[發明專利]晶圓加工室燈模塊的實時校準

有效

• 申請號: 201210350834.6
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN103426794A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 張知天;巫尚霖;王若飛;牟忠一;林進祥
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術領域

本發明涉及一種設備，系統和方法，具體而言，涉及用于晶圓加工室燈模塊校準的設備，系統和方法。

背景技術

在某些半導體制造工藝中，晶圓加工室或反應器被用來處理用于制作集成電路的晶圓。在制造過程中，晶圓被放置在晶圓固定器(或基座)上。晶圓被放置在晶圓固定器后，它被放置在使用燈模塊進行高溫處理的加工室或反應器中。燈模塊可放置在晶圓固定器上方和下方的不同區域中來加熱晶圓固定器和晶圓，以此可對晶圓進行晶圓加工。

例如，使用燈模塊的晶圓加工工藝，如化學汽相沉積(CVD)，可被進行以在晶圓上沉積或外延(epi)生長膜層。當采用CVD工藝時，沉積在晶圓上的膜量會作為晶圓的溫度分布的范圍而變化。整個晶圓的溫度分布由于各種原因可能并不均一。例如，整個晶圓的溫度分布可能不均一是由于不同的燈模塊的輸出功率可能會隨著時間的推移而衰退，從而造成晶圓的各個區域之間的溫度差異。因此，不均勻的溫度分布導致不均勻/不同的膜厚度和均一性，最終對晶圓制成的集成電路的性能產生不利影響。溫度分布均一性對于其他晶圓加工工藝，如快速熱處理(RTP)，退火，摻雜，蝕刻等工藝也很重要。因此，需要改進方法和器件以在晶圓加工工藝中更均一地控制晶圓溫度。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種設備，包括：晶圓加工室；設置在不同區域中并可操作以加熱位于所述晶圓加工室內的晶圓的不同部分的輻射加熱元件；設置在所述晶圓加工室外面并可操作以監測設置在不同區域中的所述輻射加熱元件的能量的傳感器；以及配置成利用所述傳感器表征在不同區域中設置的所述輻射加熱元件并為設置在不同區域中的所述輻射加熱元件提供校準的計算機，從而使得整個晶圓表面保持基本均一的溫度分布。

在上述設備中，其中，所述輻射加熱元件的不同區域是四個不同的區域，其中所述傳感器對應于所述輻射加熱元件的四個不同的區域而設置在四個不同的區域中。

在上述設備中，其中，所述輻射加熱元件包括：設置在所述晶圓之上位于第一區域中并可操作以加熱所述晶圓內部的多個第一輻射加熱元件；設置在所述晶圓之上位于第二區域中并可操作以加熱所述晶圓外部的多個第二輻射加熱元件；設置在所述晶圓之下位于第三區域中并可操作以加熱所述晶圓內部的多個第三輻射加熱元件；以及設置在所述晶圓之下位于第四區域中并可操作以加熱所述晶圓外部的多個第四輻射加熱元件。

在上述設備中，其中，所述輻射加熱元件包括：設置在所述晶圓之上位于第一區域中并可操作以加熱所述晶圓內部的多個第一輻射加熱元件；設置在所述晶圓之上位于第二區域中并可操作以加熱所述晶圓外部的多個第二輻射加熱元件；設置在所述晶圓之下位于第三區域中并可操作以加熱所述晶圓內部的多個第三輻射加熱元件；以及設置在所述晶圓之下位于第四區域中并可操作以加熱所述晶圓外部的多個第四輻射加熱元件，其中，所述傳感器包括：可操作以監測來自所述多個第一輻射加熱元件的能量的多個第一傳感器；可操作以監測來自所述多個第二輻射加熱元件的能量的多個第二傳感器；可操作以監測來自所述多個第三輻射加熱元件的能量的多個第三傳感器；以及可操作以監測來自所述多個第四輻射加熱元件的能量的多個第四傳感器。

在上述設備中，其中，所述輻射加熱元件包括：設置在所述晶圓之上位于第一區域中并可操作以加熱所述晶圓內部的多個第一輻射加熱元件；設置在所述晶圓之上位于第二區域中并可操作以加熱所述晶圓外部的多個第二輻射加熱元件；設置在所述晶圓之下位于第三區域中并可操作以加熱所述晶圓內部的多個第三輻射加熱元件；以及設置在所述晶圓之下位于第四區域中并可操作以加熱所述晶圓外部的多個第四輻射加熱元件，其中，所述傳感器包括：可操作以監測來自所述多個第一輻射加熱元件的能量的多個第一傳感器；可操作以監測來自所述多個第二輻射加熱元件的能量的多個第二傳感器；可操作以監測來自所述多個第三輻射加熱元件的能量的多個第三傳感器；以及可操作以監測來自所述多個第四輻射加熱元件的能量的多個第四傳感器，其中，所述多個第二傳感器圍繞所述多個第一傳感器，并且其中，所述多個第四傳感器圍繞所述多個第三傳感器。