[发明专利]一种消除闪光退火机台首十枚效应的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种消除闪光退火机台首十枚效应的方法。

背景技术

传统的离子注入工艺之后，通常都会采用退火工艺来激活杂质并修复离子注入对衬底晶圆造成的损伤。然而，随着硅基器件特征尺寸减小到40/28纳米，集成度和复杂度的增强，特别是超浅结对掺杂元素的扩散控制更严格，单单使用传统的均温退火(秒级)以及尖峰退火(约1000毫秒)已经不能满足热预算(Thermal Budget)的要求，从而影响CMOS器件性能。

为了实现在激活杂质的同时减少杂质的扩散，需要更先进的退火技术来支持。闪光退火(Flash Anneal,FLA)技术的出现以及发展为解决上述问题提供了一个可以选择的方向。闪光退火是使用闪光灯对晶圆表面进行闪光加热退火的毫秒级退火工艺，在超浅结退火工艺中通常配合尖峰退火一起使用。尖峰退火可以激活杂质，但使用闪光退火工艺后，杂质的激活率可以再次得到提高。同时，晶圆表面与晶圆背面过大的温差亦会造成巨大的应力和翘曲，并有可能导致晶圆破裂。

为了减少晶圆表面和晶圆背面的温差，现有的闪光退火机台设计是在晶圆上方放置高温闪光灯，在晶圆下方放置预加热卤素灯。当退火机台处于闲置状态时，所述高温闪光灯和所述预加热卤素灯均为关闭状态，工艺腔室为冷态。在机台从闲置状态投入使用状态时，所述工艺腔室由于退火作业会从冷态逐渐变为热态，在热氛围稳定之前，约有近十枚晶圆的实际退火温度会受到影响，导致方块电阻阻值及均匀性出现大幅漂移，片与片之间重复性在器件上无法接受。

通常地，业界可能采用的技术方案如下，方案一：例如在一盒晶圆数量为25枚的产品中，将前10枚晶圆的位置使用假片(Dummy Wafer)填充；方案二：如果机台闲置时间超过预定时间，则在产品生产前，使用10枚调试假片(Seasoning Dummy)进行预热。显然地，上述方案势必造成产能和人力资源的浪费，增加生产成本。

寻求一种可稳定连续生产，且工艺稳定、成品率高的闪光退火工艺方法已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种消除闪光退火机台首十枚效应的方法。

发明内容

本发明是针对现有技术中，传统闪光退火机台在进行退火工艺时势必造成产能和人力资源的浪费，增加生产成本等缺陷提供一种消除闪光退火机台首十枚效应的方法。

为实现本发明之目的，本发明提供一种消除闪光退火机台首十枚效应的方法，一种消除闪光退火机台首十枚效应的方法，所述消除闪光退火机台首十枚效应的方法，包括：

执行步骤S1：将待退火之第一晶圆设置在工艺腔室内；

执行步骤S2：通过设置在所述第一晶圆表面之上方的闪光灯进行加热，通过设置在所述第一晶圆背面之下面的卤素灯以第一温度进行预加热。

可选地，所述消除闪光退火机台首十枚效应的方法，包括：

所执行步骤S1：将待退火之第一晶圆设置在工艺腔室内；

执行步骤S2：通过设置在所述第一晶圆表面之上方的闪光灯进行加热，通过设置在所述第一晶圆背面之下面的卤素灯以第一温度进行预加热；

执行步骤S3：所述闪光退火机台闲置，且所述卤素灯持续以第二温度进行预加热；

执行步骤S4：将待退火之第二晶圆设置在工艺腔室内；

执行步骤S5：通过设置在所述第二晶圆表面之上方的闪光灯进行加热，通过设置在所述第二晶圆背面之下面的卤素灯进行第一温度预加热。

可选地，所述第一晶圆已完成离子注入工艺。

可选地，所述闪光退火机台闲置之闲置时间t≥10min。

可选地，所述闪光灯进行加热的时间为2～50毫秒内的任一数字取值。

可选地，所述闪光灯进行加热的温度为1000～1250℃内的任一数字取值。

可选地，所述卤素灯进行预加热的第一温度为600～800℃内的任一数字取值。

可选地，所述卤素灯在闪光退火机台处于闲置时，所述预加热之第二温度所产生的能量为所述第二晶圆之卤素灯以第一温度进行预加热所产生能量的50％～100％。