[發明專利]不同膜厚一次工藝生長的裝置及方法

有效

• 申請號: 202011052436.7
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112164664B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 陳廣倫;張凌越;姜波
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/02
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種用于爐管薄膜氧化工藝中的不同膜厚一次工藝生長裝置，其特征在于，包括：一晶舟和若干晶圓，所述若干晶圓按照預設的大片間距和小片間距裝載于所述晶舟上，以獲得在一次爐管薄膜氧化工藝中對所述大片間距和所述小片間距的晶圓進行不同膜厚生長；其中，所述大片間距和所述小片間距均為所述晶舟上相鄰晶圓之間的間距，且所述大片間距大于所述小片間距；

所述若干晶圓按照預設的大片間距和小片間距裝載于所述晶舟上包括：將所述晶舟劃分為下窗口區域、目標區域及上窗口區域；在每個區域中引入所述大片間距和所述小片間距，按照各個所述晶圓的氧化層膜厚需求，將各個所述晶圓裝載于所述晶舟相應的區域中，并與相鄰的晶圓之間保持相應地所述大片間距或所述小片間距，以在一次氧化工藝過程中，實現同一區域所述大片間距的晶圓厚度大于所述小片間距的晶圓厚度。

2.根據權利要求1所述的用于爐管薄膜氧化工藝中的不同膜厚一次工藝生長裝置，其特征在于，所述大片間距為2~3pitch，所述小片間距為1pitch，其中，所述pitch為所述晶舟上設置的兩片相鄰晶圓之間的最小片間距。

3.根據權利要求1所述的用于爐管薄膜氧化工藝中的不同膜厚一次工藝生長裝置，其特征在于，同一區域中所述大片間距與所述小片間距之間的間距為8~10pitch，其中，所述pitch為所述晶舟上設置的兩片相鄰晶圓之間的最小片間距。

4.一種用于爐管薄膜氧化工藝中的不同膜厚一次工藝生長方法，其特征在于，包括：

將若干晶圓按照預設的大片間距和小片間距裝載于晶舟上，以在一次爐管薄膜氧化工藝中對所述大片間距和所述小片間距的晶圓進行膜厚生長，所述大片間距和所述小片間距均為所述晶舟上相鄰晶圓之間的間距；

所述若干晶圓按照預設的大片間距和小片間距裝載于所述晶舟上包括：將所述晶舟劃分為下窗口區域、目標區域及上窗口區域；在每個區域中引入所述大片間距和所述小片間距，按照各個所述晶圓的氧化層膜厚需求，將各個所述晶圓裝載于所述晶舟相應的區域中，并與相鄰的晶圓之間保持相應地所述大片間距或所述小片間距，以在一次氧化工藝過程中，實現同一區域所述大片間距的晶圓厚度大于所述小片間距的晶圓厚度。

5.根據權利要求4所述的用于爐管薄膜氧化工藝中的不同膜厚一次工藝生長方法，其特征在于，所述大片間距為2~3pitch，所述小片間距為1pitch，其中，所述pitch為所述晶舟上設置的兩片相鄰晶圓之間的最小片間距。

6.根據權利要求4所述的用于爐管薄膜氧化工藝中的不同膜厚一次工藝生長方法，其特征在于，同一區域中所述大片間距與所述小片間距之間的間距為8~10pitch，其中，所述pitch為所述晶舟上設置的兩片相鄰晶圓之間的最小片間距。

7.根據權利要求4所述的用于爐管薄膜氧化工藝中的不同膜厚一次工藝生長方法，其特征在于，還包括：

根據爐管薄膜氧化工藝的工藝條件，以及所有晶圓的氧化層膜厚需求，確定下窗口區域、目標區域及上窗口區域的工藝溫度設定。

8.根據權利要求7所述的用于爐管薄膜氧化工藝中的不同膜厚一次工藝生長方法，其特征在于，所述確定下窗口區域、目標區域及上窗口區域的工藝溫度設定包括：

保持所述爐管薄膜氧化工藝的氧化時間，并保證所述目標區域的工藝溫度為所述爐管薄膜氧化工藝設定的工藝溫度；

根據氧化層薄膜對工藝溫度的敏感性，調節所述下窗口區域和/或所述上窗口區域的工藝溫度。