[发明专利]具有冷却系统的快速热处理系统

说明书

本公开提供了用于处理工件的装置、系统和方法。在一个示例中，这种用于进行尖峰退火快速热处理的方法可以包括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。该方法还可以包括接收指示工件温度的数据。此外，该方法可以包括监测工件相对于温度设定点的温度。此外，该方法可以包括至少部分地基于工件达到温度设定点而控制热源停止加热工件。此外，该方法可以包括至少部分地基于工件达到温度设定点而控制冷却系统开始使冷却气体以约300slm或更大的速率流过工件以减小工件的t50峰宽。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月18日提交的题为“具有冷却系统的快速热处理系统”的美国临时申请序列号63/066,856的优先权，其通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及热处理系统，更具体地涉及具有冷却系统的快速热处理系统。

背景技术

如本文所用，热处理腔室是指加热工件如半导体工件(例如，半导体晶片)的系统。这样的系统可以包括用于支撑一个或多个工件的支撑板和用于加热工件的能源，例如加热灯、激光器或其他热源。在热处理期间，工件可根据处理方案在受控条件下加热。

许多热处理工艺需要在一定温度范围内加热工件，以便在将工件制造成装置时可以发生各种化学和物理转变。例如，在快速热处理过程中，工件可以在通常少于数分钟的持续时间内被灯阵列通过支撑板加热到约300℃至约1,200℃的温度。

发明内容

本公开实施例的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中获悉，或者可以通过实践实施例而获知。

本公开的一个示例方面涉及一种用于进行半导体工件的快速热处理的热处理系统。该系统包括处理腔室和被配置为在处理腔室内支撑工件的工件支撑件。该系统还包括被配置为加热工件的热源和被配置为产生指示工件温度的数据的温度测量系统。此外，该系统包括冷却系统，该冷却系统被配置为使冷却气体流过支撑在工件支撑件上的工件，冷却系统包括布置在冷却平面中的多个冷却管，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。

本公开的其他示例方面涉及用于进行半导体工件的快速热处理的系统、方法、装置和工艺。

参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解各种实施例的这些和其他特征、方面和优点。包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起用于解释相关原理。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的实施例的详细讨论，其中：

图1描绘了根据本公开的示例实施例的快速热处理系统；

图2描绘了根据本公开的示例实施例的热处理系统的示例冷却系统的透视图；

图3描绘了根据本公开的示例实施例的热处理系统的示例冷却系统的冷却管的自底向上视图。

图4描绘了根据本公开的示例实施例的热处理系统的示例冷却系统的冷却管的横截面图。

图5描绘了根据本公开的示例实施例的热处理系统的示例温度时间曲线；

图6描绘了根据本公开的示例实施例的热处理系统的示例温度时间曲线；

图7描绘了根据本公开的示例实施例的示例方法的流程图；和

图8描绘了根据本公开的示例实施例的另一示例方法的流程图。

具体实施例