具有真空退火反射器控制的工件处理装置制造方法及图纸

提供了工件处理装置。工件处理装置可以包括处理腔室和被设置在处理腔室内的工件支撑件上的工件。工件处理装置可以包括：气体输送系统；和一个或多个排气口，一个或多个排气口用于从处理腔室中移除气体，使得可以维持真空压力。工件处理装置可以包括辐射加热源，辐射加热源被配置为加热工件。工件处理装置还可以包括多个反射器。工件处理装置可以包括控制系统，控制系统被配置为控制反射器的一个或多个位置。位置。位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有真空退火反射器控制的工件处理装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年12月22日提交的名称为“Workpiece Processing Apparatus with Vacuum Anneal Reflector Control”的美国临时申请63/129,108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]工件处理装置(例如，热处理系统)可以限定处理腔室，该处理腔室被配置为容纳工件，诸如半导体晶片。在热处理期间，可以在处理腔室内部加热工件。工件温度的不均匀性可能随着工件温度的增加而发展，这可能导致与工件相关联的异常或其它缺陷。
附图说明
[0005]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：
[0006]图1描绘了根据本公开的示例实施例的工件处理装置；
[0007]图2描绘了根据本公开的示例实施例的工件处理装置的反射器阵列；
[0008]图3描绘了根据本公开的示例方面的与被施加到工件的背侧上的辐射对应的加热区域；
[0009]图4描绘了根据本公开的示例方面的被施加到工件的背侧上的辐射；
[0010]图5描绘了根据本公开的示例实施例的用于控制工件处理装置的操作的方法的流程图；
[0011]图6描绘了根据本公开的示例实施例的用于控制工件处理装置的操作的方法的流程图；
[0012]图7描绘了根据本公开的示例实施例的工件处理装置；
[0013]图8描绘了根据本公开的示例实施例的工件处理装置的反射器阵列；
[0014]图9描绘了根据本公开的示例实施例的工件处理装置。
具体实施方式
[0015]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，本公开的方面旨在涵盖这样的修改和变化。
[0016]本公开的示例方面涉及用于工件的热处理的系统和方法。在热处理期间控制工件
的温度均匀性对于减少与工件相关联的缺陷和其它不均匀性是重要的。在典型的热处理系统中，工件被旋转以增加从辐射加热源发射的辐射的均匀施加。在期望维持真空的热处理系统中，可能难以旋转工件。此外，在使用传统的固定传感器来测量工件的温度的处理系统中，如果不使工件旋转经过固定传感器，则可能难以获得工件的温度分布。在这方面，可能更加难以维持工件的温度均匀性。
[0017]根据本公开的示例方面，工件处理装置(例如，在热处理工艺期间在其中维持真空的工件处理装置)包括控制系统，该控制系统被配置为调整反射器的位置以控制辐射到工件上的施加，以补偿被配置为旋转工件的旋转系统的缺少。根据本公开的示例方面，工件处理装置可以包括可控反射器，可控反射器被配置为引导从辐射加热源发射的辐射，该辐射加热源被设置在工件与反射器之间。反射器可以与辐射加热源呈大体垂直的关系，诸如在垂直的约20度内，使得辐射以格栅状图案被施加到工件的背侧。例如，辐射加热源可以沿着格栅状图案的y轴线将辐射发射到工件的背侧上，并且反射器可以沿着格栅状图案的x轴线将辐射引导到工件的背侧上。辐射加热源与反射器之间的大体垂直的关系可以被控制为到工件的背侧上的辐射的“像素”。此外，控制系统能够通过调整反射器的位置来控制辐射的像素。以这种方式，根据本公开的示例方面的工件处理装置允许根据需要将辐射引导到工件的部分上以维持工件的温度均匀性的改进能力。
[0018]此外，控制系统能够至少部分地基于指示工件的温度分布的数据来控制反射器，以便增加辐射到工件上的均匀施加。例如，通过获得整个工件的温度测量，控制系统可以检测工件的一个部分相对于工件的另一部分是否处于更高的温度。作为响应，控制系统可以调整反射器的位置，以减少被引导到具有更高温度的部分上的辐射量。替代地，控制系统可以获得指示工件的一个部分相对于工件的另一部分处于更低温度的温度测量。因此，控制系统可以调整反射器的位置，以增加被引导到具有更低温度的工件的部分上的辐射量。以这种方式，通过至少部分地基于工件的温度分布来控制将辐射引导到工件的背侧上的反射器，控制系统可以在热处理期间在不旋转工件的情况下维持温度均匀性。
[0019]根据本公开的一些实施例，如果需要，工件处理装置可以被配置为旋转工件支撑件，同时维持处理腔室内部的真空压力。工件处理装置可以包括可控反射器，可控反射器被配置为引导从辐射加热源发射的热量，该辐射加热源被设置在工件支撑件和反射器之间。反射器可以与辐射加热源呈大体平行的关系，诸如在平行的约20度内，使得旋转轴可以耦接到工件支撑件的端部上。工件处理装置可以使工件支撑件旋转经过固定传感器，以获得被设置在工件支撑件上的工件的温度分布，并且至少部分地基于与工件的部分相关联的温度差来调整反射器。此外，由于反射器与辐射加热源之间的大体平行的关系，可以朝向工件支撑件与旋转轴耦接的部分施加增加的辐射量。以这种方式，工件处理装置可以通过控制与辐射加热源具有大体平行的关系的反射器的位置来维持温度均匀性。
[0020]本公开的示例方面提供了许多技术效果和益处。例如，通过以本申请中公开的方式控制反射器，在可能难以旋转工件的情况下，诸如，当工件被维持在真空中时，可以通过模拟工件的旋转来改善热均匀性。以这种方式，可以减少由于缺少从辐射加热源发射的热量的均匀施加而导致的工件中的缺陷和其它不均匀性。此外，工件处理装置可以被配置为获得工件的温度分布，并且至少部分地基于该温度分布来控制将辐射引导到工件上的反射器的位置。
[0021]出于说明和讨论的目的，将参考“工件”、“晶片”或半导体晶片讨论本公开的方面。如本文所用的，与数值结合使用的术语“约”旨在是指在规定数值的20％以内。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以将一个构件与另一个构件区分开，并且不旨在表示单个构件的位置或重要性。
[0022]现在参考图，将详细地讨论本公开的示例实施例。图1至图4描绘了根据本公开的示例实施例的工件处理装置100的各个方面。如图1所示，工件处理装置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140将工艺气体输送到处理腔室105。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。
[0023]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、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】1.一种工件处理装置，用于处理工件，所述工件处理装置包括：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；气体输送系统，被配置为将一种或多种工艺气体输送到所述处理腔室；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；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，所述工件的背侧面向所述工件支撑件；一个或多个辐射加热源，被配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在距所述工件的所述背侧第一距离处，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；介电窗口，被设置在所述工件支撑件与所述一个或多个辐射加热源之间；多个反射器，被配置在所述处理腔室的所述第二侧上距所述工件的所述背侧第二距离处，所述第二距离大于所述第一距离；以及控制系统，被配置为控制所述多个反射器的一个或多个位置。2.根据权利要求1所述的工件处理装置，其中，所述一个或多个辐射加热源以与所述多个反射器大体垂直的关系设置，所述一个或多个辐射加热源在第一方向上延伸，并且所述多个反射器在与所述第一方向正交的第二方向上延伸。3.根据权利要求1所述的工件处理装置，其中，所述控制系统被配置为：获得指示与所述工件相关联的温度分布的数据；以及至少部分地基于指示所述温度分布的所述数据控制所述多个反射器的所述一个或多个位置。4.根据权利要求3所述的工件处理装置，还包括：一个或多个传感器，被配置为获得指示与所述工件相关联的所述温度分布的所述数据。5.根据权利要求4所述的工件处理装置，其中，所述一个或多个传感器包括热像仪，并且其中所述数据包括热图像数据。6.根据权利要求1所述的工件处理装置，其中，所述工件支撑件是固定的。7.根据权利要求3所述的工件处理装置，其中，当所述数据指示所述工件的第一部分相对于所述工件的第二部分处于更高的温度时，所述控制系统被配置为：控制所述多个反射器中的至少一个反射器的一个或多个位置从第一位置调整到第二位置，使得所述第二位置减少所述至少一个反射器从所述一个或多个加热源引导到所述工件的所述第一部分上的辐射量。8.根据权利要求3所述的工件处理装置，其中，当所述数据指示所述工件的第一部分相对于所述工件的第二部分处于更低的温度时，所述控制系统被配置为：控制所述多个反射器中的至少一个反射器的一个或多个位置从第一位置调整到第二位置，使得所述第二位置增加所述至少一个反射器从所述一个或多个辐射加热源引导到所述工件的所述第一部分上的辐射量。9.根据权利要求1所述的工件处理装置，其中，所述一个或多个辐射加热源包括一个或多个加热灯，并且其中所述工件支撑件包括石英，所述介电窗口包括石英。10.根据权利要求1所述的工件处理装置，还包括等离子体源，被配置为在等离子体腔
室中由所述一种或多种工艺气体生成等离子体。11.一种用于控制工件处理装置的操作的方法，所述工件处理装置包括一个或多个辐射加热源，被定位在设置于工件支撑件上的工件与定位在处理腔室内的多个反射器之间，所述方法包括：由所述工件处理装置的气体输送系统允许一种或多种工艺气体进入所述处理腔室；维持所述处理腔室中的真空压力；由所述工件处理装置的所述一个或多个辐射加热源发射辐射，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓晅，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：