[發明專利]熱處理方法及熱處理裝置

在審

• 申請號: 201911167490.3
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN111383951A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 野崎仁秀;上野智宏
• 申請（專利權）人: 株式會社斯庫林集團
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 陳甜甜

本發明提供一種能夠確認形成在襯底表面的薄膜的膜種類及膜厚的熱處理方法及熱處理裝置。將針對形成有多種膜種類及膜厚的薄膜的硅襯底通過模擬所求出的多個理論反射率與膜種類及膜厚建立關聯地預先注冊于數據庫。將收容著構成批次的多個半導體晶圓的載具搬入到熱處理裝置。對半導體晶圓的表面照射光而測定反射率。根據所獲取的實測反射率推算半導體晶圓的理論反射率。從注冊于數據庫的多個理論反射率提取與半導體晶圓的理論反射率近似的理論反射率，特定出形成在半導體晶圓表面的薄膜的膜種類及膜厚。基于所特定出的薄膜的膜種類及膜厚，決定半導體晶圓的處理條件。

技術領域

本發明涉及一種通過對半導體晶圓等薄板狀精密電子襯底(以下，簡稱為“襯底”)照射閃光來加熱該襯底的熱處理方法及熱處理裝置。

背景技術

在半導體裝置的制造工藝中，以極短時間加熱半導體晶圓的閃光燈退火(FLA)備受關注。閃光燈退火是通過使用氙閃光燈(以下，簡單寫作“閃光燈”時意指氙閃光燈)對半導體晶圓的表面照射閃光，而只使半導體晶圓的表面在極短時間(數毫秒以下)內升溫的熱處理技術。

氙閃光燈的放射分光分布是紫外線區域至近紅外線區域，波長比以往的鹵素燈短，與硅半導體晶圓的基礎吸收帶大致一致。因此，當從氙閃光燈對半導體晶圓照射閃光時，透過光少，能夠使半導體晶圓急速地升溫。另外，也已判明如果是數毫秒以下的極短時間的閃光照射，那么能夠選擇性地只使半導體晶圓的表面附近升溫。

這種閃光燈退火被用于需要極短時間的加熱的處理、例如典型來說為被注入到半導體晶圓中的雜質的活化。如果對通過離子注入法而注入有雜質的半導體晶圓的表面從閃光燈照射閃光，那么能夠將該半導體晶圓的表面以極短時間升溫到活化溫度，能夠不使雜質較深地擴散而只執行雜質活化。

通常，在處理半導體晶圓的裝置中，通過按照規定了處理步序及處理條件的工藝配方，由控制部控制裝置的各種構成部，而執行所期望的處理。在專利文獻1中，關于閃光燈退火裝置，也公開了控制部基于工藝配方控制裝置的各構成部而執行對半導體晶圓的熱處理。

[背景技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2009-231652號公報

發明內容

[發明要解決的問題]

因此，在半導體晶圓的閃光加熱處理時，必須選擇并設定如可執行適當的處理那樣的工藝配方。具體來說，必須設定如在閃光照射時半導體晶圓的表面恰好達到目標溫度那樣的處理條件的工藝配方。要設定哪種處理條件的工藝配方是根據半導體晶圓的表面性狀(例如，形成在半導體晶圓表面的薄膜的膜種類或膜厚等)而決定。即，必須根據形成在半導體晶圓表面的薄膜的膜種類及膜厚來設定最佳處理條件的工藝配方。

形成在半導體晶圓表面的薄膜的膜種類及膜厚是通過作為閃光加熱處理的預制程的成膜處理而決定的。典型來說，形成有預先決定的膜種類及膜厚的薄膜的半導體晶圓被搬入到閃光燈退火裝置而成為閃光加熱處理的對象。

然而，存在錯誤地將形成有膜種類及膜厚與預先所決定的膜種類及膜厚不同的薄膜的半導體晶圓搬入到閃光退火裝置而成為處理對象的情況。在這種情況下，難以確認形成于被搬入到裝置的半導體晶圓的薄膜的膜種類及膜厚。

本發明是鑒于所述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠確認形成在襯底表面的薄膜的膜種類及膜厚的熱處理方法及熱處理裝置。

[解決問題的技術手段]

為了解決所述問題，技術方案1的發明是一種通過對襯底照射閃光而將該襯底加熱的熱處理方法，其特征在于具備：反射率測定制程，測定成為處理對象的襯底的反射率；反射率推算制程，根據通過所述反射率測定制程測定所得的實測反射率推算所述襯底的理論反射率；以及特定制程，基于通過所述反射率推算制程所推算出的理論反射率，特定出形成在所述襯底表面的薄膜的膜種類及膜厚。