[發明專利]先進退火工藝中減少顆粒的設備和方法

有效

• 申請號: 201710619013.0
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN107579022B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 阿米科姆·薩德
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/268
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

本發明的實施方式大體涉及使用薄膜除去孔構件的污染物的熱處理半導體基板的設備和方法。孔構件設置在能量源和待處理的基板之間。薄膜可為對選定形式的能量(諸如來自在一段所需時間內在一個或更多個適當波長下發出輻射的激光的電磁能脈沖)實質上透明的薄的膜。在一個實施方式中，薄膜安裝在離孔構件預定距離處并覆蓋在孔構件上形成的圖案開口(即孔)，使得可能落在孔構件上的任何顆粒污染物將會落在薄膜上。薄膜保持顆粒污染物在最終能量場的焦點外，從而防止顆粒污染物在處理的基板上成像。

本申請是申請日為2013年3月22日申請的申請號為201380012265.7，并且發明名稱為“先進退火工藝中減少顆粒的設備和方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

在此敘述的實施方式涉及熱處理的設備和方法。更具體地，在此敘述的方法涉及使用薄膜(pellicle)以減少孔(aperture)構件污染物的激光熱處理半導體基板。

背景技術

熱處理在半導體工業中經常實施。半導體基板在許多轉換(transformation)情況下經受熱處理，這些轉換包括柵源極、漏極和溝道結構的摻雜、活化和退火，硅化、結晶化、氧化和類似者。在過去幾年中，熱處理技術已由簡單的爐烘烤進展到各種形式的日益快速的熱處理，諸如RTP、尖峰(spike)退火和激光退火。

傳統的激光退火工藝使用激光發射器，所述激光發射器可為具有光學器件(optic)的半導體或固態激光器，所述光學器件可將激光束聚焦、散焦或以各種方式成像為所需形狀。一般方法為將所述激光束成像為線形或薄矩形圖像。激光束被配置成穿過孔構件并遍及基板掃描(或基板移動至激光束下面)以一次處理基板的一個場直到處理所述基板的整個表面。孔構件通常為有預定特征的幾何圖案的玻璃板，所述特征幾何圖案阻擋激光束穿過所述孔構件。激光束在基板上成像且只處理與孔構件的未阻擋區域對應的區域。

這種方法的問題在于，孔構件對在工藝期間可能落在孔構件上的顆粒污染物非常敏感，造成顆粒在基板上成像。一些激光束可被這些顆粒污染物反射而未傳送至基板。

因此，需要改良的設備和方法，用于以高圖像精密度熱處理半導體基板而不受在工藝期間可能落在孔構件上的不想要的顆粒影響。

發明內容

本發明的實施方式大體涉及使用薄膜以除去孔構件的污染物的激光熱處理半導體基板。孔構件被設置在能量源(諸如多個激光)與待處理的基板之間。薄膜可為對選定形式的能量(諸如具有選定波長的光或激光輻射)實質上透明的材料薄片或膜。在各種實施方式中，薄膜安裝在離孔構件預定距離處并覆蓋在孔構件上形成的圖案開口(即孔)，使得可能落在孔構件上的任何顆粒污染物將落在薄膜上。薄膜保持顆粒污染物在最終能量場的焦點外，從而防止顆粒污染物在處理的基板上成像。

在一個實施方式中，提供一種處理基板的方法。所述方法一般包括提供涂布能量阻擋層的透明板，其中所述透明板具有設置在離所述透明板前側預定距離處的透明片(transparent sheet)，將所述基板表面暴露于電磁能的多個脈沖，所述電磁能的多個脈沖穿過所述透明板和透明片。所述透明片被配置成完全覆蓋圖案開口并防止顆粒污染物在所述基板表面上成像。

在另一實施方式中，提供一種處理基板的系統。所述系統一般包括可操作以產生電磁能脈沖的電磁能量源，調整電磁能脈沖的空間能量分布的均勻器(homogenizer)，具有設置在離孔構件前側預定距離處的透明片的孔構件，其中所述孔構件涂布有能量阻擋層，所述能量阻擋層具有圖案開口以便讓電磁能脈沖穿過，以及接收并在所述基板表面的所需區域投射均勻量的電磁能的成像模塊。

附圖說明

可參照實施方式(一些實施方式描繪于附圖中)來詳細理解本發明的上述特征以及上面簡要概述的有關本發明更特定的描述。然而，應注意附圖只描繪本發明的典型實施方式，因此不應將這些附圖視為限制本發明的范圍，因為本發明可允許其他等效的實施方式。

圖1描繪可用于實施本發明的一個本發明的實施方式的等角視圖。