[发明专利]具有冷却系统的快速热处理系统

权利要求书

1.一种热处理系统，用于进行半导体工件的快速热处理，包括：

处理腔室；

工件支撑件，配置为在所述处理腔室内支撑工件；

热源，配置为加热所述工件；

温度测量系统，配置为产生指示所述工件的温度的数据；和

冷却系统，配置为使冷却气体流过支撑在所述工件支撑件上的所述工件，所述冷却系统包括布置在冷却平面中的多个冷却管，所述多个冷却管中的每个冷却管具有入口开口和多个出口开口。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述冷却系统还包括气体供应部，所述气体供应部联接到所述多个冷却管的所述入口开口，以提供来自气体源的冷却气体通过所述多个冷却管并从所述多个冷却管的所述多个出口开口出来，以及

其中，所述热处理系统还包括控制器，所述控制器配置为至少部分地基于指示所述工件的温度的数据来控制所述热源和所述冷却系统，以约300slm或更大的速率提供冷却气体流进入所述处理腔室，以减小热处理期间工件的t50峰宽。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个冷却管包括四个冷却管，其中，所述四个冷却管中直接相邻的冷却管彼此垂直定位。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个冷却管的所述多个出口开口中的每个出口开口的轴线相对于所述冷却平面朝向由所述工件限定的工件平面成角度。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个冷却管的所述多个出口开口与所述工件的中心轴线径向间隔开。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个冷却管的所述多个出口开口中的每个出口开口与所述工件的中心轴线相距不同的径向距离。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述多个冷却管中的每个冷却管的所述多个出口开口中的相邻出口开口之间的径向距离随着距所述工件的中心轴线的径向距离的增加而减小。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个冷却管由石英材料构成。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个冷却管与所述工件的中心轴线间隔开。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述冷却平面平行于所述工件的工件平面。

11.一种用于进行尖峰退火快速热处理的方法，包括：

由一个或多个控制装置控制热源开始加热支撑在处理腔室中的工件支撑件上的工件；

由所述一个或多个控制装置接收来自温度测量系统的指示所述工件的温度的数据；

由所述一个或多个控制装置监测所述工件相对于温度设定点的温度；

由所述一个或多个控制装置至少部分地基于所述工件达到所述温度设定点而控制所述热源停止加热所述工件；和

由所述一个或多个控制装置至少部分地基于所述工件达到所述温度设定点而控制冷却系统开始使冷却气体以约300slm或更大的速率流过所述工件以减小所述工件的t50峰宽，所述冷却系统包括布置在冷却平面中的多个冷却管，所述多个冷却管中的每个冷却管具有入口开口和多个出口开口。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述冷却系统还包括气体供应部，所述气体供应部联接到所述多个冷却管的所述入口开口，以提供来自气体源的冷却气体通过所述多个冷却管并从所述多个冷却管的所述多个出口开口出来，所述冷却系统的所述气体供应部是可控的，以改变所述冷却气体的供应速率。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括由所述一个或多个控制装置控制所述工件支撑件以旋转所述工件。