中，切割消耗的能量幾乎全部轉化為熱能，根據切割條件的不同，切削熱約有70％進入半導體，20％進入切割刀具，其余的則進入碎屑。通常，極大的摩擦會使半導體表面溫度瞬間上升，形成瞬時熱聚集現象，而在冷卻后，會造成半導體表面和內部的巨大的溫度差，形成熱應力。如果熱應力超過材料的強度，會使半導體硅片產生裂紋，從而降低半導體硅片的壽命。

因此，亟待提供一種改良的半導體硅片的熱處理方法，能有效消除單晶硅片的內部的熱應力及機械應力，提高對半導體硅片的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種半導體硅片的熱處理方法，能有效消除單晶硅片的內部的熱應力及機械應力，提高對半導體硅片的使用壽命。

為實現上述目的，本發明提供一種半導體硅片的熱處理方法，包括：

提供熱處理裝置，所述熱處理裝置分別與加熱裝置及抽真空裝置相連；

控制所述熱處理裝置內的溫度在預定溫度；

將半導體硅片置于所述熱處理裝置中并控制所述熱處理裝置內的真空度維持在第一值；

通入氬氣并控制所述熱處理裝置內的真空度維持在第二值，所述第二值大于所述第一值；

控制所述熱處理裝置內的溫度維持在所述預定溫度并保持預定時長；以及

關閉所述加熱裝置并保持所述熱處理裝置的真空度維持在所述第二值，直至所述半導體硅片恢復室溫：

與現有技術相比，本發明的半導體硅片的加熱、退火、冷卻階段均在真空狀態下進行，采用真空狀態下進行退火與冷卻，半導體單晶硅片不受外界壓力，主要靠輻射形式進行熱傳導，因此，避免了目前現有由于處在氬氣氣氛下的對流方式進行熱傳導，使得半導體單晶硅片表面與中心，半導體單晶硅片頭部與尾部之間的溫度更加的均勻，從而可以大大減少半導體單晶硅片內部的熱應力。由此可見，經過本發明熱處理之后的半導體單晶硅片的熱應力和機械應力均被消除，從而延長使用壽命，有利于后續的加工制造工序。

較佳地，控制所述熱處理裝置內的所述預定溫度為155℃-175℃。

較佳地，所述半導體硅片在所述熱處理裝置內的所述預定時長為30-60分鐘。

較佳地，所述第一值為-0.20mpa到-0.10mpa。

較佳地，所述第二值為-0.05mpa到-0.08mpa。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明半導體硅片的熱處理方法作進一步說明，但不因此限制本發明。

本發明的半導體硅片的熱處理方法的一個實施例包括以下步驟：

提供熱處理裝置，所述熱處理裝置分別與加熱裝置及抽真空裝置相連；

控制所述熱處理裝置內的溫度在預定溫度；

將半導體硅片置于所述熱處理裝置中并控制所述熱處理裝置內的真空度維持在第一值；