[发明专利]用于弧光灯的氮注入

说明书

提供了用于减少一个或更多个弧光灯的污染的系统和方法。一个示例实现方式涉及毫秒退火系统。该毫秒退火系统包括用于使用毫秒退火工艺对基底进行热处理的处理室。该系统还包括一个或更多个弧光灯。一个或更多个弧光灯中的每一个均耦接至用于在弧光灯的操作期间使水循环通过弧光灯的水回路。该系统包括试剂注入源，该试剂注入源被配置成在弧光灯的操作期间将试剂例如氮气引入到循环通过弧光灯的水中。

优先权声明

本申请要求于2015年12月30日提交的题为“Nitrogen Injection for Lamps ina Millisecond Anneal System”的美国临时申请第62/272,942号的优先权的权益，其通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容总体涉及可以用在例如毫秒退火系统中以用于基底例如半导体基底的热处理的弧光灯。

背景技术

毫秒退火系统可以用于半导体加工以用于基底(substrate)例如硅晶片的超快速热处理。在半导体加工中，快速热处理可以用作退火步骤以修复注入损伤、改善沉积层的质量、改善层界面的质量、激活掺杂剂以及实现其他目的，同时控制掺杂物质的扩散。

可以使用强烈且短暂的曝光来以能够超过每秒10⁴℃的速率对基底的整个顶表面进行加热来实现半导体基底的毫秒级或超快速温度处理。基底的仅一个表面的快速加热可以产生贯穿基底的厚度的大温度梯度，而基底的大部分保持曝光之前的温度。因此基底的大部分用作散热器，从而产生顶表面的快速冷却速率。

发明内容

本公开内容的实施方式的各方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者其可以从该描述中了解到，或者其可以通过对实施方式的实践来了解到。

本公开内容的一个示例方面涉及一种毫秒退火系统。该毫秒退火系统包括用于使用毫秒退火工艺来对半导体基底进行热处理的处理室。该系统还包括一个或更多个弧光灯。一个或更多个弧光灯中的每一个均耦接至用于在弧光灯的操作期间使水循环通过弧光灯的水回路。该系统包括氮气注入源或其他试剂源，所述氮气注入源或其他试剂源被配置成在弧光灯的操作期间将氮气或其他试剂引入到循环通过弧光灯的水中。

可以对本公开内容的示例方面进行改变和修改。本公开内容的其他示例方面涉及用于热处理半导体基底的系统、方法、设备和处理。

参考以下描述和所附权利要求，各种实施方式的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书并且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开内容的实施方式，并且与说明书一起用于说明相关原理。

附图说明

在说明书中参考附图阐述了针对本领域普通技术人员的实施方式的详细讨论，在附图中：

图1描绘了根据本公开内容的示例实施方式的示例毫秒退火加热概况；

图2描绘了根据本公开内容的示例实施方式的示例毫秒退火系统的一部分的示例透视图；

图3描绘了根据本公开内容的示例实施方式的示例毫秒退火系统的分解图；

图4描绘了根据本公开内容的示例实施方式的示例毫秒退火系统的截面图；

图5描绘了在根据本公开内容的示例实施方式的毫秒退火系统中使用的示例灯的透视图；

图6描绘了在根据本公开内容的示例实施方式的毫秒退火系统的晶片平面板中使用的示例边缘反射器；

图7描绘了可以在根据本公开内容的示例实施方式的毫秒退火系统中使用的示例反射器；

图8描绘了可以在根据本公开内容的示例实施方式的毫秒退火系统中使用的示例弧光灯；

图9至图10描绘了根据本公开内容的示例实施方式的示例弧光灯的操作；