[发明专利]半导体工艺方法以及半导体装置系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种集成电路工艺与装置，且特别是有关于包含炉管工 艺与炉管设备的一种半导体工艺方法以及半导体装置系统。

背景技术

在集成电路工艺当中，许多步骤都必须在高温环境下进行，例如用来掺 杂离子的热扩散(thermal diffusion)工艺、生长氧化层的热氧化(thermal oxidation)工艺，以及用来消除缺陷(defects)的退火(annealing)工艺。

上述的热处理方法，一般都是将芯片(wafer)置于晶舟(boat)而送进炉管 (furnace)反应，待反应完成取出。另外，于进行下一个炉管工艺时，则是将 置于此晶舟上的同一批(lot)芯片再一次送进炉管反应，同样地待反应完成取 出。

一般而言，晶舟的内部会分隔成一格一格的区域(芯片槽)，以装载多个 芯片，而每一个芯片槽是由在晶舟本体的水平面配置有3个横杆(pin)而形成。 详言之，芯片会与晶舟的横杆直接接触，且芯片就是藉由这些横杆支撑而固 定置放在晶舟的芯片槽中。然而，经高温炉管工艺之后，与晶舟接触的芯片 上的区域会产生损伤(damage)。例如，在芯片上会造成差排(dislocation)与滑 移(slip)等材料缺陷(defect)。特别是，因为芯片上与晶舟接触的区域在不同的 炉管工艺中皆相同，所以在经多次的高温炉管工艺之后，芯片上的损伤状况 会受高温影响而更加严重。如此一来，会大大地降低后续工艺的稳定性，甚 至会严重影响产品及元件的可靠度与产率(yield)。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种半导体工艺方法，能够避免因 多次高温炉管工艺对芯片造成严重的损伤问题，而影响后续工艺的稳定性与 可靠度。

本发明的另一目的是提供一种半导体装置系统，能够解决因多次高温炉 管工艺而对芯片所造成的严重损伤问题，提高后续工艺的稳定性以及元件的 可靠度与产率。

本发明提出一种半导体工艺方法。半导体工艺至少包含一第一高温炉管 工艺以及一第二高温炉管工艺。此方法，为对装载有至少一芯片的第一晶舟 进行第一高温炉管工艺。然后，对装载有芯片的第二晶舟进行第二高温炉管 工艺。而且，在进行第二高温炉管工艺之前，进行第一移动步骤，使芯片在 第一晶舟上与芯片在第二晶舟上的相对位置不同。

依照本发明的实施例所述的半导体工艺方法，上述的第一移动步骤为利 用一机械手臂，使芯片在同一水平面上旋转一角度。

依照本发明的实施例所述的半导体工艺方法，上述的第一移动步骤为利 用炉管机台中的一定位装置，改变芯片在第一晶舟与第二晶舟上的相对位 置。

依照本发明的实施例所述的半导体工艺方法，上述的第一移动步骤为利 用转动晶舟来改变芯片在该第一晶舟与第二晶舟上的相对位置。

依照本发明的实施例所述的半导体工艺方法，上述的第一高温炉管工艺 与第二高温炉管工艺的工艺温度为大于或等于900℃。

依照本发明的实施例所述的半导体工艺方法，上述在第一高温炉管工艺 之后，以及第一移动步骤之前，更包括进行至少一低温炉管工艺。

依照本发明的实施例所述的半导体工艺方法，上述的第一晶舟包括一晶 舟本体，且在晶舟本体的每一个水平面配置有一支撑部。其中，支撑部例如 是多个横杆、具有一侧为开启的环形隔板，或者是具有一侧为开启且表面具 有至少一开口的环形隔板。而且，第一晶舟的材质例如是石英、碳化硅或是 其他合适的材料。在一实施例中，第二晶舟与第一晶舟为同一个晶舟或为不 同一个晶舟。

依照本发明的实施例所述的半导体工艺方法，上述进行第一移动步骤之 前，还包括进行一芯片曲率测量步骤，且藉由获得的测量值决定芯片的相对 位移量。

依照本发明的实施例所述的半导体工艺方法，上述在第二高温炉管工艺 之后，还包括对装载有芯片的一第三晶舟进行一第三高温炉管工艺，且在进 行第三高温炉管工艺之前，进行一第二移动步骤，使芯片在该第一晶舟、第 二晶舟与第三晶舟上的相对位置不同。其中，第二移动步骤与该第一移动步 骤相同或不同。另外，在第二高温炉管工艺之后，以及第二移动步骤之前， 更包括进行至少一低温炉管工艺。而且，第三高温炉管工艺的工艺温度为大 于或等于900℃。第三晶舟与第二晶舟为同一个晶舟或为不同一个晶舟。在 一实施例中，进行第二移动步骤之前，还包括进行一芯片曲率测量步骤，且 藉由获得的测量值决定芯片的相对位移量。