[发明专利]一种快速热处理方法以及装置

说明书

本公开实施例公开了一种快速热处理方法以及装置，其中，所述快速热处理方法，包括：提供晶圆；对所述晶圆进行第一加热步骤，使所述晶圆升温至第一温度；控制所述晶圆开始旋转；维持所述第一温度持续第一预定时间；对所述晶圆进行第二加热步骤，使所述晶圆从第一温度升温至第二温度，并维持所述第二温度持续第二预定时间；对所述晶圆进行第三加热步骤，使所述晶圆从第二温度升温至第三温度，并维持所述第三温度持续第三预定时间。

技术领域

本公开涉及半导体器件制造技术领域，尤其涉及一种快速热处理方法以及装置。

背景技术

在半导体器件制造过程中，快速热处理(Rapid Thermal Processing，RTP)工艺用于快速并且均匀地加热晶圆，其通常被应用在离子注入之后的掺杂物活化及扩散、形成金属硅化物之后的回火处理以与栅极氧化层的回火处理等方面。但是快速热处理工艺也会对晶圆产生影响，使晶圆发生弯曲。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种快速热处理方法以及装置。

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种快速热处理方法，包括：

提供晶圆；

对所述晶圆进行第一加热步骤，使所述晶圆升温至第一温度；

控制所述晶圆开始旋转；

维持所述第一温度持续第一预定时间；

对所述晶圆进行第二加热步骤，使所述晶圆从第一温度升温至第二温度，并维持所述第二温度持续第二预定时间；

对所述晶圆进行第三加热步骤，使所述晶圆从第二温度升温至第三温度，并维持所述第三温度持续第三预定时间。

在一些实施例中，所述晶圆旋转的转速为100～300rpm/min。

在一些实施例中，还包括：

在所述晶圆维持第三温度持续第三预定时间后，将所述晶圆降温至第四温度，并停止旋转所述晶圆。

在一些实施例中，在所述晶圆升温至第一温度之后，控制所述晶圆开始旋转之前，所述方法还包括：

维持所述第一温度持续第四预定时间，并在所述第四预定时间内将所述晶圆往靠近加热装置的方向移动。

在一些实施例中，还包括：

在维持所述第一温度的所述第四预定时间和所述第一预定时间的期间内通入惰性气体。

在一些实施例中，所述惰性气体的气体流量为50～150slm，所述惰性气体包括氮气、氩气或氦气中的至少一种。

在一些实施例中，所述第一温度的范围为150～200℃，所述第二温度的范围为450～650℃，所述第三温度的范围为800～1100℃。

在一些实施例中，所述提供晶圆包括将所述晶圆放置于承载台上，所述承载台呈圆环状，所述晶圆包括外围区域和内部区域，所述外围区域与所述承载台接触，所述内部区域从圆环状承载台的中间部分裸露；

采用加热装置进行加热操作，所述加热装置位于所述承载台的下方，且所述加热装置包括多个加热单元，其中，位于所述晶圆内部区域下方的加热单元的加热温度大于位于所述晶圆外围区域下方的加热单元的加热温度。

在一些实施例中，所述第一预定时间为5～20s；所述第二预定时间为10～20s；所述第三预定时间为5～60s。

在一些实施例中，所述晶圆升温至第一温度的升温速率为第一速率，所述晶圆从第一温度升温至第二温度的升温速率为第二速率，所述晶圆从第二温度升温至第三温度的升温速率为第三速率；其中，所述第一速率、所述第二速率和所述第三速率呈递增趋势。