1.本技術(shù)涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法及立式爐管。

背景技術(shù)：

2.在半導(dǎo)體制造過程中，尤其是半導(dǎo)體熱處理工藝中，立式爐由于其占地面積小，處理效率高得到廣泛的應(yīng)用。立式爐中通常采用立式晶舟作為承載工具，用于晶圓或芯片的傳送及加工。一般的晶舟材質(zhì)采用石英或碳化硅材料，適用于不同溫區(qū)的熱處理工藝。

3.低壓化學(xué)氣相沉積(lpcvd)作為一種常用的半導(dǎo)體熱處理工藝，廣泛用于氧化硅、氮化物、多晶硅等膜層的沉積?，F(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體熱處理方法及立式爐管，存在一定的缺陷?，F(xiàn)有技術(shù)中在處理teos(正硅酸乙酯)在高溫狀態(tài)下，采用直立式低壓化學(xué)氣相沉積爐管生成氧化硅(sio2)時(shí)，在沉積過程中由于沉積速率問題導(dǎo)致不同位置產(chǎn)品的膜厚會(huì)有所不同，而這些差異不能通過簡單的溫度調(diào)整來消除它，而制備的膜厚度不均勻的產(chǎn)品，會(huì)在后續(xù)導(dǎo)致半導(dǎo)體產(chǎn)品良率的降低，增大了品控難度。

4.因此，如何改善半導(dǎo)體產(chǎn)品膜厚度不均勻的技術(shù)問題，提高產(chǎn)品良率，成為了亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本技術(shù)提供一種采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法及立式爐管，用于改善半導(dǎo)體產(chǎn)品膜厚度不均勻的技術(shù)問題。

6.本技術(shù)提供了一種采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法，包括：在立式爐管的晶舟內(nèi)放置晶圓和擋片，所述擋片位于所述晶圓的上方和下方；在所述晶舟下方的進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置進(jìn)氣盤。

7.在一些實(shí)施例中，所述晶舟從上到下依次劃分為第一擋片區(qū)、晶圓區(qū)以及第二擋片區(qū)，其中，所述第一擋片區(qū)具有第一數(shù)量的槽位，所述第二擋片區(qū)具有第二數(shù)量的槽位。

8.在一些實(shí)施例中，放置在所述第一擋片區(qū)內(nèi)的擋片數(shù)量等于所述第一數(shù)量，放置在所述第二擋片區(qū)中的擋片數(shù)量少于所述第二數(shù)量。

9.在一些實(shí)施例中，所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)具有第三數(shù)量槽位，放置在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)的進(jìn)氣盤數(shù)量少于所述第三數(shù)量。

10.在一些實(shí)施例中，在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置的各所述進(jìn)氣盤軸心在水平方向的距離為10mm～50mm。

11.在一些實(shí)施例中，將所述擋片在所述第二擋片區(qū)內(nèi)分散放置或間隔放置。

12.在一些實(shí)施例中，將所述進(jìn)氣盤在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)分散放置或間隔放置。

13.在一些實(shí)施例中，所述采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法采用直立式低壓化學(xué)氣相沉積爐管通入正硅酸乙酯，加熱晶圓以在晶圓表面形成二氧化硅膜。

14.本技術(shù)還提供了一種立式爐管，包括：晶舟，所述晶舟內(nèi)用于放置晶圓和擋片，所

述擋片位于所述晶圓的上方和下方；進(jìn)氣盤承載支架，設(shè)置在所述晶舟的下方，所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)具有交錯(cuò)放置的進(jìn)氣盤。

15.在一些實(shí)施例中，所述晶舟從上到下依次劃分為第一擋片區(qū)、晶圓區(qū)、第二擋片區(qū)，其中，所述第一擋片區(qū)具有第一數(shù)量槽位，所述第二擋片區(qū)具有第二數(shù)量槽位。

16.在一些實(shí)施例中，所述第二數(shù)量少于所述第一數(shù)量。

17.在一些實(shí)施例中，所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)具有第三數(shù)量槽位，放置在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)的進(jìn)氣盤數(shù)量少于所述第三數(shù)量。

18.在一些實(shí)施例中，在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置的各所述進(jìn)氣盤軸心在水平方向的距離為10mm～50mm。

19.在一些實(shí)施例中，所述進(jìn)氣盤承載支架為圓柱狀，所述進(jìn)氣盤承載支架的直徑為330mm～350mm。

20.在一些實(shí)施例中，所述進(jìn)氣盤承載支架為螺旋狀，所述進(jìn)氣盤承載支架分層設(shè)置階梯，用于交錯(cuò)放置所述進(jìn)氣盤；所述進(jìn)氣盤承載支架的高度為200mm-400mm，所述進(jìn)氣盤承載支架每層的直徑為310mm-340mm。

21.在一些實(shí)施例中，所述進(jìn)氣盤承載支架采用金屬材料。

22.在一些實(shí)施例中，所述進(jìn)氣盤的材料采用石英，所述進(jìn)氣盤的直徑為300mm。

23.本技術(shù)通過一種采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法及立式爐管，改善了半導(dǎo)體產(chǎn)品膜厚度不均勻的技術(shù)問題，提高產(chǎn)品良率。

附圖說明

24.為了更清楚地說明申請具體實(shí)施方式的技術(shù)方案，下面將對本技術(shù)具體實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術(shù)的一些具體實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

25.附圖1所示為本技術(shù)一具體實(shí)施方式提供的立式爐管的示意圖。

26.附圖2所示為一具體實(shí)施方式提供的進(jìn)氣盤承載支架的示意圖。

27.附圖3a-3b所示為本技術(shù)另一具體實(shí)施方式提供的進(jìn)氣盤承載支架的示意圖。

28.附圖4a-4d所示為本技術(shù)一具體實(shí)施方式提供的晶舟的示意圖。

29.附圖5所示為本技術(shù)一具體實(shí)施方式提供的采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法步驟圖。

具體實(shí)施方式

30.下面將結(jié)合本技術(shù)具體實(shí)施方式中的附圖，對本技術(shù)具體實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的具體實(shí)施方式僅僅是本技術(shù)一部分具體實(shí)施方式，而不是全部的具體實(shí)施方式?；诒炯夹g(shù)中的具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他具體實(shí)施方式，都屬于本技術(shù)保護(hù)的范圍。

31.為了改善半導(dǎo)體產(chǎn)品膜厚度不均勻的技術(shù)問題，提高產(chǎn)品良率，本技術(shù)具體實(shí)施方式提供一種采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法及立式爐管。在本技術(shù)的一種具體實(shí)施方式中，所述半導(dǎo)體熱處理方法采用的設(shè)備即為所述立式爐管，故下面首先對本技術(shù)具體實(shí)

施方式所提供的一種立式爐管進(jìn)行介紹。

32.附圖1所示為本技術(shù)一具體實(shí)施方式提供的立式爐管的示意圖。

33.參考附圖1所示，本技術(shù)提供的一種立式爐管，包括：晶舟10，所述晶舟10內(nèi)用于放置晶圓和擋片，所述擋片位于所述晶圓的上方和下方；進(jìn)氣盤承載支架104，設(shè)置在所述晶舟10的下方，所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)具有交錯(cuò)放置的進(jìn)氣盤。所述立式爐管還包括氣泵105，以及與氣泵105相連通的排氣管道。氣體從進(jìn)氣口11處進(jìn)入立式爐管，沿箭頭所示方向流動(dòng)，最終經(jīng)氣泵105及排氣管道排出立式爐管。其中，氣泵105為氣體在立式爐管中流動(dòng)提供動(dòng)力，氣體經(jīng)過晶舟內(nèi)的晶圓和擋片，以及下方的進(jìn)氣盤表面，保持溫度的相對統(tǒng)一，為晶圓表面的低壓化學(xué)氣相沉積(lpcvd)提供適合的溫度環(huán)境。

34.在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述晶舟10從上到下依次劃分為第一擋片區(qū)101、晶圓區(qū)102、第二擋片區(qū)103，其中，所述第一擋片區(qū)101具有第一數(shù)量槽位，所述第二擋片區(qū)103具有第二數(shù)量槽位。所述第一擋片區(qū)101及第二擋片區(qū)103用于放置擋片，所述晶圓區(qū)102用于放置晶圓。在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述第二數(shù)量少于所述第一數(shù)量。在本技術(shù)的其他具體實(shí)施方式中，所述第二數(shù)量也可大于第一數(shù)量，或等于第二數(shù)量。

35.在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述晶圓和擋片按照槽位數(shù)量放置；在本技術(shù)另一具體實(shí)施方式中，放置在所述第一擋片區(qū)內(nèi)101的擋片數(shù)量等于所述第一數(shù)量，放置在所述第二擋片區(qū)103中的擋片數(shù)量少于所述第二數(shù)量。在本技術(shù)的其他具體實(shí)施方式中，所述晶圓或第一擋片區(qū)101內(nèi)的擋片的數(shù)量也可小于設(shè)計(jì)的槽位數(shù)量，即空出一部分槽位；擋片或者晶圓數(shù)量小于槽位的放置方法有促進(jìn)空氣流動(dòng)、改善膜厚度均一性的有益效果。其中，放置在所述第二擋片區(qū)103中的擋片數(shù)量少于所述第二數(shù)量的具體實(shí)施方式，在不降低產(chǎn)量的同時(shí)，其改善膜厚度均一性的效果最顯著。

36.附圖2所示為本技術(shù)一具體實(shí)施方式提供的進(jìn)氣盤承載支架的示意圖。所述進(jìn)氣盤承載支架包括固定環(huán)201和支撐桿202，所述固定環(huán)201包括上下兩部分，為環(huán)形結(jié)構(gòu)，中間的鏤空處便于氣體的流通；所述支撐桿202為直桿結(jié)構(gòu)，所述支撐桿202上設(shè)置有向所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)部突出的支撐結(jié)構(gòu)203。所述支撐結(jié)構(gòu)203在豎直方向上分散設(shè)置，不同高度的支撐結(jié)構(gòu)203用于固定不同的進(jìn)氣盤204；在水平方向，不同支撐桿202在同一水平面設(shè)置有三個(gè)或三個(gè)以上的支撐結(jié)構(gòu)203，用以固定該水平面上的進(jìn)氣盤204。

37.所述進(jìn)氣盤承載支架的尺寸與進(jìn)氣盤的尺寸相匹配，所述進(jìn)氣盤承載支架的直徑為305mm，所述進(jìn)氣盤204的直徑為300mm，以便進(jìn)氣盤204的取送。但由于所述進(jìn)氣盤承載支架的直徑僅比所述進(jìn)氣盤204的直徑大5mm，所述進(jìn)氣盤204只能按照圓心呈直線的方式豎直排列，進(jìn)氣盤之204間空隙狹小，不利于空氣的流通。

38.為了改善這一問題，本技術(shù)其他具體實(shí)施方式的所述的進(jìn)氣盤承載支架，設(shè)置為能夠使進(jìn)氣盤交錯(cuò)放置，使所述進(jìn)氣盤螺旋排列，加大進(jìn)氣盤之間的空氣間隙，利于空氣的流通。在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置的各所述進(jìn)氣盤軸心在水平方向的距離為10mm～50mm。本技術(shù)采用增大所述進(jìn)氣盤承載支架直徑或者提供螺旋型進(jìn)氣盤承載支架的方式，達(dá)到使所述進(jìn)氣盤交錯(cuò)放置的目的。附圖3a-3b所示即為本技術(shù)另一具體實(shí)施方式提供的進(jìn)氣盤承載支架的示意圖。

39.附圖3a所示為本技術(shù)另一具體實(shí)施方式提供的進(jìn)氣盤承載支架的示意圖。參考附圖3a所示，在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架為圓柱狀，所述進(jìn)氣盤承載支

架的直徑為330mm～350mm。所述進(jìn)氣盤的材料采用石英，所述進(jìn)氣盤204的直徑為300mm。所述進(jìn)氣盤204的直徑小于所述進(jìn)氣盤承載支架的直徑，兩者之間具有足夠的空隙，使得所述進(jìn)氣盤204在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置，即所述進(jìn)氣盤204的圓心之間連線為曲線，增大進(jìn)氣盤204之間的空隙，有益于空氣流通。在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架的高度為200mm-400mm。所述進(jìn)氣盤承載支架采用金屬材料。

40.在本具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)具有第三數(shù)量槽位，放置在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)的進(jìn)氣盤204數(shù)量少于所述第三數(shù)量。同樣有增大空隙，便于空氣流通的作用。在本技術(shù)其他具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤204的數(shù)量也可與所述第三數(shù)量槽位相同。

41.在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架包括固定環(huán)201和支撐桿202，所述固定環(huán)201包括上下兩部分，為環(huán)形結(jié)構(gòu)，中間的鏤空處便于氣體的流通；所述支撐桿202為直桿結(jié)構(gòu)，所述支撐桿202上設(shè)置有向所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)部突出的支撐結(jié)構(gòu)203。所述支撐結(jié)構(gòu)203在豎直方向上分散設(shè)置，不同高度的支撐結(jié)構(gòu)203用于固定不同的進(jìn)氣盤204；在水平方向，不同支撐桿202在同一水平面設(shè)置有三個(gè)或三個(gè)以上的支撐結(jié)構(gòu)203，用以固定該水平面上的進(jìn)氣盤204。

42.在本具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架包括四條支撐桿202，每個(gè)支撐桿202在每個(gè)放置進(jìn)氣盤204的水平面上都設(shè)置有一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)203。但在其他的具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架還可以包括三條、五條、或五條以上數(shù)量的支撐桿202；不同支撐桿202在同一水平面設(shè)置有三個(gè)或三個(gè)以上的支撐結(jié)構(gòu)203即可，即在不需要每個(gè)支撐桿202在每個(gè)放置進(jìn)氣盤204的水平面上都設(shè)置有一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)203。

43.附圖3b所示為本技術(shù)另一具體實(shí)施方式提供的進(jìn)氣盤承載支架的示意圖。在另一具體實(shí)施方式中，參考附圖3b所示，所述進(jìn)氣盤承載支架為螺旋狀，所述進(jìn)氣盤承載支架分層設(shè)置階梯，用于交錯(cuò)放置所述進(jìn)氣盤；所述進(jìn)氣盤承載支架的高度為200mm-400mm，所述進(jìn)氣盤承載支架每層的直徑為310mm-340mm。在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架采用金屬材料。所述進(jìn)氣盤的材料采用石英，所述進(jìn)氣盤204的直徑為300mm。由于所述進(jìn)氣盤承載支架為螺旋狀，所述進(jìn)氣盤204在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)呈交錯(cuò)放置，即所述進(jìn)氣盤204的圓心之間連線為曲線，增大進(jìn)氣盤204之間的空隙，有益于空氣流通。

44.在本具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架包括固定環(huán)201和支撐桿202，所述固定環(huán)201包括上下兩部分，為環(huán)形結(jié)構(gòu)，中間的鏤空處便于氣體的流通；所述支撐桿202為s型，所述支撐桿202上設(shè)置有向所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)部突出的支撐結(jié)構(gòu)203。所述支撐結(jié)構(gòu)203在豎直方向上分散設(shè)置，不同高度的支撐結(jié)構(gòu)203用于固定不同的進(jìn)氣盤204；在水平方向，不同支撐桿202在同一水平面設(shè)置有三個(gè)或三個(gè)以上的支撐結(jié)構(gòu)203，用以固定該水平面上的進(jìn)氣盤204。由于s型支撐桿202形成的螺旋狀進(jìn)氣盤承載支架，每個(gè)放置進(jìn)氣盤204的平面直徑相同，即進(jìn)氣盤承載支架每層的直徑為310mm-340mm。螺旋狀的結(jié)構(gòu)使得進(jìn)氣盤204呈交錯(cuò)狀放置，氣流穿過進(jìn)氣盤204之間的空隙更為容易；使得熱處理過程中進(jìn)氣盤204表面不同位置處、以及不同的進(jìn)氣盤204之間的溫度都更加均勻，有利于優(yōu)化進(jìn)氣盤204表面成膜的均一性。

45.在本具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架包括四條支撐桿202，每個(gè)支撐桿202在每個(gè)放置進(jìn)氣盤204的水平面上都設(shè)置有一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)203。但在其他的具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架還可以包括三條、五條、或五條以上數(shù)量的支撐桿202；不同支撐桿

202在同一水平面設(shè)置有三個(gè)或三個(gè)以上的支撐結(jié)構(gòu)203即可，即在不需要每個(gè)支撐桿202在每個(gè)放置進(jìn)氣盤204的水平面上都設(shè)置有一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)203。

46.本技術(shù)還提供一種采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法。附圖5所示為本技術(shù)一具體實(shí)施方式提供的采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法步驟圖，包括如下步驟：步驟s51，在立式爐管的晶舟內(nèi)放置晶圓和擋片，所述擋片位于所述晶圓的上方和下方；步驟s52，在所述晶舟下方的進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置進(jìn)氣盤。

47.請參閱步驟s51及圖1，在立式爐管的晶舟10內(nèi)放置進(jìn)氣盤和擋片，所述擋片位于所述晶圓的上方和下方。在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述晶舟10從上到下依次劃分為第一擋片區(qū)101、晶圓區(qū)102以及第二擋片區(qū)103，其中，所述第一擋片區(qū)101具有第一數(shù)量的槽位，所述第二擋片區(qū)103具有第二數(shù)量的槽位。述第一擋片區(qū)101及第二擋片區(qū)103用于放置擋片，所述晶圓區(qū)102用于放置晶圓。所述晶舟10下方還包括進(jìn)氣盤承載支架104，用于承載進(jìn)氣盤。所述立式爐管還包括氣泵105，以及與氣泵105相連通的排氣管道。氣體從進(jìn)氣口11處進(jìn)入立式爐管，沿箭頭所示方向流動(dòng)，最終經(jīng)氣泵105及排氣管道排出立式爐管。其中，所述立式爐管僅為示意圖，所述進(jìn)氣盤承載支架的詳細(xì)結(jié)構(gòu)已在上述立式爐管的具體實(shí)施方式中進(jìn)行了詳細(xì)說明，因此在方法部分不再贅述。

48.請參閱步驟s52及圖1，在所述晶舟10下方的進(jìn)氣盤承載支架104內(nèi)交錯(cuò)放置進(jìn)氣盤。所述進(jìn)氣盤承載架104，設(shè)置為能夠使進(jìn)氣盤交錯(cuò)放置；所述進(jìn)氣盤采用石英材料。在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架104內(nèi)具有第三數(shù)量槽位，放置在所述進(jìn)氣盤承載支架104內(nèi)的進(jìn)氣盤數(shù)量少于所述第三數(shù)量?？梢酝ㄟ^減少放置進(jìn)氣盤的數(shù)量，增大空隙，改善半導(dǎo)體產(chǎn)品膜厚度不均勻的問題。

49.附圖1中的箭頭示意氣體流動(dòng)方向，所述進(jìn)氣盤承載支架能夠讓更多的氣體從進(jìn)氣盤之間的空隙流過，增加氣體的流動(dòng)距離，延長氣體的加熱時(shí)間，從而減小氣體在晶圓表面的溫度差，這樣能夠更好的完成半導(dǎo)體表面的膜層沉積，得到厚度均一的膜層。改善了半導(dǎo)體產(chǎn)品膜厚度不均勻的技術(shù)問題，提高產(chǎn)品良率。

50.在本具體實(shí)施方式中，所述采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法采用直立式低壓化學(xué)氣相沉積爐管通入正硅酸乙酯，加熱晶圓以在晶圓表面形成二氧化硅膜。氣泵105為氣體在立式爐管中流動(dòng)提供動(dòng)力，氣體經(jīng)過晶舟內(nèi)的晶圓和擋片，以及下方的進(jìn)氣盤表面，保持溫度的相對統(tǒng)一，為晶圓表面的低壓化學(xué)氣相沉積(lpcvd)提供適合的溫度環(huán)境。

51.此外，還通過將所述擋片在所述第二擋片區(qū)103內(nèi)分散放置或間隔放置。以增加氣體的流動(dòng)距離，讓更多氣體從縫隙流過。通過采用不同的進(jìn)氣盤承載支架104，能夠得到將所述擋片在所述第二擋片區(qū)103內(nèi)分散放置或間隔放置的效果。

52.在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)具有第三數(shù)量槽位，放置在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)的進(jìn)氣盤數(shù)量少于所述第三數(shù)量。增大進(jìn)氣盤之間的空隙，便于空氣流通的作用。在本技術(shù)請其他具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤204的數(shù)量也可與所述第三數(shù)量槽位相同。

53.本技術(shù)所述的采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法，還可以通過采用本技術(shù)一具體實(shí)施方式所述的進(jìn)氣盤承載支架來大進(jìn)氣盤之間的空隙，即采用增大所述進(jìn)氣盤承載支架直徑或者采用螺旋型進(jìn)氣盤承載支架的方式，達(dá)到使所述進(jìn)氣盤交錯(cuò)放置的目的。附圖3a-3b所示即為本技術(shù)另一具體實(shí)施方式提供的進(jìn)氣盤承載支架的示意圖。

54.在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，參考附圖3a所示，所述進(jìn)氣盤承載支架為圓柱狀，所述進(jìn)氣盤承載支架的直徑為330mm～350mm，所述進(jìn)氣盤承載支架的高度為200mm-400mm。在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架采用金屬材料。所述進(jìn)氣盤的材料采用石英，所述進(jìn)氣盤直徑為300mm，通過將所述進(jìn)氣盤在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)分散放置或間隔放置，同樣可達(dá)到所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置，即所述進(jìn)氣盤204的圓心之間連線為曲線，各所述進(jìn)氣盤軸心在水平方向的距離為10mm～50mm，增大空氣流通的間隙。

55.在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架包括固定環(huán)201和支撐桿202，所述固定環(huán)201包括上下兩部分，為環(huán)形結(jié)構(gòu)，中間的鏤空處便于氣體的流通；所述支撐桿202為直桿結(jié)構(gòu)，所述支撐桿202上設(shè)置有向所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)部突出的支撐結(jié)構(gòu)203。所述支撐結(jié)構(gòu)203在豎直方向上分散設(shè)置，不同高度的支撐結(jié)構(gòu)203用于固定不同的進(jìn)氣盤204；在水平方向，不同支撐桿202在同一水平面設(shè)置有三個(gè)或三個(gè)以上的支撐結(jié)構(gòu)203，用以固定該水平面上的進(jìn)氣盤204。

56.在本技術(shù)另一具體實(shí)施方式中，參考附圖3b所示，所述進(jìn)氣盤承載支架104設(shè)置為能夠使進(jìn)氣盤交錯(cuò)放置，使所述進(jìn)氣盤螺旋排列，加大進(jìn)氣盤之間的空氣間隙，利于空氣的流通。在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置的各所述進(jìn)氣盤軸心在水平方向的距離為10mm～50mm。本技術(shù)采用增大所述進(jìn)氣盤承載支架直徑或者提供螺旋型進(jìn)氣盤承載支架的方式，達(dá)到使所述進(jìn)氣盤交錯(cuò)放置的目的。在本技術(shù)一具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架采用金屬材料。所述進(jìn)氣盤的材料采用石英；所述進(jìn)氣盤承載支架的高度為200mm-400mm，所述進(jìn)氣盤承載支架每層的直徑為310mm-340mm。將所述進(jìn)氣盤在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)分散放置或間隔放置。，在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置的各所述進(jìn)氣盤軸心在水平方向的距離為10mm～50mm。

57.在本具體實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣盤承載支架包括固定環(huán)201和支撐桿202，所述固定環(huán)201包括上下兩部分，為環(huán)形結(jié)構(gòu)，中間的鏤空處便于氣體的流通；所述支撐桿202為s型，所述支撐桿202上設(shè)置有向所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)部突出的支撐結(jié)構(gòu)203。所述支撐結(jié)構(gòu)203在豎直方向上分散設(shè)置，不同高度的支撐結(jié)構(gòu)203用于固定不同的進(jìn)氣盤204；在水平方向，不同支撐桿202在同一水平面設(shè)置有三個(gè)或三個(gè)以上的支撐結(jié)構(gòu)203，用以固定該水平面上的進(jìn)氣盤204。由于s型支撐桿202形成的螺旋狀進(jìn)氣盤承載支架，每個(gè)放置進(jìn)氣盤204的平面直徑相同，即進(jìn)氣盤承載支架每層的直徑為310mm-340mm。螺旋狀的結(jié)構(gòu)使得進(jìn)氣盤204呈交錯(cuò)狀放置，氣流穿過進(jìn)氣盤204之間的空隙更為容易；使得熱處理過程中進(jìn)氣盤204表面不同位置處、以及不同的進(jìn)氣盤204之間的溫度都更加均勻，有利于優(yōu)化進(jìn)氣盤204表面成膜的均一性。

58.為了進(jìn)一步優(yōu)化半導(dǎo)體表面成膜的均一性，還可以采用減少第二擋片區(qū)103槽位數(shù)量的方法。參考附圖4a-4d所示，附圖4a-4d所示為本技術(shù)一具體實(shí)施方式提供的晶舟的示意圖。

59.附圖4a為本技術(shù)一具體實(shí)施方式提供的晶舟的示意圖。晶舟10內(nèi)放置晶圓和擋片，所述晶圓位于中部的晶圓區(qū)102，所述擋片位于所述晶圓上方的第一擋片區(qū)101和晶圓下方的第二擋片區(qū)103；所述進(jìn)氣盤承載支架104采用柱狀的進(jìn)氣盤承載支架。所述進(jìn)氣盤承載支架的尺寸與進(jìn)氣盤的尺寸相匹配，所述進(jìn)氣盤204的直徑為300mm，所述進(jìn)氣盤承載支架的的直徑為305mm。

60.附圖4b為本技術(shù)另一具體實(shí)施方式提供的晶舟的示意圖，該具體實(shí)施方式與圖4a所示的具體實(shí)施方式的區(qū)別是，所述第二擋片區(qū)103內(nèi)的第二數(shù)量槽位減少，使得第二擋片區(qū)103的空隙增大，擋片之間空隙增大，有利于空氣流通。通過多次試驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)，與附圖4a所示的具體實(shí)施方式相比，當(dāng)?shù)诙跗瑓^(qū)103內(nèi)的第二數(shù)量槽位減少10％時(shí)，產(chǎn)品的膜厚度均一性提高3％-16％；當(dāng)?shù)诙跗瑓^(qū)103內(nèi)的第二數(shù)量槽位減少50％時(shí)，產(chǎn)品的膜厚度均一性提高8％-19％。通過該設(shè)備進(jìn)行熱處理得到的半導(dǎo)體產(chǎn)品膜厚度不均勻的問題得到改善，產(chǎn)品良率提高。

61.附圖4c為本技術(shù)另一具體實(shí)施方式提供的晶舟的示意圖，該具體實(shí)施方式與圖4a所示的具體實(shí)施方式的區(qū)別是，將進(jìn)氣盤承載支架104更換為附圖3b所示的進(jìn)氣盤承載支架，螺旋形的進(jìn)氣盤承載支架104內(nèi)具有交錯(cuò)放置的進(jìn)氣盤。使得進(jìn)氣盤承載支架104的空隙增大，進(jìn)氣盤之間空隙增大，有利于空氣流通。通過多次試驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)，與附圖4a所示的具體實(shí)施方式相比，當(dāng)進(jìn)氣盤交錯(cuò)放置，上下兩晶圓的圓心偏移10mm時(shí)，產(chǎn)品的膜厚度均一性提高4.5％-14％。

62.附圖4d為本技術(shù)另一具體實(shí)施方式提供的晶舟的示意圖，該具體實(shí)施方式與圖4a所示的具體實(shí)施方式的區(qū)別是，所述第二擋片區(qū)103內(nèi)的第二數(shù)量槽位減少，且將進(jìn)氣盤承載支架104更換為附圖3b所示的進(jìn)氣盤承載支架，螺旋形的進(jìn)氣盤承載支架104內(nèi)具有交錯(cuò)放置的進(jìn)氣盤。本具體實(shí)施方式提供的晶舟性能提升明顯，在附圖4a-附圖4d所提供的具體實(shí)施方式中，本具體實(shí)施方式的產(chǎn)品膜厚度最均勻。表明增大擋片之間的空隙與增大進(jìn)氣盤之間的空隙均能提供改善產(chǎn)品性能的效果。

63.上述技術(shù)方案增大了立式爐內(nèi)的間隙，增加了氣體的流動(dòng)距離，延長氣體的加熱時(shí)間，從而減小氣體在晶圓表面的溫度差，這樣能夠更好的完成半導(dǎo)體表面的膜層沉積，得到厚度均一的膜層。改善了半導(dǎo)體產(chǎn)品膜厚度不均勻的技術(shù)問題，提高產(chǎn)品良率。

64.需要說明的是，在本文中，諸如第二和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或者操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或者操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，有語句“還包括一個(gè)

……”

限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

65.本說明書中的各個(gè)具體實(shí)施方式均采用相關(guān)的方式描述，各個(gè)具體實(shí)施方式之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)具體實(shí)施方式重點(diǎn)說明的都是與其他具體實(shí)施方式的不同之處。尤其，對于采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法的具體實(shí)施方式而言，由于其采用的熱處理設(shè)備基于立式爐管具體實(shí)施方式，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見立式爐管具體實(shí)施方式的部分說明即可。

66.以上所述僅是本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本技術(shù)的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法，其特征在于，包括：在立式爐管的晶舟內(nèi)放置晶圓和擋片，所述擋片位于所述晶圓的上方和下方；在所述晶舟下方的進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置進(jìn)氣盤。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法，其特征在于，所述晶舟從上到下依次劃分為第一擋片區(qū)、晶圓區(qū)以及第二擋片區(qū)，其中，所述第一擋片區(qū)具有第一數(shù)量的槽位，所述第二擋片區(qū)具有第二數(shù)量的槽位。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法，其特征在于，放置在所述第一擋片區(qū)內(nèi)的擋片數(shù)量等于所述第一數(shù)量，放置在所述第二擋片區(qū)中的擋片數(shù)量少于所述第二數(shù)量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法，其特征在于，所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)具有第三數(shù)量槽位，放置在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)的進(jìn)氣盤數(shù)量少于所述第三數(shù)量。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法，其特征在于，在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置的各所述進(jìn)氣盤軸心在水平方向的距離為10mm～50mm。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法，其特征在于，將所述擋片在所述第二擋片區(qū)內(nèi)分散放置或間隔放置。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法，其特征在于，將所述進(jìn)氣盤在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)分散放置或間隔放置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法，其特征在于，所述采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法采用直立式低壓化學(xué)氣相沉積爐管通入正硅酸乙酯，加熱晶圓以在晶圓表面形成二氧化硅膜。9.一種立式爐管，其特征在于，包括：晶舟，所述晶舟內(nèi)用于放置晶圓和擋片，所述擋片位于所述晶圓的上方和下方；進(jìn)氣盤承載支架，設(shè)置在所述晶舟的下方，所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)具有交錯(cuò)放置的進(jìn)氣盤。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立式爐管，其特征在于，所述晶舟從上到下依次劃分為第一擋片區(qū)、晶圓區(qū)、第二擋片區(qū)，其中，所述第一擋片區(qū)具有第一數(shù)量槽位，所述第二擋片區(qū)具有第二數(shù)量槽位。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的立式爐管，其特征在于，所述第二數(shù)量少于所述第一數(shù)量。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立式爐管，其特征在于，所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)具有第三數(shù)量槽位，放置在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)的進(jìn)氣盤數(shù)量少于所述第三數(shù)量。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立式爐管，其特征在于，在所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置的各所述進(jìn)氣盤軸心在水平方向的距離為10mm～50mm。14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立式爐管，其特征在于，所述進(jìn)氣盤承載支架為圓柱狀，所述進(jìn)氣盤承載支架的直徑為330mm～350mm。15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立式爐管，其特征在于，所述進(jìn)氣盤承載支架為螺旋狀，所述進(jìn)氣盤承載支架分層設(shè)置階梯，用于交錯(cuò)放置所述進(jìn)氣盤；所述進(jìn)氣盤承載支架的高度為200mm-400mm，所述進(jìn)氣盤承載支架每層的直徑為310mm-340mm。16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立式爐管，其特征在于，所述進(jìn)氣盤承載支架采用金屬材料。

17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立式爐管，其特征在于，所述進(jìn)氣盤的材料采用石英，所述進(jìn)氣盤的直徑為300mm。

技術(shù)總結(jié)

本申請?zhí)峁┮环N采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法及立式爐管。所述采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法包括：在立式爐管的晶舟內(nèi)放置晶圓和擋片，所述擋片位于所述晶圓的上方和下方；在所述晶舟下方的進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)交錯(cuò)放置進(jìn)氣盤。所述立式爐管包括：晶舟，所述晶舟內(nèi)用于放置晶圓和擋片，所述擋片位于所述晶圓的上方和下方；進(jìn)氣盤承載支架，設(shè)置在所述晶舟的下方，所述進(jìn)氣盤承載支架內(nèi)具有交錯(cuò)放置的進(jìn)氣盤。本申請通過一種采用立式爐管的半導(dǎo)體熱處理方法及立式爐管，改善了半導(dǎo)體產(chǎn)品膜厚度不均勻的技術(shù)問題，提高產(chǎn)品良率。提高產(chǎn)品良率。提高產(chǎn)品良率。

技術(shù)研發(fā)人員：李鋒

受保護(hù)的技術(shù)使用者：長鑫存儲技術(shù)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.03.10

技術(shù)公布日：2022/7/4