具有热处理系统的工件处理装置制造方法及图纸

提出了用于工件的热处理的处理装置。处理装置包括：处理腔室；工件支撑件，被设置在处理腔室内；旋转系统，被配置为旋转工件支撑件；气体输送系统，被配置为使一种或多种工艺气体从处理腔室的第一侧流入处理腔室中；一个或多个排气口，用于从处理腔室中移除气体，使得能够维持真空压力；一个或多个辐射加热源，被设置在处理腔室的第二侧上；一个或多个介电窗口，被设置在工件支撑件和一个或多个辐射加热源之间；以及工件温度测量系统，被配置为在温度测量波长范围下获得指示工件的背侧的温度的测量。测量。测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有热处理系统的工件处理装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年12月14日提交的名称为“Workpiece Processing Apparatus with Thermal Processing Systems”的美国临时申请63/124,962号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开总体上涉及半导体处理设备，诸如能够操作以执行工件的热处理的设备。

技术介绍

[0004]热处理通常在半导体工业中用于各种应用，包括但不限于注入后掺杂剂活化、导电和介电材料退火，以及包括氧化和氮化的材料表面处理。通常，如本文所用的热处理腔室是指加热工件、诸如半导体工件的设备。这种设备可以包括支撑板和能量源，支撑板用于支撑一个或多个工件，能量源用于加热工件，诸如加热灯、激光器或其它热源。在热处理期间，可以根据处理机制在受控条件下加热工件。许多热处理工艺需要在一定温度范围内加热工件，使得在工件被制造成(多种)设备时可以发生各种化学和物理转变。例如，在快速热处理期间，工件可以被灯阵列加热到约300℃至约1200℃的温度，持续时间通常不到几分钟。期望改进热处理设备，以通过各种期望的加热方案有效地测量和控制工件温度。

技术实现思路

[0005]本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中进行部分阐述，或者可以从描述中得知，或者可以通过实施例的实践而得知。
[0006]本公开的示例方面涉及用于处理工件的处理装置，该工件具有顶侧和背侧。处理装置包括：处理腔室，具有第一侧和与处理腔室的第一侧相对的第二侧；工件支撑件，被设置在处理腔室内，工件支撑件被配置为支撑工件，其中，工件的背侧面向工件支撑件；气体输送系统，被配置为使一种或多种工艺气体流入处理腔室中；一个或多个排气口，用于从处理腔室中移除气体，使得能够维持真空压力；一个或多个辐射加热源，被设置在处理腔室的第二侧上，一个或多个辐射加热源被配置为从工件的背侧加热工件；一个或多个介电窗口，被设置在工件支撑件和一个或多个辐射加热源之间；以及工件温度测量系统，被配置为在温度测量波长范围下获得指示工件的背侧的温度的温度测量。
[0007]本公开的其它示例方面涉及用于处理工件的处理装置，该工件具有顶侧和背侧。处理装置包括：处理腔室，具有第一侧和与处理腔室的第一侧相对的第二侧；工件支撑件，被设置在处理腔室内，工件支撑件被配置为支撑工件，其中，工件的背侧面向工件支撑件；旋转系统，被配置为旋转工件支撑件；气体输送系统，被配置为使一种或多种工艺气体流入处理腔室中；一个或多个排气口，用于从处理腔室中移除气体，使得能够维持真空压力；一个或多个辐射加热源，被设置在处理腔室的第一侧上，一个或多个辐射加热源被配置为从工件的顶侧加热工件；一个或多个辐射加热源，被设置在处理腔室的第二侧上，一个或多个
辐射加热源被配置为从工件的背侧加热工件；第一介电窗口，被设置在设置在处理腔室的第一侧上的一个或多个辐射加热源与工件之间；第二介电窗口，被设置在设置在处理腔室的第二侧上的一个或多个辐射加热源与工件支撑件之间；以及工件温度测量系统，被配置为在温度测量波长范围下获得指示工件的背侧的温度的温度测量。
[0008]参考以下描述和所附权利要求，将变得更好地理解各种实施例的这些和其它特征、方面和优点。并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并与描述一起用于解释相关原理。
附图说明
[0009]在参考附图的说明书中针对本领域普通技术人员阐述了实施例的详细讨论，其中：
[0010]图1描绘了根据本公开的示例方面的示例处理系统；
[0011]图2描绘了根据本公开的示例方面的示例处理系统；
[0012]图3描绘了根据本公开的示例方面的示例处理系统；
[0013]图4描绘了根据本公开的示例方面的示例处理系统；
[0014]图5描绘了根据本公开的示例方面的示例处理系统；
[0015]图6描绘了根据本公开的示例方面的示例处理系统；
[0016]图7描绘了根据本公开的示例方面的示例处理系统的一部分；
[0017]图8描绘了根据本公开的示例方面的示例泵送板；
[0018]图9描绘了根据本公开的示例实施例的示例温度测量系统；
[0019]图10描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统；
[0020]图11描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理系统；以及
[0021]图12描绘了根据本公开的示例方面的方法的示例流程图。
具体实施方式
[0022]现在将详细地参考实施例，该实施例的一个或多个示例如附图所示。每个示例是为了解释实施例而提供的，而非对本公开的限制。事实上，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可以对实施例进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用，以产生又一实施例。因此，本公开的各个方面旨在涵盖这样的修改和变化。
[0023]各种工件加工处理可能需要在处理腔室中的受控条件下进行热处理。例如，在工件的热处理期间，工件的热处理可能需要在处理腔室中维持真空压力。附加地，在热处理期间可能需要将工艺气体引入到处理腔室中，以便根据需要修改工件。因此，在将工艺气体引入到热处理设备的处理腔室中时维持真空压力是所需的。
[0024]因此，本公开的方面提供了许多技术效果和益处。例如，本文提供的处理装置允许具有在处理腔室中实施热处理的能力，同时允许维持真空压力并将工艺气体引入到腔室中。有利地，处理装置在维持真空压力的同时支持工艺气体在整个处理腔室中的流动。此外，该处理装置能够在处理期间获得工件的精确温度测量。
[0025]可以对本公开的这些示例实施例进行变化和修改。如在说明书中使用的，单数形
式“一”、“和”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。“第一”、“第二”、“第三”等的使用被用作标识符，并不一定表示任何顺序，暗示或其它。出于说明和讨论的目的，可以参考“基底”、“工件”或“加工件”来讨论示例方面。使用本文提供的公开的本领域普通技术人员应理解，本公开的示例方面可以用于任何合适的工件。与数值结合使用的术语“约”是指在规定数值的20％以内。
[0026]现在将参考图1至图6来讨论处理装置的示例实施例。如图1所示，根据本公开的示例方面，装置100可以包括气体输送系统155，气体输送系统155被配置为例如经由气体分配通道151将工艺气体输送到处理腔室110。气体输送系统可以包括多个进气管线159。可以使用阀158和/或气体流量控制器185控制进气管线159，以将期望量的气体输送到处理腔室中作为工艺气体。气体输送系统155可以用于输送任何合适的工艺气体。示例工艺气体包括含氧气体(例如O2、O3、N2O、H2O)、含氢气体(例如H2、D2)、含氮气体(例如N2、NH3、N2O)、含氟气体(例如CF4、C2F4、CHF3、CH2F2、CH本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种处理装置，用于处理工件，所述工件具有顶侧和与所述顶侧相对的背侧，所述处理装置包括：处理腔室，具有第一侧和与所述处理腔室的所述第一侧相对的第二侧；工件支撑件，被设置在所述处理腔室内，所述工件支撑件被配置为支撑所述工件，其中，所述工件的所述背侧面向所述工件支撑件；旋转系统，被配置为旋转所述工件支撑件；气体输送系统，被配置为使一种或多种工艺气体从所述处理腔室的所述第一侧流入所述处理腔室中；一个或多个排气口，用于从所述处理腔室中移除气体，使得能够维持真空压力；一个或多个辐射加热源，被设置在所述处理腔室的所述第二侧上，所述一个或多个辐射加热源被配置为从所述工件的所述背侧加热所述工件；一个或多个介电窗口，被设置在所述工件支撑件和所述一个或多个辐射加热源之间；以及工件温度测量系统，被配置为在温度测量波长范围下获得指示所述工件的所述背侧的温度的温度测量。2.根据权利要求1所述的处理装置，包括一个或多个气体分配板，被设置在所述处理腔室的所述第一侧上，其中，所述一个或多个气体分配板被设置为使得所述一种或多种工艺气体能够被更均匀地暴露于在所述处理腔室中的所述工件的所述顶侧。3.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述旋转系统包括旋转轴，所述旋转轴被配置为旋转在所述处理腔室中的所述工件支撑件。4.根据权利要求3所述的处理装置，其中，所述旋转轴的第一部分被设置在所述处理腔室中，并且所述旋转轴的第二部分被设置在所述处理腔室外部，使得能够在所述处理腔室中维持真空压力。5.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述一个或多个介电窗口包括石英，并且所述工件支撑件包括石英。6.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述一个或多个辐射加热源被配置为发射宽带辐射以加热所述工件。7.根据权利要求6所述的处理装置，其中，所述一个或多个介电窗口包括一个或多个透光区域和一个或多个不透光区域，所述一个或多个透光区域对在所述温度测量波长范围内的辐射的至少一部分是透过的，所述一个或多个不透光区域对在所述温度测量波长范围内的辐射是不透过的，其中，所述一个或多个不透光区域被配置为阻挡由所述辐射加热源发射的在所述温度测量波长范围内的所述宽带辐射的至少一部分。8.根据权利要求7所述的处理装置，其中，所述一个或多个介电窗口包括石英，并且与所述一个或多个透光区域相比，所述一个或多个不透光区域包括更高水平的羟基(OH)基团。9.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述一个或多个辐射加热源被配置为发射在加热波长范围下的单色辐射，其中，所述加热波长范围与所述温度测量波长范围不同。10.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述工件温度测量系统被配置为获得所述工件的反射测量。
11.根据权利要求10所述的处理装置，其中，所述温度测量系统包括：一个或多个发射器，被配置为发射在所述温度测量波长范围内的校准辐射；以及一个或多个传感器，其中，从所述一个或多个发射器发射的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼努埃尔，
申请(专利权)人：北京屹唐半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：