[发明专利]快速热退火方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及半导体制程领域内的快速退火方法，尤其涉及一种加热器件温度过热时的快速热退火方法。

【背景技术】

随着半导体制程的不断发展，快速热退火的应用越来越普遍，器件性能不仅对退火温度准确性和均匀性的控制提出了越来越高的要求，而且对退火过程中热预算也提出了严格的要求。特别是在金属硅化物的普遍应用以来，相转变的控制对热预算更提出了苛刻的要求。所有这些都要求在设备匹配和设备扩展中，特别要求整体温度曲线的匹配。

目前的快速热退火菜单虽然多数采用了多步控制的模式，以期达到升温及降温过程中的温度控制均衡，但现在在各类快速退火设备中，由于设备性能差异、设备部件老化等种种原因，仍然会普遍出现温度过热的现象。例如，常见的采用7步控制模式的快速退火菜单，其中包括了两个升温步骤，即第4步和第5步，所述第4步和第5步都要求较高的升温速率(分别为50℃每秒和25℃每秒)，而第6步为要求进入温度平稳步骤(即退火步骤)，从菜单每一步的时间来看，第4步设定的截止温度为700℃且稳定时间约为5秒，第5步设定的截止温度为750℃且稳定时间约为2秒，若第4和第5步的稳定时间长于5秒和2秒，则第4或第5步所施加的高功率在第5或第6步仍会延续，如此则造成温度过热现象，退火菜单中各个步骤参数设置可参下表：

  显示参数(单位) 步骤1 步骤2 步骤3  步骤4  步骤5  步骤6  步骤7  步骤名称 起始 TINIT SOR  快速升温  缓速升温  温度平稳  温度回落  最长稳定时间(秒) 30 0 20  20  20  20  30  截止温度(℃) 420 470  700  750  750  500  温度上升速度(℃/秒) 15  50  25  50