[发明专利]用于毫秒退火系统的预热方法

说明书

提供用于毫秒退火系统的预热方法。在一个示例性实施方式中，预热方法可以包括：将衬底置于在毫秒退火系统的处理室中的晶片支承板上；使用温度传感器获得晶片支承板的一个或更多个温度测量值；以及至少部分基于晶片支承板的温度来应用预热制度以加热晶片支承板。在一个示例性实施方式中，预热方法可以包括：从具有毫秒退火系统中的晶片支承板的视场的温度传感器获得一个或更多个温度测量值；以及至少部分地基于一个或更多个温度测量值来应用脉冲预热制度以加热毫秒退火系统中的晶片支承板。

优先权要求

由此，本申请要求于2015年12月30日提交的题为“Pre-heat Processes forMillisecond Anneal System”的美国临时申请序列号62/272,811的优先权权益，其通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般地涉及热处理室，并且更具体地涉及用于处理衬底例如半导体衬底的毫秒退火热处理室。

背景技术

毫秒退火系统可以用于衬底例如硅晶片的超快速热处理的半导体处理。在半导体处理中，快速热处理可以用作为在控制掺杂物质的扩散的同时修复植入损伤、改善沉积层的质量、改善层界面的质量、活化掺杂剂以及实现其他目的的退火步骤。

半导体衬底的毫秒或超快速温度处理可以通过使用强且短暂的光暴露以可超过每秒10⁴℃的速率加热衬底的整个顶表面来实现。衬底的仅一个表面的快速加热可以在衬底的厚度上产生大的温度梯度，同时衬底的本体保持光暴露之前的温度。因此衬底的本体充当散热器，导致顶表面的快速冷却速率。

发明内容

本公开的实施方案的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从该描述中了解，或者可以通过实施方案的实践来了解。

本公开的一个示例性方面是用于毫秒退火系统的预热方法。该预热方法包括将衬底置于在毫秒退火系统的处理室中的晶片支承板上。处理室被分成顶部室和底部室。该方法包括使用温度传感器获得晶片支承板的一个或更多个温度测量值。该方法包括至少部分地基于晶片支承板的一个或更多个温度测量值来应用预热制度(recipe)以加热晶片支承板。

本公开的另一示例性方面涉及用于毫秒退火系统的温度测量系统。温度测量系统包括远红外温度传感器，其被配置成获得在小于约450℃的工艺温度下的毫秒退火系统中半导体衬底的一个或更多个温度测量值。毫秒退火系统可以包括具有晶片平板的处理室。晶片平板可以将处理室分成顶部室和底部室。温度测量系统可以包括处理电路，该处理电路被配置成对来自温度传感器的测量值进行处理，以确定在小于约450℃的温度的半导体衬底的温度。

本公开的又一示例性方面涉及用于毫秒退火系统的预热方法。预热方法包括从具有毫秒退火系统中的晶片支承板的视场的温度传感器获得一个或更多个温度测量值。毫秒退火系统具有被分成顶部处理室和底部处理室的处理室。该方法包括至少部分地基于一个或更多个温度测量值应用脉冲预热制度以加热毫秒退火系统中的晶片支承板。在应用脉冲加热制度期间，没有衬底位于晶片支承板上。

可以对本公开的示例性方面做出变化和修改。

本公开的其他示例性方面涉及用于对半导体衬底进行热处理的系统、方法、装置和工艺。

参照下面的描述和所附权利要求，各种实施方案的这些以及其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施方案，并且与下面的描述一起用于说明相关原理。

附图说明

在说明书中参考附图阐述了针对本领域普通技术人员的实施方案的详细讨论，在附图中：

图1描绘了根据本公开的示例性实施方案的示例性毫秒退火加热曲线；

图2描绘了根据本公开的示例性实施方案的示例性毫秒退火系统的一部分的示例性立体图；