发明名称 用于热处理半导体晶圆之方法及装置
摘要 本发明系关于一种在一热处理腔之中局部地加热及/或冷却晶圆之装置及方法。特别是,本发明之装置包含一用于加热或冷却一晶圆之局部区域之装置,在一加热周期之一或一个以上之阶段期间用于控制此区域之温度。例如,在一具体实例中,气体喷嘴对着晶圆之底部喷出气体用以提供局部之温度控制。在另外一具体实例中,一透明气体管路包含一各种不同之气体出口用于分布气体至晶圆之顶部表面上用以提供局部之温度控制。
申请公布号 TW495813 申请公布日期 2002.07.21
申请号 TW090106205 申请日期 2001.06.04
申请人 玛特森热产品有限公司 发明人 安德烈亚斯 缇尔曼;迪特 采尼克;索哈拉 苏斯塔利安;拿拉辛哈 阿莎亚;麦克 艾尔伯
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 李品佳 台北巿复兴北路二八八号八楼之一
主权项 1.一种用于热处理一半导体晶圆之方法,所述之方法包含之步骤:放置一半导体至一热处理腔中,所述之半导体晶圆沿着一辐射轴定义至少一局部区域;根据一预定之加热周期调整所述之半导体晶圆之温度至一预定温度,所述之加热周期包含一加热阶段;在所述预定之加热周期中之至少一阶段期间,控制所述之半导体晶圆之所述之至少一局部区域之局部温度以减少从所述之预定温度之温度偏差。2.根据申请专利范围第1项所述之方法,更进一步地包含之步骤:以一温度侦测装置监测所述之至少一局部区域之温度,所述之温度侦测装置被和一控制器联系在一起;及根据由所述之控制器从所述之温度侦测装置所接收之资讯,根据所述之预定加热周期控制所述之至少一局部区域之温度。3.根据申请专利范围第1项所述之方法,更进一步包含提供一气体到至少部分地控制所述之至少一局部区域之温度之步骤。4.根据申请专利范围第3项所述之方法,更进一步地包含之步骤,为控制所述之气体温度之步骤。5.根据申请专利范围第3项所述之方法,更进一步地包含之步骤,为控制所述之气体之流速。6.根据申请专利范围第1项所述之方法,其中,所述之温度偏差乃少于约摄氏100度。7.根据申请专利范围第1项所述之方法,其中,所述之温度偏差乃少于约摄氏25度。8.根据申请专利范围第1项所述之方法,其中,所述之至少一局部区域包含少于约50%之一所述之半导体晶圆之一横截面。9.根据申请专利范围第1项所述之方法,其中,所述之至少一局部区域包含少于约25%之一所述之半导体晶圆之一横截面。10.根据申请专利范围第1项所述之方法,其中,所述之至少一局部区域包含少于约15%之一所述之半导体晶圆之一横截面。11.根据申请专利范围第1项所述之方法,其中,所述之局部温度在所述之预定加热周期之所述之加热阶段期间是减少的。12.根据申请专利范围第1项所述之方法,其中,所述之预定加热周期更进一步包含一冷却阶段。13.根据申请专利范围第12项所述之方法,其中,所述之局部温度在所述之预定加热周期之所述之冷却阶段期间是增加的。14.一种用于热处理一半导体晶圆之装置,包含:一热处理腔适合于容纳至少一半导体晶圆,所述之半导体晶圆沿着一辐射轴定义至少一局部区域;一加热源和所述之热处理腔联系在一起,用于加热包含在所述之处理腔中之半导体晶圆;及一装置用于调整所述之至少一局部区域之温度,所述之装置包含至少一气体出口,用于供应一气体至所述之半导体晶圆之所述之至少一局部区域。15.根据申请专利范围第14项所述之装置,其中,所述之装置被放置在所述之半导体晶圆下之位置。16.根据申请专利范围第14项所述之装置,其中,所述之气体出口包含一喷嘴。17.根据申请专利范围第14项所述之装置,其中,所述之装置包含一多数目之气体出口。18.根据申请专利范围第17项所述之装置,更进一步地包含一反射装置,其位于所述之半导体晶圆下,其中,所述之多数目之气体出口经由所述之反射装置延伸出去。19.根据申请专利范围第14项所述之装置,其中,所述之装置位于所述之半导体晶圆上之位置。20.根据申请专利范围第14项所述之装置,其中,所述之装置包含一有多数目之气体出口之气体管路。21.根据申请专利范围第14项所述之装置,其中,所述之气体包含一冷却剂,用于降低所述之局部区域之温度。22.根据申请专利范围第14项所述之装置,其中,所述之至少一局部区域包含少于约50%之一所述之半导体晶圆之一横截面。23.根据申请专利范围第14项所述之装置,其中,所述之至少一局部区域包含少于约25%之一所述之半导体晶圆之一横截面。24.根据申请专利范围第14项所述之装置,其中,所述之至少一局部区域包含少于约15%之一所述之半导体晶圆之一横截面。25.根据申请专利范围第14项所述之装置,更进一步地包含:一温度侦测装置用于测定所述之至少一局部区域之温度;及一控制器和所述之温度侦测装置联系在一起,所述之控制器适合于根据被所述之控制器从所述之温度侦测装置所接收之资讯,调整根据所述之一预定之加热周期控制所叙述之至少一局部之区域温度。26.根据申请专利范围第14项所述之装置,其中,所述之加热源包含一多数目之光能量源。27.一种用于热处理一半导体晶圆之装置,包含:一热处理腔适合于容纳至少一半导体晶圆,所述之半导体晶圆沿着一辐射轴定义至少一局部区域,其中,所述之至少一局部区域包含少于约50%之一所述之半导体晶圆之一横截面;一多数目之光能量源和所述之热处理腔联系在一起,用于加热包含在所述之处理腔中之半导体晶圆;及一多数目之气体喷嘴用于调整所述之半导体晶圆之所述之至少一局部区域之温度,所述之多数目之气体喷嘴被放置在所述之半导体晶圆下之位置。28.根据申请专利范围第27项所述之装置,更进一步地包含一反射装置,其位于所述之半导体晶圆下,其中,所述之多数目之气体喷嘴经由所述之反射装置延伸出去。29.根据申请专利范围第27项所述之装置,更进一步地包含:一温度侦测装置用于测定所述之至少一局部区域之温度;及一控制器和所述之温度侦测装置联系在一起,所述之控制器适合于根据被所述之控制器从所述之温度侦测装置所接收之资讯,调整根据所述之一预定加热周期控制所述之至少一局部区域之温度。30.一种用于热处理一半导体晶圆之装置,包含:一热处理腔适合于容纳至少一半导体晶圆,所述之半导体晶圆沿着一辐射轴定义至少一局部区域,其中,所述之至少一局部区域包含少于约50%之一所述之半导体晶圆之一横截面;一多数目之光能量源和所述之热处理腔联系在一起,用于加热包含在所述之处理腔中之半导体晶圆;及一气体管路包含一多数目之气体出口,用于调整所述之半导体晶圆之所述之至少一局部区域之温度,所述之气体管路被放置在所述之半导体晶圆上之位置。31.根据申请专利范围第30项所述之装置,其中,所述之气体管路是由一从包含蓝宝石及石英之族群中所选择之材质所制成。32.根据申请专利范围第30项所述之装置,更进一步地包含一晶圆旋转机制。33.根据申请专利范围第30项所述之装置,其中,所述之气体出口被以相等之距离放置。34.根据申请专利范围第30项所述之装置,其中,所述之气体出口被放置之位置使得对应所述之晶圆之一外部局部区域之气体出口之数量是大于对应所述之晶圆之一中心局部区域之气体出口之数量。35.根据申请专利范围第30项所述之装置,更进一步地包含一保护环。36.根据申请专利范围第30项所述之装置,更进一步地包含一至少部分地被包含在所述之气体管路之内之气体管路内管,所述之气体管路内管被放置在用于分布一气体到所叙述之半导体晶圆之至少一外部局部区域。37.根据申请专利范围第30项所述之装置,其中,所述之气体管路包含至少两列之气体出口。38.根据申请专利范围第30项所述之装置,其中,至少一所述之气体出口被放置在相对于所述之半导体晶圆之所述之辐射轴之约60度和约120度之间之一角度位置。39.根据申请专利范围第30项所述之装置,其中,至少一所述之气体出口被放置在相对于所述之半导体晶圆之所述之辐射轴之约90度之一角度位置。40.根据申请专利范围第30项所述之装置,其中,所述之气体管路被放置在被至少两个所述之光能量源所定义之一空间之间之位置。41.根据申请专利范围第27项所述之装置,更进一步地包含:一温度侦测装置用于测定所述之至少一局部区域之温度;及一控制器和所述之温度侦测装置联系在一起,所述之控制器适合于根据被所述之控制器从所述之温度侦测装置所接收之资讯,调整根据所叙述之一预定加热周期控制所叙述之至少一局部区域之温度。图式简单说明:图一 根据本发明用于热处理半导体晶圆之设备之一具体实例之横截面图;图二 根据本发明用于局部冷却或加热之装置之一具体实例之横截面图;图三 显示在图二之装置之横截面图;图四 范例之一图形之图解;图五 根据本发明用于热处理半导体晶圆之设备之另一具体实例之横截面图;图六 根据本发明用于局部冷却或加热之装置之另一具体实例之横截面图;图七 显示在图六装置之横截面图;图八 根据本发明用于局部冷却或加热之装置之一替代之具体实例之横截面图;图九(a)及图九(b) 根据本发明用于局部冷却或加热之装置之另一具体实例之横截面图;及图十 根据本发明用于局部冷却或加热之装置之另一具体实例之横截面图。
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