[实用新型]一种晶圆热处理设备的边缘环及晶圆热处理设备

说明书

本实用新型公开了一种晶圆热处理设备的边缘环及晶圆热处理设备，晶圆热处理设备的边缘环包括：外环、内环以及连接所述内环与外环的侧壁；所述外环具有上表面和下表面；所述侧壁沿所述外环的下表面向下延伸，具有第一侧面和第二侧面；所述内环自所述侧壁的末端沿所述侧壁的径向向内延伸，所述内环用于承载晶圆；其中，所述内环为透光圆环，所述外环与所述侧壁均为不透光圆环。本实用新型可以有效的解决晶圆背部加热的不均匀问题，提高了晶圆边缘加热的一致性。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆热处理设备的边缘环及晶圆热处理设备。

背景技术

快速热处理工艺(RTP)是将晶片快速加热到设定温度，进行短时间快速热处理的方法，RTP设备可以快速升至工艺要求的温度，并快速冷却，通常升降温的速度为20-250摄氏度/秒。在RTP设备中，热源直接面对晶片表面，而不是像批处理高温炉一样对晶片边缘进行加热。目前，随着器件尺寸的缩小，对晶圆热平衡的均匀性要求越来越高，传统的正面快速热处理(RTP)很难满足生产要求，特别是在瞬时退火(Spike annealing)工艺中，由于保温时间过短，热扩散距离有限，晶片的边缘区域受热不均匀，从而严重影响晶圆边缘区域微图案的形成效果。

为了解决上述问题，目前常用的方式是采用晶圆背面加热工艺，在对晶圆背面进行快速热处理时，晶圆的背面的边缘承载于边缘环上，边缘环会影响晶圆边缘部分的受热，从而导致热处理均匀性变差，最终影响产品良率的稳定性。

实用新型内容

为了解决晶圆背面加热工艺中晶圆受热不均匀的问题，本实用新型提供一种晶圆热处理设备的边缘环及晶圆热处理设备。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案具体如下：

一种晶圆热处理设备的边缘环，包括：外环、内环以及连接内环与外环的侧壁；

外环具有上表面和下表面；

侧壁沿外环的下表面向下延伸，具有第一侧面和第二侧面；

内环自侧壁的末端沿侧壁的径向向内延伸，内环用于承载晶圆；

其中，内环为透光圆环，外环与侧壁均为不透光圆环。

进一步地方案是，外环、侧壁以及内环为一体式结构。

进一步地方案是，边缘环的为石英边缘环，其中外环的下表面和/或上表面以及侧壁的第一侧面和/或第二侧面涂覆有阻光涂层。

进一步地方案是，边缘环的内环宽度介于1mm～5mm。

进一步地方案是，阻光涂层为红外遮光涂层。

一种晶圆热处理设备，包括：热辐射加热器、高温计以及边缘环，热辐射加热器设置在边缘环的下方，高温计设置在边缘环的上方用于检测边缘环上的晶圆的表面温度，其中边缘环包括上述方案中所述的任一边缘环。

进一步地方案是，还包括反射器，反射器设置在边缘环的外围并且环绕边缘环。

进一步地方案是，反射器的高度大于等于边缘环的高度。

进一步地方案是，反射器可升降地设置在边缘环的外围。

进一步地方案是，热辐射加热器为红外线卤素灯。

与现有技术相比，本实用新型的晶圆热处理设备的边缘环及晶圆热处理设备至少具有如下有益效果：