[发明专利]桶式炉和半导体制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种桶式炉和半导体制造方法。

背景技术

外延工艺是指在单晶衬底上生长一层单晶层，新生长的这一层称为外延层。外延工艺分为同质外延和异质外延两种。同质外延就是外延层和衬底材料相同，例如在硅衬底上外延硅。异质外延就是外延层和衬底材料不一致，例如在硅衬底上外延氧化铝。外延工艺广泛应用在双极器件、CMOS、硅基BiCMOS、锗硅BiCMOS和BCD等器件的制造中。而对于批量生产这些器件需要解决的核心问题是产品参数的控制，要求参数具有稳定性、均匀性和可重复性。其中温度是外延工艺需要控制的重要参数之一，这是因为温度是影响外延层的电阻率和厚度的重要因素，如果温度控制不好，需要多次调整温度，导致生产成本增加，甚至会造成一批产品的报废。

现有的进行外延工艺所采用的桶式炉，主要包括腔体和设置于腔体内的基座，其中，基座用于承载衬底，基座上设置有承载衬底的承载区；所述承载区包括沿竖直方向依次划分的上区、中区、及下区。在进行外延工艺后，常常会出现上区和下区上所承载的衬底的外延层的电阻率和厚度不是很均匀的现象。

对于上述现象，本领域技术人员通常采用的解决方法有两种：方法一，只在承载区的中区放置有衬底进行外延工艺，此时上区和下区不承载衬底，这种方法的缺点是造成产能的极大浪费，一次仅能进行少量衬底的外延工艺。方法二，通过调节温度调节器或者调节腔体中气体喷嘴的角度来改善外延层的电阻率和厚度，但是这种方法的缺点是，无法满足所有工艺产品的需求，不能彻底避免上述现象的出现。

为了解决现有技术中进行外延工艺后，上区和下区所承载的衬底常常出现外延层的电阻率和厚度不是很均匀的现象，导致产品良率低的问题，本领域技术人员一直在寻找解决这一问题的有效方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桶式炉和半导体制造方法，以解决使用现有技术中的桶式炉在进行外延工艺后，常出现上区和下区所承载的衬底常常出现外延层的电阻率和厚度不是很均匀的现象，导致产品良率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种桶式炉，所述桶式炉包括：腔体、设置于腔体内的基座、设置于所述基座上并与所述腔体连接的吊杆；其中，

所述吊杆的长度为300mm～350mm，并且其上设置有可拆卸的垫片。

可选的，在所述的桶式炉中，所述吊杆为中空的杆体，所述杆体内设置有温度测量装置。

可选的，在所述的桶式炉中，所述吊杆包括第一吊杆、及与所述第一吊杆连接的第二吊杆。

可选的，在所述的桶式炉中，所述第二吊杆的内径等于所述第一吊杆的内径；所述第二吊杆的外径大于所述第一吊杆的外径。

可选的，在所述的桶式炉中，所述第二吊杆的内径为42mm～46mm；所述第二吊杆的外径为54～56mm。

可选的，在所述的桶式炉中，所述吊杆上固定有卡环。

可选的，在所述的桶式炉中，所述卡环的外径尺寸为76mm～79mm。

可选的，在所述的桶式炉中，所述垫片的形状为环形，并且所述垫片的内径尺寸大于等于所述第二吊杆的外径尺寸，并小于所述卡环的外径尺寸；其中，所述垫片的外径尺寸为78mm～114mm。

可选的，在所述的桶式炉中，所述垫片的厚度为10mm～15mm。

可选的，在所述的桶式炉中，所述腔体、吊杆及垫片的材质均为石英。

可选的，在所述的桶式炉中，所述基座为中空的正棱台。

可选的，在所述的桶式炉中，所述基座上设置有承载衬底的承载区；所述承载区包括沿竖直方向依次划分的上区、中区、及下区。

本发明还提供一种半导体制造方法，所述半导体制造方法包括步骤：

提供如上所述的桶式炉、测试样品及衬底；

对测试样品进行外延工艺，在所述测试样品表面形成外延层；

对测试样品的外延层进行电阻率及厚度的测试；

根据所述外延层的电阻率及厚度的分布情况，估计基座沿竖直方向需要移动的距离；

根据所估计的距离调整吊杆上垫片的数量；

将调整过垫片数量的吊杆与所述基座组装；

在基座上放置所述衬底，对所述衬底进行外延工艺。