[发明专利]防止晶圆翘曲的热退火处理方法及装置

说明书

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种防止晶圆翘曲的热退火处理方法及装置。其中方法包括：将目标晶圆，由圆心至外缘位置，依次划分为n块封闭的加热区，其中n为正整数；以对应加热条件分别对n块加热区进行加热，使得n块加热区，由目标晶圆的圆心至外缘位置处，对应的温度逐渐递减，使得目标晶圆在快速热退火过程中的热应力由目标晶圆的中心向边缘延展。装置包括：工作腔，若干目标晶圆依次进入热退火处理装置的工作腔中，进行如上述的防止晶圆翘曲的热退火处理方法，可以解决相关技术中在快速热退火过程中，晶圆边缘由于过热产生热膨胀，使晶圆上的应力由边缘向中心压缩，从而使得晶圆整体呈现下凹形变的问题。

技术领域

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种防止晶圆翘曲的热退火处理方法及装置。

背景技术

快速热退火是半导体加工工艺中的一种常规技术手段，用于激活半导体材料中的掺杂元素，和将离子注入造成的非晶结构恢复为完整晶格结构。

在相关技术中，快速热退火是在工作腔中将晶圆快速加热至温度为1000K至1500K左右，晶圆达到该温度后会保持几秒中，然后完成淬火。

但是，在相关技术的快速退火过程中，晶圆各个区域快速升温的速度不一致，使得温场分布不均匀，从而导致晶圆受热形变不均，容易出现晶圆边缘过热产生热膨胀使晶圆上的应力由边缘向中心压缩，从而使得晶圆整体呈现下凹形变的问题。晶圆整体呈现下凹形变的问题,使得晶圆的下凹面与载片台之间会出现摩擦，增大晶圆跳片或破片的风险。

发明内容

本申请提供了一种防止晶圆翘曲的热退火处理方法及装置，可以解决相关技术中在快速热退火过程中，晶圆边缘由于过热产生热膨胀，使晶圆上的应力由边缘向中心压缩，从而使得晶圆整体呈现下凹形变的问题。

作为本申请的第一方面，提供一种防止晶圆翘曲的热退火处理方法，所述防止晶圆翘曲的热退火处理方法由一种防止晶圆翘曲的热退火处理装置执行，所述防止晶圆翘曲的热退火处理方法至少包括以下步骤：

将目标晶圆，由圆心至外缘位置，依次划分为n块封闭的加热区，其中n为正整数；

以对应加热条件分别对n块所述加热区进行加热，使得n块所述加热区，由所述目标晶圆的圆心至外缘位置处，对应的温度逐渐递减，使得目标晶圆在快速热退火过程中的热应力由所述目标晶圆的中心向边缘延展。

可选的，所述以对应加热条件分别对n块所述加热区进行加热，使得n块所述加热区，由所述目标晶圆的圆心至外缘位置，温度逐渐递减的步骤，包括：

对n块加热区的加热条件对应设置为不同的加热功率，使得n块所述加热区，由所述目标晶圆的圆心至外缘位置处，对应的加热功率逐渐减小；

使得在相同加热时间下，n块所述加热区，由所述目标晶圆的圆心至外缘位置处，对应的温度逐渐递减，目标晶圆在快速热退火过程中的热应力由所述目标晶圆的中心向边缘延展。

可选的，所述以对应加热条件分别对n块所述加热区进行加热，使得n块所述加热区，由所述目标晶圆的圆心至外缘位置，温度逐渐递减的步骤，包括：

对n块加热区的加热条件对应设置为不同的加热时间，使得n块所述加热区，由所述目标晶圆的圆心至外缘位置处，对应的加热时间逐渐减小；

使得在相同加热功率下，n块所述加热区，由所述目标晶圆的圆心至外缘位置处，对应的温度逐渐递减，目标晶圆在快速热退火过程中的热应力由所述目标晶圆的中心向边缘延展。

作为本申请的第一方面，还提供一种防止晶圆翘曲的热退火处理方法，其特征在于，

若干目标晶圆依次进入热退火处理装置的工作腔中，进行如权利要求1至4中任一项所述的防止晶圆翘曲的热退火处理方法；若干目标晶圆按照进入所述工作腔中的顺序包括上一目标晶圆，和当前目标晶圆；