[发明专利]用于改善毫秒退火系统中的处理均匀性的方法

说明书

提供了一种用于改善毫秒退火系统中的处理均匀性的系统和方法。在一些实施方式中，用于在毫秒退火系统中热处理衬底的方法可以包括在毫秒退火系统中的处理期间获得指示与一个或更多个衬底相关联的温度分布的数据，该方法可以包括下述各项中的一项或更多项：(1)改变毫秒退火系统的处理室内的压力；(2)借助于毫秒退火系统中的水窗的折射作用来操纵照射分布；(3)调节衬底的角度定位；以及/或者(4)配置用在毫秒退火系统中的反射器的形状。

优先权要求

本申请要求于2015年12月30日提交的标题为“Features for Improving ProcessUniformity in a Millisecond Anneal System(用于改善毫秒退火系统中的处理均匀性的方法)”的美国临时专利申请序列号No.62/272,817的优先权权益，该申请通过参引并入本文中。

技术领域

本公开总体上涉及热处理室，并且更具体地涉及用于处理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对衬底——比如硅晶片——进行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退火步骤来修复注入损伤，改善沉积层的质量，改善层界面的质量，并且激活掺杂剂并实现其他目的，同时控制掺杂剂物质的扩散。

半导体衬底的毫秒或超快速温度处理可以通过使用强烈且短暂的光暴露来以可超过每秒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会在衬底的整个厚度上产生大的温度梯度，而衬底的块体保持光暴露之前的温度。因此衬底的块体用作散热器，从而实现顶表面的快速冷却速率。

发明内容

在以下描述中将部分地阐述或者根据描述可以认识到或者通过对实施方式的实践可以认识到本公开的实施方式的各方面和优点。

本公开的一个示例性方面涉及一种用于在毫秒退火系统中热处理衬底的方法。该方法可以包括在毫秒退火系统中的处理期间获得指示与一个或更多个衬底相关联的温度分布的数据。毫秒退火系统可以具有将处理室分成顶部室和底部室的晶片平板。该方法可以包括调节处理室中的压力以影响跨一个或更多个衬底的温度均匀性。

本公开的另一示例性方面涉及一种用于在毫秒退火系统中热处理衬底的方法。该方法可以包括在毫秒退火系统中的处理期间获得指示与一个或更多个衬底相关联的温度分布的数据。毫秒退火系统可以具有将处理室分成顶部室和底部室的晶片平板。该方法可以包括至少部分地基于温度分布来确定毫秒退火系统中的边缘反射器或楔反射器中的一者或更多者的形状和构型。

本公开的又一示例性方面涉及一种用于在毫秒退火系统中热处理衬底的方法。该方法可以包括在毫秒退火系统中的处理期间获得指示与一个或更多个衬底相关联的温度分布的数据。毫秒退火系统可以具有将处理室分成顶部室和底部室的晶片平板。晶片平板可以包括不旋转的衬底支承件。该方法可以包括确定用于在毫秒退火系统的处理室中放置器件衬底的角度位置。该角度位置可以至少部分地基于指示温度分布的数据来确定。

可以对本公开的这些示例性方面做出变型和改型。本公开的其他示例性方面涉及用于热处理半导体衬底的系统、方法、设备和工艺。

参照以下描述和所附权利要求将会更好地理解各个实施方式的这些及其他特征、方面和优点。被并入并且构成本说明书的一部分的附图图示了本公开的实施方式，并且连同说明书一起用于说明相关原理。

附图说明

通过参照附图在说明书中为本领域普通技术人员提供实施方式的详细描述，在附图中：

图1描绘了根据本公开的示例性实施方式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式的示例性毫秒退火系统的一部分的示例性立体图；

图3描绘了根据本公开的示例性实施方式的示例性毫秒退火系统的分解图；