[發明專利]激光退火載臺

在審

• 申請號: 202010305145.8
• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN113539878A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 賈禮賓;劉佑銘
• 申請（專利權）人: 芯恩（青島）集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/687
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供了一種激光退火載臺，包括：承載平臺，其具有相對設置的上表面和下表面，所述上表面用于接觸并承載激光退火對象；冷卻裝置，其設置于所述承載平臺的下表面一側，并通過對所述承載平臺的下表面噴布氣體冷卻介質降低所述承載平臺和所述激光退火對象在激光退火過程中的溫度。本發明通過噴布氣體冷卻介質，在激光退火過程中對晶圓正面的器件區域進行冷卻，防止晶圓正面器件區域及粘合層的溫度因晶圓減薄厚度較薄而在激光退火過程中超出其耐受溫度。本發明能夠增大激光退火的工藝窗口，也避免了改用耐高溫粘合層帶來的額外生產成本。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路制造領域，特別是涉及一種激光退火載臺。

背景技術

在IGBT等半導體器件的制備工藝中，在晶圓背面的減薄工藝后，還需要對晶圓背面進行離子注入并進行退火。激光退火由于其快速及局部退火的特性，適用于晶圓正面已形成有不耐高溫的器件結構的晶圓背面退火過程。

目前，IGBT晶圓減薄后的厚度一般高于100μm，激光退火能夠較好地控制退火區域，在對晶圓背面進行局部退火時，能使晶圓正面溫度不至于過高而損壞已形成的器件結構。在退火過程中，器件區域能耐受的溫度極限一般在400℃以下，減薄晶圓與臨時載體的粘合層能耐受的溫度極限一般在200℃以下。

然而，隨著IGBT器件的不斷更新發展，為了獲得更佳的器件性能，晶圓的減薄厚度已要求降至100μm以下，乃至達到50μm。此時，常規的激光退火機臺已很難保證在晶圓背面退火時，晶圓正面溫度及粘合層溫度能夠不超過其耐受溫度極限。這不但對激光退火的工藝精度提出了嚴苛的要求，限制了退火溫度及工藝窗口，也使晶圓厚度難以進一步減薄。此外，如采用耐高溫材料作為粘合層以提升其耐受溫度極限也會額外增加生產成本。

因此，有必要提出一種新的激光退火載臺，解決上述問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種激光退火載臺，用于解決現有技術中難以對減薄厚度過薄的晶圓進行激光退火的問題。

為實現上述目的及其它相關目的，本發明提供了一種激光退火載臺，其特征在于，包括：

承載平臺，其具有相對設置的上表面和下表面，所述上表面用于接觸并承載激光退火對象；

冷卻裝置，其設置于所述承載平臺的下表面一側，并通過對所述承載平臺的下表面噴布氣體冷卻介質降低所述承載平臺和所述激光退火對象在激光退火過程中的溫度。

作為本發明的一種可選方案，所述冷卻裝置包括：

密封隔離結構，其位于所述承載平臺下方，并與所述承載平臺共同形成密封腔室；所述密封腔室的頂部內側面至少包括所述承載平臺的下表面；

氣體供給裝置，其連接所述密封腔室，用于向所述密封腔室供給所述氣體冷卻介質；

抽真空裝置，其連接所述密封腔室，用于從所述密封腔室抽走所述氣體冷卻介質。

作為本發明的一種可選方案，所述冷卻裝置還包括：

引流分布結構，其位于所述密封腔室中，用于將所述氣體供給裝置供給的所述氣體冷卻介質引流分布至所述承載平臺的下表面。

作為本發明的一種可選方案，所述引流分布結構包括分隔所述承載平臺和所述氣體供給裝置的隔板以及位于所述隔板中的引流分布通孔。

作為本發明的一種可選方案，所述氣體供給裝置包括用于調節所述氣體冷卻介質溫度的溫度調節單元。

作為本發明的一種可選方案，所述氣體冷卻介質包括氮氣。

作為本發明的一種可選方案，所述承載平臺具有連通所述上表面和所述下表面的平臺通孔。