及附加挡片262、263的正面和反面的氧化硅层的厚度为50-1000A，第一控 片251、第二控片252、第三控片253和侧挡片261的背面的氮化硅层的厚度为50-1000A。
[0057] 综合上述晶片、控片和挡片的布置方式可知，晶舟220最上端的侧挡片261、第一 晶片组230以及位于第一晶片组230上部和中下部的第一控片251和第二控片252的正面 均为氧化硅层，背面均为氮化硅层，在晶片制程中，由于第一控片251、第二控片252以及第 一晶片组230中的晶片的结构相同，因此第一控片251、第二控片252以及第一晶片组230 中的晶片上二氧化硅的生长速度也相同，晶片制作完成后，第一控片251、第二控片252以 及第一晶片组230中的晶片上生长的二氧化硅的厚度均匀。
[0058] 另一方面，位于第一晶片组230下面的附加挡片262、第二晶片组240以及第二晶 片组240下面的附加挡片263的正面和背面均为氧化硅层，位于晶舟220最下端的第三控 片253和侧挡片261虽然背面为氮化硅层，但面向第二晶片组240和附加挡片262、263的 一面为氧化娃层，这样，由于位于第一晶片组230下面的附加挡片262将第一晶片组230和 第二晶片组240隔开，在晶片制程中，第二晶片组240和第三控片253周围的氧气氛围相 同，其上的二氧化硅的生长速度相同，晶片制作完成后，第二晶片组240中的晶片和第三控 片253上生长的二氧化硅的厚度均匀。从而实现了带有氮化硅的晶片与普通二氧化硅晶片 同时进行制作，并且保证了控片测试的可靠性和晶片厚度的均匀性。
[0059] 请参阅图3本发明的晶片生长方法的流程图。
[0060] 所述晶片生长方法至少包括：
[0061] 步骤1 :在炉管210内装入承载第一晶片组230、第二晶片组240、多个控片和多个 挡片的晶舟220,其中，所述第一晶片组230中晶片的背面沉积氮化硅层；所述第二晶片组 240靠近所述第一晶片组230,其中的晶片的背面沉积氧化硅层；多个控片，包括第一控片 251、第二控片252和第三控片253,分别置于所述晶舟220的上部、中部和下部；多个挡片， 包括侧挡片261和附加挡片262、263,所述侧挡片261分别置于所述第一控片251的上部和 所述第三控片253的下部，附加挡片262将所述第一晶片组230和所述第二晶片组240隔 开，附加挡片263置于所述第三控片253的上部。
[0062] 步骤2 :加热所述炉管210,并通入氧气，使所述晶片表面生长预设厚度的氧化层。
[0063] 在常温下，装载晶片的机台（未示出）通过电脑设定给控片和挡片在晶舟220中预 留出相应的位置，然后先将需要沉积氧化层的第一晶片组230中的晶片和第二晶片组240 中的晶片按从上到下的顺序装入晶舟220,最后装入控片和挡片。
[0064] 在本发明其他实施例中，可以根据需要调节机台的具体参数，从而调整装入晶片、 控片和挡片的顺序。
[0065] 之后，加热所述炉管210,并通入氧气，达到工艺要求厚度后，关闭氧气，通入氮气， 并退火、降温，降下晶舟220。之后，取出所述多个控片，测量所述多个控片的氧化层厚度，从 而判断是否达到工艺标准。
[0066] 在本发明实施例中，三个控片的位置在晶舟220上分布均匀，主要考虑到晶舟220 在升入炉管210氧化的过程中，上下排列的晶片可能会由于气体分布不均而导致氧化层的 厚度有所区别，在本发明其他实施例中，可以设置更多个控片排列在晶舟220上，氧化完成 后，分别测量多个控片的氧化层厚度，以便更为精确地获取氧化层厚度的数据。
[0067] 需要说明的是，所述第一控片251、第二控片252、第三控片253和侧挡片261的形 成方法为：
[0068] 在硅片的正面和背面分别沉积氧化硅层；
[0069] 在所述氧化硅层上沉积氮化硅层；
[0070] 刻蚀娃片正面的氮化娃层，曝露出氧化娃层。
[0071] 优选地，所述附加挡片262、263的形成方法为：在硅片的正面和背面分别沉积氧 化硅层，形成附加挡片。
[0072] 第一控片251、第二控片252、第三控片253和侧挡片261的正面的氧化硅层以及 附加挡片262、263的正面和反面的氧化硅层的厚度为50-1000A，第一控片251、第二控片 252、第三控片253和侧挡片261的背面的氮化硅层的厚度为50-1000A。
[0073] 需要说明的是，可以采用化学气相淀积（LPCVD)或常压化学气相淀积（APCVD)在 娃片表面生长氧化娃层或氮化娃层。
[0074] 需要说明的是，采用干法刻蚀去除硅片背面的氮化硅层，所述干法刻蚀可以采用 等离子体刻蚀或采用单一或复合射频电场进行反应离子刻蚀（RIE)等方法，刻蚀气体可采 用含氟气体，例如包含碳氟化物和惰性气体的含氟气体，所述碳氟化物典型地为CF4、CHF3、 C2F6等，优选的惰性气体为氩气或氦气。碳氟化物为主要的刻蚀气体。碳氟化物的流速为 50-500sccm，惰性气体的流速为500-1000sccm，流速较大的惰性气体可以起到稀释碳氟化 物的作用。
[0075] 具有根据如上所述实施例制造的晶片可用于制作多种半导体器件，以应用于多种 集成电路（1C)中，例如存储器电路，如随机存储器（RAM)、动态随机存储器（DRAM)、同步动 态随机存储器（SDRAM)、静态随机存储器（SRAM)、只读存储器（ROM)等。所述集成电路还可 以是逻辑器件，例如可编程逻辑阵列（PLA)、专用集成电路(ASIC)、合并式DRAM逻辑集成电 路(掩埋式DRAM)或任意其他电路器件。采用本发明的晶片的1C芯片可用于电子产品，例 如个人计算机，便携式计算机、游戏机、蜂窝式电话、个人数字助理、摄像机、数码相机、手机 等。
[0076] 综上所述，本发明的晶片生长装置及方法具有以下优点：
[0077] 本发明通过在正面为氧化硅层、背面为氮化硅层的第一晶片组和正面、背面均为 氧化硅层的第二晶片组之间放置一正面、背面均为氧化硅层的附加挡片，并且在整个晶舟 上均匀地布置多个控片，在晶片生长过程中第一晶片组、第二晶片组以及测试这两个晶片 组的控片分别处于均匀的氧气氛围中，使生长出的二氧化硅的厚度也比较均匀，从而实现 了将带有氮化硅的晶片和普通氧化硅晶片混合制作，并且提高了晶片可靠性测试的结果和 晶片的良品率。
[0078] 所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0079] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1. 一种晶片生长装置，其特征在于，所述晶片生长装置包括： 一炉管； 一晶舟，置于所述炉管中； 第一晶片组，其中的晶片的背面沉积氮化硅层； 第二晶片组，靠近所述第一晶片组，其中的晶片的背面沉积氧化硅层； 多个控片，包括第一控片、第二控片和第三控片，分别置于所述晶舟的上部、中部和下 部； 多个挡片，包括侧挡片和附加挡片，所述侧挡片分别置于所述第一控片的上部和所述 第三控片的下部，所述附加挡片将所述第一晶片组和所述第二晶片组隔开，并置于所述第 三控片的上部。2. 根据权利要求1所述的晶片生长装置，其特征在于：所述第一控片和第三控片的背 面分别与所述侧挡片相邻。3. 根据权利要求1所述的晶片生长装置，其特征在于：所述第一控片、第二控片、第三 控片和侧挡片的正面为氧化硅层，背面为氮化硅层。4. 根据权利要求1所述的晶片生长装置，其特征在于：所述第一控片、第二控片、第三 控片和侧挡片的背面依次沉积氧化硅层和氮化硅层。5. 根据权利要求1所述的晶片生长装置，其特征在于：所述附加挡片的正面和反面均 为氧化硅层。6. 根据权利要求3至5所述的晶片生长装置，其特征在于：所述氧化硅层的厚度为 50-1000A。7. 根据权利要求3或4所述的晶片生长装置，其特征在于：所述氮化硅层的厚度为 50-1000A。8. -种晶片生长方法，其特征在于，所述晶片生长方法至少包括： 步骤1 :在炉管内装入承载第一晶片组、第二晶片组、多个控片和多个挡片的晶舟，其 中，所述第一晶片组中晶片的背面沉积氮化硅层；所述第二晶片组靠近所述第一晶片组，其 中的晶片的背面沉积氧化硅层；多个控片，包括第一控片、第二控片和第三控片，分别置于 所述晶舟的上部、中部和下部；多个挡片，包括侧挡片和附加挡片，所述侧挡片分别置于所 述第一控片的上部和所述第三控片的下部，所述附加挡片将所述第一晶片组和所述第二晶 片组隔开，并置于所述第三控片的上部。 步骤2 :加热所述炉管，并通入氧气，使所述晶片表面生长预设厚度的氧化层。9. 根据权利要求8所述的晶片生长方法，其特征在于，还包括步骤3 :关闭氧气，通入氮 气，并退火、降温。10. 根据权利要求9所述的晶片生长方法，其特征在于，还包括步骤4 :取出所述多个控 片，测量所述多个控片的氧化层厚度。11. 根据权利要求8所述的晶片生长方法，其特征在于，所述第一控片、第二控片、第三 控片和侧挡片的形成方法为： 在硅片的正面和背面分别沉积氧化硅层； 在所述氧化硅层上沉积氮化硅层； 刻蚀硅片正面的氮化硅层，曝露出氧化硅层。12. 根据权利要求11所述的晶片生长方法，其特征在于：所述氧化硅层的厚度为 50-1000A。13. 根据权利要求11所述的晶片生长方法，其特征在于：所述氮化硅层的厚度为 50-1000A。14. 根据权利要求8所述的晶片生长方法，其特征在于，所述附加挡片的形成方法为： 在硅片的正面和背面分别沉积氧化硅层，形成附加挡片。
【专利摘要】本发明提供一种晶片生长装置及方法，所述装置包括：一炉管；一晶舟，置于所述炉管中；第一晶片组，其中的晶片的背面沉积氮化硅层；第二晶片组，靠近所述第一晶片组，其中的晶片的背面沉积氧化硅层；多个控片，分别置于所述晶舟的上部、中部和下部；多个挡片，包括侧挡片和附加挡片，所述侧挡片分别置于所述第一控片的上部和所述第三控片的下部，所述附加挡片将所述第一晶片组和所述第二晶片组隔开，并置于所述第三控片的上部。本发明在实现带有氮化硅的晶片和普通氧化硅晶片混合制程同时进行的同时提高了晶片可靠性测试的结果和晶片的良品率。
【IPC分类】H01L21/67, H01L21/66, H01L21/316
【公开号】CN104934317
【申请号】CN201410105926
【发明人】范建国, 沈建飞
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月20日