在锅炉内加工半导体晶圆的方法技术

本公开多个实施例提供一种在锅炉内加工多个半导体晶圆的方法。上述方法包括形成一薄膜在每一半导体晶圆上。上述方法还包括在形成薄膜的期间，控制锅炉的温度在一第一热模式下。在第一热模式下，锅炉中顺序排列的一第一端控温区、一中间控温区、及一第二端控温区的温度依序递增。上述方法还包括在形成薄膜之后，控制锅炉的温度在一第二热模式下。在第二热模式下，第一端控温区、中间控温区、及第二端控温区的温度依序递减。

【技术实现步骤摘要】
在锅炉内加工半导体晶圆的方法
本专利技术实施例涉及一种半导体加工方法，特别涉及一种在一锅炉内加工半导体晶圆的方法。
技术介绍
半导体装置被用于多种电子应用，例如个人电脑、移动电话、数码相机以及其他电子设备。半导体装置的制造通常通过在半导体基板上依序沉积绝缘或介电层材料、导电层材料以及半导体层材料，接着使用微影(光刻)制程图案化所形成的各种材料层，以形成电路组件和零件于此半导体基板之上。数十或数百个集成电路通常制造于单一个半导体晶圆上。各个晶粒通过沿分割道切割而个体化。各个晶粒接着再各自进行封装而以例如多芯片模块或其他种类的封装呈现。用于制造半导体的一些加工步骤包括氧化，扩散，掺杂，退火和化学气相沉积(CVD)。这些过程通常在加热的温控环境中升高温度下进行。CVD是用于在芯片上产生或沉积薄膜材料的加工过程，包括但不限于金属，二氧化硅，钨，氮化硅，氮氧化硅和各种电介质。通过调节诸如芯片温度、反应室压力、反应气体的流动路径和速率以及处理时间或持续时间的加工参数来影响和控制通过CVD沉积在芯片上的薄膜的均匀性。尽管用于在芯片上产生或沉积薄膜材料的现有装置和方法通常已经足以达到其预期目的，但它们并非在所有方面皆完全令人满意。因此，希望提供用于形成用于芯片加工设备中形成薄膜的解决方案。
技术实现思路
本公开多个实施例提供一种在锅炉内加工多个半导体晶圆的方法。上述方法包括形成一薄膜在每一半导体晶圆上。上述方法还包括在形成薄膜的期间，控制锅炉的温度在一第一热模式。在第一热模式下，锅炉中顺序排列的一第一端控温区、一中间控温区、及一第二端控温区的温度依序递增。上述方法还包括在形成薄膜之后，控制锅炉的温度在一第二热模式下。在第二热模式下，第一端控温区、中间控温区、及第二端控温区的温度依序递减。本公开多个实施例提供一种在锅炉内加工多个半导体晶圆的方法。上述方法包括在锅炉内顺序排列的一第一端控温区、一中间控温区、及一第二端控温区中，形成一薄膜在每一半导体晶圆上。上述方法还包括在形成薄膜的过程中，控制锅炉在一第一热模式下。在第一热模式下，锅炉的中央控温区维持在一第一温度，第一端控温区中的温度低于第一温度，且第二端控温区中的温度高于第一温度。上述方法还包括在形成薄膜之后，控制锅炉在一第二热模式下。在第二热模式下，锅炉的中央控温区维持在一第二温度，第一端控温区中的温度高于第二温度，且第二端控温区中的温度低于第二温度。本公开多个实施例提供一种在锅炉内加工多个半导体晶圆的方法。上述方法包括经由一入口埠供应一加工材料至锅炉内。上述方法还包括经由一出口埠将加工材料自锅炉排出。锅炉包括一第一端控温区及一第二端控温区，并且第二端控温区较第一端控温区靠近出口埠。上述方法还包括停止供应加工材料以及自锅炉移除半导体晶圆。在加工材料供应期间，半导体晶圆是在一第一热模式下进行加热，在第一热模式下，第二端控温区中的温度是高于第一端控温区的温度。在加工材料停止供应之后，半导体晶圆是在一第二热模式下进行加热，在第二热模式下，第二端控温区中的温度是低于第一端控温区的温度。附图说明根据以下的详细说明并配合说明书附图做完整公开。应注意的是，根据本产业的一般作业，图示并未必按照比例绘制。事实上，可能任意的放大或缩小元件的尺寸，以做清楚的说明。图1显示根据部分实施例加工半导体晶圆的锅炉的示意图。图2显示根据部分实施例用于加工锅炉中的多个半导体晶圆的方法的流程图。图3A显示根据部分实施例供应一加工材料进入反应腔的示意图，其中来自侧壁加热器的热量输出从反应腔的底侧至顶侧依序增加。图3B显示根据部分实施例半导体晶圆覆盖一薄膜的示意图。图4显示根据部分实施例在一加工半导体晶圆的程序中一锅炉的不同控温区中的温度相对于时间的关系图。图5显示根据部分实施例供应一清除气体进入反应腔的示意图，其中来自侧壁加热器的热量输出从反应腔的底侧至顶侧依序减少。图6显示根据部分实施例加工半导体晶圆的锅炉的示意图。图7显示根据部分实施例用于加工锅炉中的多个半导体晶圆的方法的流程图。图8显示根据部分实施例供应一加工材料进入反应腔的示意图，其中来自侧壁加热器的热量输出从反应腔的顶侧至底侧依序增加。图9显示根据部分实施例在一加工半导体晶圆的程序中一锅炉的不同控温区中的温度相对于时间的关系图。图10显示根据部分实施例供应一清除气体进入反应腔的示意图，其中来自侧壁加热器的热量输出从反应腔的顶侧至底侧依序减少。附图标记说明：10、10a～锅炉20～绝缘壳30～反应腔31～管体32～密封盖33～顶侧34～侧壁35～底侧351～凸缘40～绝缘盖41～石英基座42～支撑框架43～侧框件44～顶框件5～半导体晶圆50～晶舟51～底板件52～顶板件53～栏架60～方法61-64～操作7～加工材料70～气体供应单元71、71a～入口埠72a～气管73、73a～出口埠74a～排气孔700～薄膜80～方法81-84～操作9～清除气体90～加热组件91、92、93、94、95～侧壁加热器T11、T12～温度T31～第一温度T32～第二温度T51、T52～温度Z1～控温区(第一端控温区)(第二端控温区)Z2～控温区(第一过渡控温区)(第二过渡控温区)Z3～控温区(中间控温区)Z4～控温区(第二过渡控温区)(第一过渡控温区)Z5～控温区(第二端控温区)(第一端控温区)Z～长轴具体实施方式以下公开内容提供许多不同的实施例或优选范例以实施本公开的不同特征。当然，本公开也可以许多不同形式实施，而不局限于以下所述的实施例。以下公开内容配合附图详细叙述各个构件及其排列方式的特定范例，为了简化说明，使公开得以更透彻且完整，以将本公开的范围完整地传达予同领域熟悉此技术者。在下文中所使用的空间相关用词，例如“在……下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在附图中示出的方位之外，这些空间相关用词也意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，而在此所使用的空间相关用词也可依此相同解释。必须了解的是，未特别图示或描述的元件可以本领域技术人士所熟知的各种形式存在。此外，若实施例中叙述了一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征与上述第二特征是直接接触的情况，亦可能包含了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使得上述第一特征与第二特征未直接接触的情况。以下不同实施例中可能重复使用相同的元件标号及/或文字，这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。在附图中，结构的形状或厚度可能扩大，以简化或便于标示。图1显示根据部分实施例加工半导体晶圆5的锅炉10的示意图。在部分实施例中，锅炉10包括一绝缘壳20(部分在图1中示出)、一反应腔30、一绝缘盖40、一晶舟50、一气体供应单元70和一加热组件90。额外的特征可以被添加到锅炉10。对于锅炉10的另外的实施例，下面描述的一些特征可以被替换或消除。根据部分实施例，绝缘壳20配置并适用于提供围绕反应腔30的热环境(thermalenclosure)以对反应腔30建立一温度受控环境。反应腔30包括一管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在一锅炉内加工多个半导体晶圆的方法，包括：形成一薄膜在每一所述多个半导体晶圆上；在形成该薄膜的期间，控制该锅炉的温度在一第一热模式下，其中在该第一热模式下，该锅炉中顺序排列的一第一端控温区、一中间控温区、及一第二端控温区的温度依序递增；在形成该薄膜之后，控制该锅炉的温度在一第二热模式下，其中在该第二热模式下，该第一端控温区、该中间控温区、及该第二端控温区的温度依序递减。

【技术特征摘要】
2017.09.27 US 62/563,800;2018.02.27 US 15/906,1521.一种在一锅炉内加工多个半导体晶圆的方法，包括：形成一薄膜在每一所述多个半导体晶圆上；在形...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗健伦，涂纪诚，陈丰裕，苏元孝，黄奕齐，杨岳庭，赵书汉，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71