[发明专利]快速热退火方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地说，涉及一种快速热退火方法。

背景技术

随着半导体制造技术的不断发展，快速热退火(RTA)工艺逐渐代替了传统的高温炉退火工艺。RTA由于其具有快速升温和短暂的持续时间的特点，因此能够在晶格缺陷的修复、激活离子和最小化离子扩散三者之间取得优化，这也使得其应用越来越普遍。与此同时，在RTA工艺中对退火温度均匀性的控制也提出了越来越高的要求。

目前的RTA工艺中，虽然采用了在低温台阶阶段、升温阶段和降温阶段分别控制，以期达到升温及降温过程中的温度控制均衡，但每一阶段的控制过程中仍然采用同一个温度补偿模式来实现，即每一阶段中边缘区域和中心区域的灯管采用相同的功率，通过照射晶片以控制其温度。这样的温度补偿模式只能实现粗糙的温度均匀性控制，对于日益精细化的半导体制造工艺来说，现有RTA工艺中晶片的温度均匀性仍然有待提高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种快速热退火方法，该方法能够极大地提高晶片的温度均匀性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种快速热退火方法，包括：

低温台阶阶段，设置边缘区域的灯管功率大于中心区域的灯管功率；

升温阶段，设置边缘区域的灯管功率小于中心区域的灯管功率；

降温阶段，设置边缘区域的灯管功率大于中心区域的灯管功率。

优选的，在降温阶段，中心区域的灯管功率为0。

优选的，在低温台阶阶段，晶片边缘区域辐射放出的热量多于中心区域。

优选的，在低温台阶阶段，晶片边缘区域辐射放出的多于中心区域的热量等于边缘区域接收的多于中心区域的热量。

优选的，在升温阶段，晶片边缘区域辐射吸收的热量多于中心区域。

优选的，在升温阶段，晶片边缘区域辐射吸收的多于中心区域的热量等于边缘区域接收的少于中心区域的热量。

优选的，在降温阶段，晶片边缘区域辐射放出的热量多于中心区域。

优选的，在降温阶段，晶片边缘区域辐射放出的多于中心区域的热量等于边缘区域接收的多于中心区域的热量

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的方法，在低温台阶阶段，设置边缘区域的灯管功率大于中心区域的灯管功率，这样，就能补偿晶片边缘区域较中心区域辐射放热过多的问题，从而使得晶片边缘区域和中心区域的温度相对均匀，同理，在升温阶段，设置边缘区域的灯管功率小于中心区域的灯管功率，降温阶段，设置边缘区域的灯管功率大于中心区域的灯管功率。本发明所提供的快速热退火方法，相比边缘区域和中心区域具有相同灯管功率的传统方法来说，能够极大地提高晶片的温度均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种快速热退火方法流程图；

图2为现有技术中低温台阶阶段晶片的温度曲线示意图；

图3为现有技术中升温阶段晶片的温度曲线示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。