[发明专利]一种平衡晶圆间热预算的方法

说明书

本发明公开了一种平衡晶圆间热预算的方法，在执行第一组中任意一次管炉工艺的过程中，控制多批晶圆按照第一批晶圆至第M批晶圆的排列顺序依次进入相应反应炉，及控制多批晶圆按照第M批晶圆至第一批晶圆的排列顺序依次离开相应反应炉；在执行第二组中任意一次管炉工艺的过程中，控制多批晶圆按照第M批晶圆至第一批晶圆的排列顺序依次进入相应反应炉，及控制多批晶圆按照第一批晶圆至第M批晶圆的排列顺序依次离开相应反应炉，通在执行不同管炉工艺时颠倒多批晶圆的排列顺序，使每一批晶圆经历较高温度持续时间趋于一致，解决不同批晶圆的热预算差异大的问题，使不同批晶圆的热预算趋于相同，保证不同批晶圆制得的半导体器件电学特性较稳定性高。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更为具体的说，涉及一种平衡晶圆间热预算的方法。

背景技术

过去60年，为提升性能，降低成本，集成电路制造工艺沿着摩尔定律不断发展，晶体管的特征线宽不断微缩，目前先进工艺已经进入到14nm和7nm时代。随着特征线宽不断缩小，为有效抑制短沟道效应，芯片制造过程中对热预算(Thermal Budget)的稳定性要求越来越高。不稳定的热预算，会造成不同晶圆受热不均，进而影响器件的最终电性的稳定性。

炉管工艺是晶圆热预算的主要来源，一次炉管工艺会同时处理多批晶圆(如4批晶圆或5批晶圆)。在控制多批晶圆进入和离开反应炉时，反应炉内温度并非是室温，而是已经升温后的较高温度环境(如650C-750C)，为避免晶圆快速升温和降温，控制多批晶圆进入反应炉和离开反应炉的传送速度设定得很慢。因此，在控制多批晶圆进入反应炉时，第一批晶圆率先进入反应炉而经历长时间的较高温度环境；待经过相应工艺温度环境处理后，控制多批晶圆离开反应炉时，第一批晶圆则最后离开反应炉而依然经历长时间的较高温度环境。这样，相对最后一批晶圆而言，第一批晶圆经历热预算大大增加，最终使得不同批晶圆制得的半导体器件的电学特性势必稳定性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种平衡晶圆间热预算的方法，有效解决不同批晶圆的热预算差异较大的问题，使得不同批晶圆的热预算趋于相同，保证不同批晶圆的制得的半导体器件的电学特性较稳定性高。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种平衡晶圆间热预算的方法，应用于对晶圆进行第一次管炉工艺至第N次管炉工艺的过程，N为不小于2的整数，包括：

提供多批晶圆，所述多批晶圆定义为第一批晶圆至第M批晶圆，M为正整数；

控制所述多批晶圆依次执行所述第一次管炉工艺至所述第N次管炉工艺，其中，所述第一次管炉工艺至所述第N次管炉工艺划分为第一组和第二组，且所述第一组和所述第二组的管炉工艺数量差值不大于1，在执行第一组中任意一次管炉工艺的过程中，控制所述多批晶圆按照所述第一批晶圆至所述第M批晶圆的排列顺序依次进入相应反应炉，及控制所述多批晶圆按照所述第M批晶圆至所述第一批晶圆的排列顺序依次离开相应反应炉；以及，在执行第二组中任意一次管炉工艺的过程中，控制所述多批晶圆按照所述第M批晶圆至所述第一批晶圆的排列顺序依次进入相应反应炉，及控制所述多批晶圆按照所述第一批晶圆至所述第M批晶圆的排列顺序依次离开相应反应炉。

可选的，所述第一次管炉工艺至所述第N次管炉工艺划分为第一组和第二组，包括：

按照奇偶顺序将所述第一次管炉工艺至所述第N次管炉工艺划分为第一组和第二组；

其中，所述第一组包括奇数次管炉工艺，且所述第二组包括偶数次管炉工艺；或者，

所述第一组包括偶数次管炉工艺，且所述第二组包括奇数次管炉工艺。

可选的，所述第一次管炉工艺至所述第N次管炉工艺划分为第一组和第二组，包括：

按照前后顺序将所述第一次管炉工艺至所述第N次管炉工艺划分为第一组和第二组；