[發明專利]快速熱退火方法

無效

• 申請號: 201010607697.0
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102560682A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 周祖源;孟昭生
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司;無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: C30B33/02
• 分類號: C30B33/02;H01L21/02;H01L21/324
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，更具體地說，涉及一種快速熱退火方法。

背景技術

隨著半導體制造技術的不斷發展，快速熱退火(RTA)工藝逐漸代替了傳統的高溫爐退火工藝。RTA由于其具有快速升溫和短暫的持續時間的特點，因此能夠在晶格缺陷的修復、激活離子和最小化離子擴散三者之間取得優化，這也使得其應用越來越普遍。與此同時，在RTA工藝中對退火溫度均勻性的控制也提出了越來越高的要求。

目前的RTA工藝中，雖然采用了在低溫臺階階段、升溫階段和降溫階段分別控制，以期達到升溫及降溫過程中的溫度控制均衡，但每一階段的控制過程中仍然采用同一個溫度補償模式來實現，即每一階段中邊緣區域和中心區域的燈管采用相同的功率，通過照射晶片以控制其溫度。這樣的溫度補償模式只能實現粗糙的溫度均勻性控制，對于日益精細化的半導體制造工藝來說，現有RTA工藝中晶片的溫度均勻性仍然有待提高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種快速熱退火方法，該方法能夠極大地提高晶片的溫度均勻性。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種快速熱退火方法，包括：

低溫臺階階段，設置邊緣區域的燈管功率大于中心區域的燈管功率；

升溫階段，設置邊緣區域的燈管功率小于中心區域的燈管功率；

降溫階段，設置邊緣區域的燈管功率大于中心區域的燈管功率。

優選的，在降溫階段，中心區域的燈管功率為0。

優選的，在低溫臺階階段，晶片邊緣區域輻射放出的熱量多于中心區域。

優選的，在低溫臺階階段，晶片邊緣區域輻射放出的多于中心區域的熱量等于邊緣區域接收的多于中心區域的熱量。

優選的，在升溫階段，晶片邊緣區域輻射吸收的熱量多于中心區域。

優選的，在升溫階段，晶片邊緣區域輻射吸收的多于中心區域的熱量等于邊緣區域接收的少于中心區域的熱量。

優選的，在降溫階段，晶片邊緣區域輻射放出的熱量多于中心區域。

優選的，在降溫階段，晶片邊緣區域輻射放出的多于中心區域的熱量等于邊緣區域接收的多于中心區域的熱量

從上述技術方案可以看出，本發明所提供的方法，在低溫臺階階段，設置邊緣區域的燈管功率大于中心區域的燈管功率，這樣，就能補償晶片邊緣區域較中心區域輻射放熱過多的問題，從而使得晶片邊緣區域和中心區域的溫度相對均勻，同理，在升溫階段，設置邊緣區域的燈管功率小于中心區域的燈管功率，降溫階段，設置邊緣區域的燈管功率大于中心區域的燈管功率。本發明所提供的快速熱退火方法，相比邊緣區域和中心區域具有相同燈管功率的傳統方法來說，能夠極大地提高晶片的溫度均勻性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例所提供的一種快速熱退火方法流程圖；

圖2為現有技術中低溫臺階階段晶片的溫度曲線示意圖；

圖3為現有技術中升溫階段晶片的溫度曲線示意圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。

其次，本發明結合示意圖進行詳細描述，在詳述本發明實施例時，為便于說明，表示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本發明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。