[发明专利]一种减少快速热退火处理装置内腔的颗粒产生的方法

说明书

技术领域

本发明属于快速热退火处理(Rapid Thermal Processing，RTP)技术领域，涉及一种减少快速热退火处理装置内腔的颗粒产生的方法，尤其涉及一种减少接触式旋转加热的快速热退火处理装置内腔的颗粒产生的方法，

背景技术

在半导体的制造工艺过程中，经常需要使用快速热退火处理(Rapid Thermal Processing，RTP)工艺步骤，例如，离子注入之后。由于RTP过程均在高温条件(例如500℃-1100℃)下进行，易于在其内腔中产生颗粒，

同时，随着芯片的特征尺寸的不断缩小，半导体工艺越来越先进，其对RTP装置(或机台)的要求也越来越高。其主要表现在两方面，首先是，要求RTP装置的内腔中的影响硅片电路性能的颗粒越来越少，从而能保证良率、并减少PM(Prevent Maintenance，预防维护)频次来保证产能；其次，对硅片表面加热的均匀性要求越来越高。

其中，在RTP装置的内腔中，是通过辐射源对硅片表面加热。为解决加热的均匀性问题，现有技术中，主要通过采用旋转式(硅片在内腔中旋转)加热的方法弥补加热不均匀的问题；另外也有采用双面加热的方法来加热，但是相对成本高。其中，采用旋转式的RTP装置中，硅片旋转方式主要有两种：

第一种是接触式旋转，也即承载硅片的硅片台被轴承支撑着旋转，这种方式相对易于实现，RTP装置相对价格便宜，例如AMAT(Applied Material，应用材料)RTP机台就是采用这种方法旋转加热，但是，由于机械接触式旋转并在高温的条件内腔时，会由于轴承的部件之间的摩擦而容易产生一定量的颗粒，这会明显会影响良率并增加PM的频次；

第二种是悬浮式旋转，其能使硅片悬浮于内腔中并以预定速度旋转(例如气流方式旋转)，这种方式能避免以上所提及的因机械摩擦而产生颗粒的问题，但是使用这种方法的RTP装置通常相对昂贵。

针对第一种旋转方式中的问题，现有技术中也有通过改善轴承中的滚珠的材料性能的方法、来减少因机械摩擦产生的颗粒，例如采用硬化的陶瓷滚珠。但是这种陶瓷滚珠也容易由于机械摩擦而导致表面磨损变形，一定时间以后(例如半年)需要更换一次陶瓷滚珠来维护RTP装置，这样也不利于降低维护成本。

有鉴于此，本发明针对第一种旋转方式低成本低减少RTP装置内腔中的颗粒。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，减少接触式旋转加热的快速热退火处理装置内腔的颗粒产生。

为解决以上技术问题，本发明提供一种减少快速热退火处理装置内腔的颗粒产生的方法，所述RTP装置为接触旋转式加热的装置，其包括硅片承载台、对所述硅片承载实现旋转支撑的轴承，所述轴承包括上圈、下圈以及嵌置于所述上圈和下圈之间的滚珠；其中，在所述轴承的滚珠之间置入润滑剂。

按照本发明提供的减少RTP装置内腔的颗粒产生的方法的较佳实施例，其中，所述润滑剂在800℃温度环境下4500小时内不失效。

具体地，所述润滑剂可以为氟素润滑脂。

按照本发明提供的减少RTP装置内腔的颗粒产生的方法的又一较佳实施例，所述滚珠包括碳化硅材质的滚珠和特氟龙材质的滚珠。其中，优选地，所述碳化硅材质的滚珠与所述特氟龙材质的滚珠的数量比基本为1∶1。在又一实例中，所述碳化硅材质的滚珠与所述特氟龙材质的滚珠的数量比基本为1∶2。

本发明的技术效果是，该减少颗粒产生的方法相对简单、成本低，并有利于降低RTP装置的维护成本并提高产能。

附图说明

图1是应用本发明实施例提供的减少颗粒产生的方法的RTP装置内腔部分结构示意图；

图2是图1所示滚珠的第一实施例的组合排列示意图；

图3是图1所示滚珠的第二实施例的组合排列示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其它实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。