确定半导体基板在退火炉中的中心位置的方法、对半导体基板进行热处理的设备以及对这种设备进行校准的方法技术

本发明专利技术涉及确定半导体基板在退火炉中的中心位置的方法、对半导体基板进行热处理的设备以及对这种设备进行校准的方法。一种确定放置在退火炉（３０）中的半导体基板（１０）在起始位置（Ｐ１）处、在该炉中的保持支架（２０）上的中心位置的方法，其特征在于包括以下步骤：热处理步骤（Ｓ１），在所述基板（１０）的起始位置（Ｐ１）处对其进行热处理（Ｓ１），该处理（Ｓ１）使得在所述基板（１０）上形成氧化层（１１）；测量步骤（Ｓ２），在所述基板的氧化表面上的多个点处测量（Ｓ２）所述基板的厚度，这些测量点在所述基板上的位置是已知的；以及确定步骤（Ｓ３），基于所述测量步骤（Ｓ２）和所述起始位置（Ｐ１）来确定所述基板（１０）在所述保持支架（２０）上的中心位置（Ｐ２）。一种对半导体基板热处理设备（１００）进行校准的方法，该设备（１００）包括用于将半导体基板（１０）定位在炉（３０）中的保持支架（２０）上的定位装置（４０），该定位装置（４０）包括用于存储定位参数（ＰＰ）的存储单元（４２）以及能够根据存储在所述存储单元（４２）中的定位参数（ＰＰ）将半导体基板（１０）定位在所述保持支架（２０）上的致动器（４１），所述方法的特征在于包括以下步骤：根据预定的起始参数（ＰＰ１），通过所述致动器（４１）将测试基板（Ｔ）定位在所述保持支架（２０）上处于起始位置（Ｐ１）；对所述测试基板（Ｔ）应用根据权利要求１所述的确定中心位置（Ｐ２）的方法的各个步骤；确定与所述测试基板（Ｔ）的中心位置（Ｐ２）相对应的定心参数（ＰＰ２）；以及将所述定心参数（ＰＰ２）存储在所述存储单元（４２）中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体基板的热处理。 更准确来讲，本专利技术涉及以执行热处理为目的将半导体基板定位在炉中保持支架(retention support)上。 
技术介绍
有时可能需要对半导体基板进行热处理，例如，来增加其长度或者减少制造工艺中引入的结构性缺陷。 参考图1a和1b，在一些炉中，水平地在环状保持支架20上安放了圆形的半导体基板10，图1a示出了底视图，图1b示出了剖面侧视图。 在热处理过程中，来自基板1的热量经由接触带C耗散在环状支架20中，如图1a中交叉阴影线部分所示。 如果基板相对于环状支架是偏心的，则此热耗散是不对称的，所得到的热梯度造成了基板中的结构性缺陷，例如，滑移线类型的缺陷。 因此，优选地可以在开始热处理之前，使基板在环状支架上尽可能地接近中心。 目前有多种方法可以定性地确定基板相对于支架是否位于中心。 例如，基板可以在相对于其中心旋转的支架上旋转，并且可以根据旋转基板所描绘出的形状来从光学上评估是否位于中心。 此方法被用来确定基板是否被不正确地安放，但是并没有提供与将基板定位在支架中心所需的偏移有关的定量指标。因此，为了获得所期望的中心位置，必须通过反复试验来移动基板。 因此，这种方法非常费时，并且不很精确。 然而，还有一种方法可以定量地评估基板相对于支架的偏移。 此方法包括植入元素(例如，硼或磷)的步骤，所述元素能够在基板表面上的限定位置处在高温下迁移。 接着，对基板进行热处理，然后通过电阻测量来评估所述元素的迁移。 所述元素的迁移提供了与热处理过程中温度对称有关的定量信息，所述信息是基板位于支架中心处的指示。然后，可以基于该定量信息将基板放置在中心处。 然而，将元素植入基板中的实施步骤很昂贵，且需要其他特定的装备。 
技术实现思路
本专利技术的目的在于缓解此缺点，提供一种将基板安放在环状支架中心处的简单方法。 为此，根据第一方面，本专利技术提供了一种确定放置在退火炉中的半导体基板在起始位置、在该炉中的保持支架上的中心位置(centredposition)的方法，该方法包括以下-->步骤： -在基板的起始位置对其进行热处理，该处理使得在所述基板上形成氧化层； -在所述基板的氧化表面上的多个点处测量所述基板的厚度，所述测量点在所述基板上的位置是已知的；以及 -基于以上测量步骤和所述起始位置来确定所述基板在所述支架上的中心位置。 根据第二方面，本专利技术提供了一种对半导体基板热处理设备进行校准的方法，该设备包括用于将半导体基板定位在炉中的保持支架上的装置，该定位装置包括用于存储定位参数的存储单元，以及能够根据存储在该存储单元中的定位参数将基板定位在该支架上的致动器，所述方法包括以下步骤： -根据预定的起始参数，通过所述致动器将测试基板定位在所述支架上处于起始位置； -对所述测试基板应用根据本专利技术第一方面的确定中心位置的方法的各个步骤； -确定与所述测试基板的中心位置相对应的定心(centring)参数；以及 -将所述定心参数存储在所述存储单元中。 对根据本专利技术第二方面的校准方法进行迭代是有利的，根据给定的迭代次数来重复该方法的所有步骤，将每次迭代时确定的定心参数作为下一次迭代的起始参数。 根据第三方面，本专利技术提供了一种半导体基板热处理设备，其包括： -带有保持支架的炉； -用于在多个测量点处确定基板厚度的测量单元；以及 -定位装置，其包括： 存储单元，其存储与基板在支架上的位置相对应的定位参数的， 致动器，其根据存储在存储单元中的定位参数将基板定位在支架上，以及 处理单元，其取决于起始位置和所述测量单元的测量值来确定中心位置，并且根据所述中心位置来确定定心参数， 所述存储单元进一步被设计为存储定心参数，使得所述致动器能够将半导体基板定位在所述支架的中心位置处。 本专利技术有很多优点。 本专利技术提供了一种基于起始位置和热处理来确定基板在环状支架上的中心位置的简单方法。 本专利技术还可以对基板热处理设备进行校准，以便减少由于环状支架上要被处理的基板的偏移而导致的缺陷。 附图说明本专利技术的其它特点、目标和优势将从以下描述中凸显出来，此描述纯粹是说明性的，不起限制作用，并且必须结合附图进行阅读，附图中： -上面已经讨论过的图1a和1b分别示意性示出了基板在环状支架上 的底视图和剖面侧视图； -图2a和2b分别示意性示出了根据实施本专利技术第一和第二方面的方法的一种可能途径进行热处理之后基板在环状支架上的底视图和剖面侧视图；--> -图2c以顶视图示意性示出了根据实施本专利技术第一和第二方面的一种可能途径的位于覆盖了基板的氧化层上的测量点； -图3以框图的形式示出了根据实施本专利技术第一方面的一种可能途径的确定半导体基板的中心位置的方法； -图4以框图的形式示出了根据实施本专利技术第二方面的一种可能途径的对半导体基板热处理设备进行校准的方法；而 -图5以框图的形式示出了根据本专利技术第三方面的一种可能实施方式的半导体基板热处理设备。 具体实施方式参照图2a和2b，根据本专利技术第一方面的方法的目的是确定放置在退火炉中的保持支架20上的半导体基板10的中心位置。 一开始，基板被放置在假设为环状的支架20上，处于起始位置P1，该位置相对于支架20的中心先验地偏心。 在图2a中，基板10是圆盘形的，通过其中心来标识其位置P1。然而，本专利技术不限于圆盘形基板，而是可以更普遍地扩展为任何平面基板形状。参照图3，根据本专利技术第一方面的方法包括第一步S1，即，在基板10的起始位置P1处对基板10进行热处理。 此处理S 1使得在基板10上形成氧化层11。 在本专利技术的上下文中，术语“氧化层”被理解为是指热处理期间能够在半导体基板上长出的任意层，所述层的厚度取决于温度。 此定义不专门限于氧化物，而是也可以包括氮化物。 以下对与支架20接触的基板10的下表面以及位于所述下表面相对侧的上表面进行区分。优选地，氧化层11位于基板10的上表面上。 如图2b所示，氧化层11具有可变的厚度，尤其是在与基板10和支架20之间的接触带相对应的点处。支架20中的热耗散减慢了氧化层11的生长。因此，层11的厚度变化建立了支架20与基板10的下表面接触的印记(impression)。此印记在图2c(顶视图的方式)中以交叉阴影部分示出。 根据本专利技术第一方面的方法还包括步骤S2，即，在基板的氧化表面，即层11上的多个点处测量基板的厚度。 各个测量点相对于支架20的位置是已知的并且是预先确定的。例如，示出了与支架20同心的虚线圆，构成了根据本专利技术第一方面来测量层的厚度的点的一种可能分布。 从图2c可以看出，此圆部分地位于交叉阴影带中，在该阴影带中，氧化层11的厚度较小。因而，此区域中测得的厚度将较小，这表明基板相对于支架是偏心的。 当然，交叉阴影部分仅示出了环状支架在氧化层11上的印记的示意性说明。实际上，此印记并不十分显著，而更多地是表现了厚度均匀方面的减退，从图2b也很容易想象出来。 可以通过椭圆对称法或者本领域普通技术人员已知的任何其它合适的方法来执行这种厚度测量。--> 通过非限制性示例给出图2c中的虚线圆。在本专利技术的上下文中可以构想出测量点位置的其它配置。具体地，本专利技术涵盖了专利申请WO2006/051243的申请人已经解释过的测量点位置。 根据本专利技术第一方面的方法还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定放置在退火炉（３０）中的半导体基板（１０）在起始位置（Ｐ１）处、在该炉中的保持支架（２０）上的中心位置的方法，其特征在于包括以下步骤：热处理步骤（Ｓ１），在所述基板（１０）的起始位置（Ｐ１）处对其进行热处理（Ｓ１），该处理（Ｓ１）使得在所述基板（１０）上形成氧化层（１１）；测量步骤（Ｓ２），在所述基板的氧化表面上的多个点处测量（Ｓ２）所述基板的厚度，这些测量点在所述基板上的位置是已知的；以及确定步骤（Ｓ３），基于所述测量步骤（Ｓ２）和所述起始位置（Ｐ１）来确定所述基板（１０）在所述保持支架（２０）上的中心位置（Ｐ２）。

【技术特征摘要】
FR 2009-7-27 09552361.一种确定放置在退火炉(30)中的半导体基板(10)在起始位置(P1)处、在该炉中的保持支架(20)上的中心位置的方法，其特征在于包括以下步骤：热处理步骤(S1)，在所述基板(10)的起始位置(P1)处对其进行热处理(S1)，该处理(S1)使得在所述基板(10)上形成氧化层(11)；测量步骤(S2)，在所述基板的氧化表面上的多个点处测量(S2)所述基板的厚度，这些测量点在所述基板上的位置是已知的；以及确定步骤(S3)，基于所述测量步骤(S2)和所述起始位置(P1)来确定所述基板(10)在所述保持支架(20)上的中心位置(P2)。2.一种对半导体基板热处理设备(100)进行校准的方法，该设备(100)包括用于将半导体基板(10)定位在炉(30)中的保持支架(20)上的定位装置(40)，该定位装置(40)包括用于存储定位参数(PP)的存储单元(42)以及能够根据存储在所述存储单元(42)中的定位参数(PP)将半导体基板(10)定位在所述保持支架(20)上的致动器(41)，所述方法的特征在于包括以下步骤：根据预定的起始参数(PP1)，通过所述致动器(41)将测试基板(T)定位(S0)在所述保持支架(20)上处于起始位置(P1)；对所述测试基...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞德里克安吉利尔，威廉帕尔默，
申请(专利权)人：硅绝缘体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]