【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于晶圓加工，涉及一種快速熱處理用碳化硅托盤及快速熱處理方法。
技術介紹
1、在集成電路制造工藝中，氧化硅薄膜形成的方法有熱氧化和沉積兩種。氧化工藝是指用熱氧化方法在硅片表面形成二氧化硅(sio2)的過程。熱氧化形成的二氧化硅薄膜，因其具有優越的電絕緣性和工藝的可行性，在集成電路制造工藝中被廣泛采用，其最重要的用途是作為mos器件結構中的柵介質，其他用途還包括器件保護和隔離、表面鈍化處理、離子注人掩蔽層、擴散阻擋層、硅與其他材料之間的緩沖層等。
2、為了避免引入的熱預算(thermalbudget)很高，造成了硅片中雜質的再分布，導致器件性能劣化，在后高k(high-klast)的高k金屬柵工藝中，一般會采用快速熱氧化(rapidthermaloxidation，rto)的方法生長柵介質超薄界面層(interfaciallaver)。快速熱氧化中的升/降溫速率比傳統管式熱氧化快100～1000倍，減少了升/降溫過程中的熱預算。為了減少晶圓wafer加熱過程中的邊緣效應(邊緣散熱更快導致中心與邊緣溫度有差異)和圖案加載效應。
3、cn107034516a公開了一種用于在外延生長室中使用的基座及保持晶圓的熱傳導塊，主體包括第一區域、第二區域以及第三區域。第一區域從主體的外部邊緣朝向主體的中央向內延伸第一寬度，第一區域具有第一高度。第二區域從第一區域的內部邊緣朝向主體的中央向內延伸第二寬度，第二區域具有比第一高度低的第二高度。第三區域從第二區域的內部邊緣延伸至主體的中央。第二區域包括基本上平行于襯底的
4、cn113517192a公開了一種晶圓處理方法和制造半導體器件的方法。該晶圓處理方法包括：在晶圓的邊緣或附件設置具有至少一個通孔的保護件，該至少一個通孔至少與晶圓的邊緣部分對應；利用加熱設備輻射的熱量對晶圓進行熱處理，其中所述熱量中的一部分穿過至少一個通孔對晶圓的邊緣部分進行加熱，所述熱量中的另一部分直接對晶圓的除邊緣部分之外的其余部分加熱。
5、上述方案通過改變熱處理裝置的結構組成提升晶圓的熱處理效果，但是其裝置的結構復雜且改善效果一般，實用性較差。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種快速熱處理用碳化硅托盤及快速熱處理方法，本專利技術將碳化硅制成特殊結構的快速熱處理用托盤，可以提高晶圓加熱的均勻性，減少晶圓加熱過程中的邊緣效應及圖案加載效應，獲得更高質量的氧化膜。
2、為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了一種快速熱處理用碳化硅托盤，所述快速熱處理用碳化硅托盤包括碳化硅基盤，所述碳化硅基盤上設置至少三組冷卻臺限位口、晶圓限位柱和通孔，所述冷卻臺限位口、晶圓限位柱和通孔分別等分設置于所述碳化硅基盤上，其中，所述冷卻臺限位口與碳化硅基盤的中心的距離為a，晶圓限位柱與碳化硅基盤的中心的距離為b，通孔與碳化硅基盤的中心的距離為c，a>b>c。
4、本專利技術所述等分設置即將碳化硅基盤分成若干相等的部分，每個部分都相等，在每個部分中距離中心相同位置處均分別設置相應結構(冷卻臺限位口、晶圓限位柱和通孔)。
5、本專利技術所述冷卻臺限位口可以根據冷卻臺的支柱位置設定，但至少有三個，否則會出現不穩定的問題。所述晶圓限位柱也可以根據待加工的晶圓直徑進行修改，只需要將晶圓固定即可。通孔需要設置于晶圓限位柱內側，以便被晶圓覆蓋，在后續冷卻后可以使得晶圓被通過通孔的頂針頂出來。
6、本專利技術所述碳化硅托盤的形狀包括但不限于圓形，可以根據實際需求進行修改。
7、本專利技術利用碳化硅高的熱力學穩定性、良好的導熱性、高的電子遷移率、抗氧化、耐腐蝕等優點，設置了一種特殊結構的快速熱處理用碳化硅托盤，所述快速熱處理用碳化硅托盤在晶圓的加熱過程中可以使得晶圓整面受熱更加均勻，避免加熱過程中出現邊緣效應，獲得更高質量的氧化膜。在加熱過后的冷卻過程中可以快速降溫，大幅度減少冷卻時間，限位柱以及通孔的特殊的設計也方便晶圓與托盤分離。
8、本專利技術所述碳化硅托盤也可以是石墨鍍碳化硅材質，但是石墨鍍碳化硅材質的成本雖低，但是使用壽命較短，時間過長后表面碳化硅涂層易脫落導致內部石墨結構松散易脫落在晶圓表面。
9、優選地，所述碳化硅基盤上還包括等分設置的晶圓防貼凸點。
10、優選地，所述晶圓防貼凸點與碳化硅基盤的中心的距離為d，d<b。
11、優選地，所述晶圓防貼凸點的高度為0.1～3mm，例如：0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm或0.3mm等，不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
12、優選地，所述晶圓防貼凸點的數量≥6。
13、本專利技術所述晶圓防貼凸點可以防止晶圓在高溫情況下與托盤發生貼合，因此需要均勻分布在碳化硅基盤上，但仍需要分布在晶圓限位柱內側。
14、優選地，所述晶圓限位柱和通孔向碳化硅托盤的中心方向呈直線形分布。
15、本專利技術所述晶圓限位柱和通孔向中心方向呈直線形分布即所述晶圓限位柱和通孔在一條直線上，所述直線經過碳化硅托盤的中心。
16、優選地，所述晶圓限位柱的高度為0.4～0.6mm，例如：0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm或0.6mm等，不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
17、優選地，所述碳化硅基盤的直徑為100～300mm，例如：100mm、150mm、200mm、250mm或300mm等，不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
18、優選地，所述碳化硅基盤的厚度為1～2mm，例如：1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm或2mm等，不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
19、第二方面，本專利技術提供了一種快速熱處理方法，所述快速熱處理方法使用如第一方面所述的快速熱處理用碳化硅托盤，所述快速熱處理方法包括以下步驟：
20、將合適尺寸的晶圓置于快速熱處理用碳化硅托盤的晶圓限位柱之間固定得到組合件，將所述組合件置于加熱裝置進行快速氧化處理；
21、將組合件的冷卻臺限位口套置于冷卻臺上，進行冷卻處理，冷卻完成后由通孔使用頂針頂起晶圓，完成快速熱處理。
22、優選地，所述快速氧化處理的過程中，在組合件的上下兩側均進行加熱。
23、優選地，所述快速氧化處理的溫度為900～1200℃，例如：900℃、950℃、1000℃、1100℃或1200℃等，不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
24、優選地，所述冷卻處理的溫度為200～300℃，例如：200℃、220℃、250℃、280℃或300℃等，不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
25、相對于現本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種快速熱處理碳化硅托盤，其特征在于，所述快速熱處理用碳化硅托盤包括碳化硅基盤，所述碳化硅基盤上設置至少三組冷卻臺限位口、晶圓限位柱和通孔，所述冷卻臺限位口、晶圓限位柱和通孔分別等分設置于所述碳化硅基盤上，其中，所述冷卻臺限位口與碳化硅基盤的中心的距離為a，晶圓限位柱與碳化硅基盤的中心的距離為b，通孔與碳化硅基盤的中心的距離為c，a>b>c。
2.如權利要求1所述的快速熱處理用碳化硅托盤，其特征在于，所述碳化硅基盤上還包括等分設置的晶圓防貼凸點。
3.如權利要求2所述的快速熱處理用碳化硅托盤，其特征在于，所述晶圓防貼凸點與碳化硅基盤的中心的距離為d，d<b。
4.如權利要求3所述的快速熱處理用碳化硅托盤，其特征在于，所述晶圓防貼凸點的高度為0.1mm～0.3mm；
5.如權利要求1所述的快速熱處理用碳化硅托盤，其特征在于，所述晶圓限位柱和通孔向碳化硅托盤的中心方向呈直線形分布。
6.如權利要求1所述的快速熱處理用碳化硅托盤，其特征在于，所述晶圓限位柱的高度為0.4～0.6mm。
7.如權
8.如權利要求1所述的快速熱處理用碳化硅托盤，其特征在于，所述碳化硅基盤的厚度為1～2mm。
9.一種快速熱處理方法，其特征在于，所述快速熱處理方法使用如權利要求1-8任一項所述的快速熱處理用碳化硅托盤，所述快速熱處理方法包括以下步驟：
10.如權利要求9所述的快速熱處理方法，其特征在于，所述快速氧化處理的過程中，在組合件的上下兩側均進行加熱；
...【技術特征摘要】
1.一種快速熱處理碳化硅托盤，其特征在于，所述快速熱處理用碳化硅托盤包括碳化硅基盤，所述碳化硅基盤上設置至少三組冷卻臺限位口、晶圓限位柱和通孔，所述冷卻臺限位口、晶圓限位柱和通孔分別等分設置于所述碳化硅基盤上，其中，所述冷卻臺限位口與碳化硅基盤的中心的距離為a，晶圓限位柱與碳化硅基盤的中心的距離為b，通孔與碳化硅基盤的中心的距離為c，a>b>c。
2.如權利要求1所述的快速熱處理用碳化硅托盤，其特征在于，所述碳化硅基盤上還包括等分設置的晶圓防貼凸點。
3.如權利要求2所述的快速熱處理用碳化硅托盤，其特征在于，所述晶圓防貼凸點與碳化硅基盤的中心的距離為d，d<b。
4.如權利要求3所述的快速熱處理用碳化硅托盤，其特征在于，所述晶圓防貼凸點的高度為0.1mm～0.3mm；
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃陽，劉丹，穆洪楊，許伏龍，
申請(專利權)人：無錫邑文微電子科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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