[发明专利]晶圆加工室灯模块的实时校准

说明书

技术领域

本发明涉及一种设备，系统和方法，具体而言，涉及用于晶圆加工室灯模块校准的设备，系统和方法。

背景技术

在某些半导体制造工艺中，晶圆加工室或反应器被用来处理用于制作集成电路的晶圆。在制造过程中，晶圆被放置在晶圆固定器(或基座)上。晶圆被放置在晶圆固定器后，它被放置在使用灯模块进行高温处理的加工室或反应器中。灯模块可放置在晶圆固定器上方和下方的不同区域中来加热晶圆固定器和晶圆，以此可对晶圆进行晶圆加工。

例如，使用灯模块的晶圆加工工艺，如化学汽相沉积(CVD)，可被进行以在晶圆上沉积或外延(epi)生长膜层。当采用CVD工艺时，沉积在晶圆上的膜量会作为晶圆的温度分布的范围而变化。整个晶圆的温度分布由于各种原因可能并不均一。例如，整个晶圆的温度分布可能不均一是由于不同的灯模块的输出功率可能会随着时间的推移而衰退，从而造成晶圆的各个区域之间的温度差异。因此，不均匀的温度分布导致不均匀/不同的膜厚度和均一性，最终对晶圆制成的集成电路的性能产生不利影响。温度分布均一性对于其他晶圆加工工艺，如快速热处理(RTP)，退火，掺杂，蚀刻等工艺也很重要。因此，需要改进方法和器件以在晶圆加工工艺中更均一地控制晶圆温度。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种设备，包括：晶圆加工室；设置在不同区域中并可操作以加热位于所述晶圆加工室内的晶圆的不同部分的辐射加热元件；设置在所述晶圆加工室外面并可操作以监测设置在不同区域中的所述辐射加热元件的能量的传感器；以及配置成利用所述传感器表征在不同区域中设置的所述辐射加热元件并为设置在不同区域中的所述辐射加热元件提供校准的计算机，从而使得整个晶圆表面保持基本均一的温度分布。

在上述设备中，其中，所述辐射加热元件的不同区域是四个不同的区域，其中所述传感器对应于所述辐射加热元件的四个不同的区域而设置在四个不同的区域中。

在上述设备中，其中，所述辐射加热元件包括：设置在所述晶圆之上位于第一区域中并可操作以加热所述晶圆内部的多个第一辐射加热元件；设置在所述晶圆之上位于第二区域中并可操作以加热所述晶圆外部的多个第二辐射加热元件；设置在所述晶圆之下位于第三区域中并可操作以加热所述晶圆内部的多个第三辐射加热元件；以及设置在所述晶圆之下位于第四区域中并可操作以加热所述晶圆外部的多个第四辐射加热元件。

在上述设备中，其中，所述辐射加热元件包括：设置在所述晶圆之上位于第一区域中并可操作以加热所述晶圆内部的多个第一辐射加热元件；设置在所述晶圆之上位于第二区域中并可操作以加热所述晶圆外部的多个第二辐射加热元件；设置在所述晶圆之下位于第三区域中并可操作以加热所述晶圆内部的多个第三辐射加热元件；以及设置在所述晶圆之下位于第四区域中并可操作以加热所述晶圆外部的多个第四辐射加热元件，其中，所述传感器包括：可操作以监测来自所述多个第一辐射加热元件的能量的多个第一传感器；可操作以监测来自所述多个第二辐射加热元件的能量的多个第二传感器；可操作以监测来自所述多个第三辐射加热元件的能量的多个第三传感器；以及可操作以监测来自所述多个第四辐射加热元件的能量的多个第四传感器。

在上述设备中，其中，所述辐射加热元件包括：设置在所述晶圆之上位于第一区域中并可操作以加热所述晶圆内部的多个第一辐射加热元件；设置在所述晶圆之上位于第二区域中并可操作以加热所述晶圆外部的多个第二辐射加热元件；设置在所述晶圆之下位于第三区域中并可操作以加热所述晶圆内部的多个第三辐射加热元件；以及设置在所述晶圆之下位于第四区域中并可操作以加热所述晶圆外部的多个第四辐射加热元件，其中，所述传感器包括：可操作以监测来自所述多个第一辐射加热元件的能量的多个第一传感器；可操作以监测来自所述多个第二辐射加热元件的能量的多个第二传感器；可操作以监测来自所述多个第三辐射加热元件的能量的多个第三传感器；以及可操作以监测来自所述多个第四辐射加热元件的能量的多个第四传感器，其中，所述多个第二传感器围绕所述多个第一传感器，并且其中，所述多个第四传感器围绕所述多个第三传感器。