專(zhuān)利名稱(chēng)：快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)以及快速熱處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)以及快速熱 處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
快速熱處理(Rapid thermal processing, RTP)工藝是將晶片快速加熱到設(shè)定溫 度，進(jìn)行短時(shí)間快速熱處理的方法，熱處理時(shí)間通常小于1 2分鐘，RTP設(shè)備可以快速升 至工藝要求的溫度，并快速冷卻，通常升(降)溫的速度為20 250°C/秒。過(guò)去幾年間， RTP工藝已逐漸成為先進(jìn)半導(dǎo)體制造必不可少的一項(xiàng)工藝，其可用于氧化、退化、金屬硅化 物的形成和快速熱化學(xué)沉積。RTP設(shè)備快速升溫、短時(shí)間快速處理的能力很重要，因?yàn)橄冗M(jìn)半導(dǎo)體制造要求盡可 能縮短熱處理時(shí)間、限制雜質(zhì)擴(kuò)散程度。RTP設(shè)備有多種加熱結(jié)構(gòu)，熱源和溫度控制方法。 目前，國(guó)際上常見(jiàn)的RTP設(shè)備，基本上是采用燈光輻射型熱源，在RTP設(shè)備中，熱源直接面對(duì) 晶片表面，而不是像批處理高溫爐一樣對(duì)晶片邊緣進(jìn)行加熱。因此，RTP設(shè)備處理大直徑晶 片時(shí)不會(huì)影響工藝處理的均勻性和升(降)溫速度。通常，RTP設(shè)備還有晶片旋轉(zhuǎn)功能，使 熱處理均勻性更佳。目前的RTP設(shè)備中，晶圓放置在邊緣環(huán)的內(nèi)環(huán)上，邊緣環(huán)固定設(shè)置于可旋轉(zhuǎn)圓環(huán) 上，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)圓環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可旋轉(zhuǎn)圓環(huán)上的邊緣環(huán)隨之旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在邊緣環(huán)內(nèi)的晶圓也隨之 旋轉(zhuǎn)。由于邊緣環(huán)與晶圓的接觸面采用光滑的設(shè)計(jì)，在開(kāi)始旋轉(zhuǎn)和結(jié)束旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于慣性作 用，不可避免地會(huì)導(dǎo)致晶圓在邊緣環(huán)上產(chǎn)生位移，從而使熱處理的均勻性變差。RTP工藝中 應(yīng)用最廣泛的是離子注入后的退火，如果由于晶圓在邊緣環(huán)上產(chǎn)生的位移而引起熱處理的 均勻性變差，使晶格擴(kuò)散和離子再修復(fù)受到影響，最終導(dǎo)致晶圓內(nèi)部的方塊電阻均一性變 差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)以及快速熱處理設(shè)備， 以解決晶圓內(nèi)部的方塊電阻均一性變差的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)，邊緣環(huán)包括 外環(huán)以及由所述外環(huán)內(nèi)周面沿徑向延伸的內(nèi)環(huán)，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)限定了用于容置晶圓的空 間，所述內(nèi)環(huán)的表面為粗糙表面。優(yōu)選地，在所述快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)中，內(nèi)環(huán)表面設(shè)置有網(wǎng)格狀突起。優(yōu)選地，在所述快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)中，所述內(nèi)環(huán)表面設(shè)置有球形突起。優(yōu)選地，在所述快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)中，所述邊緣環(huán)的材料為碳化硅。本實(shí)用新型還提出了一種快速熱處理設(shè)備，所述快速熱處理設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)圓 環(huán)；設(shè)置于所述可旋轉(zhuǎn)圓環(huán)內(nèi)的反射板；以及設(shè)置于所述可旋轉(zhuǎn)圓環(huán)上的邊緣環(huán)；其中，所 述邊緣環(huán)包括外環(huán)以及由所述外環(huán)內(nèi)周面沿徑向延伸的內(nèi)環(huán)，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)限定了用于容置晶圓的空間，所述內(nèi)環(huán)的表面為粗糙表面。優(yōu)選地，在所述快速熱處理設(shè)備中，所述內(nèi)環(huán)表面設(shè)置有網(wǎng)格狀突起。優(yōu)選地，在所述快速熱處理設(shè)備中，所述內(nèi)環(huán)表面設(shè)置有球形突起。優(yōu)選地，在所述快速熱處理設(shè)備中，所述邊緣環(huán)的材料為碳化硅。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)，通過(guò)將邊緣環(huán)的 表面設(shè)置為粗糙表面，從而增大邊緣環(huán)的內(nèi)環(huán)與放置在內(nèi)環(huán)上的晶圓之間的摩擦系數(shù)，避 免晶圓在邊緣環(huán)上產(chǎn)生位移，從而保持熱處理的均勻性，最終使晶圓內(nèi)部的方塊電阻的均 一性得以保持。本實(shí)用新型提供的快速熱處理設(shè)備，能夠保持對(duì)晶圓熱處理時(shí)的良好均勻 性。

圖Ia為本實(shí)用新型實(shí)施例的快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；圖Ib為本實(shí)用新型實(shí)施例的快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)結(jié)構(gòu)俯視圖；圖加為本實(shí)用新型實(shí)施例的晶圓放置在快速熱處理設(shè)備上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為本實(shí)用新型實(shí)施例的晶圓放置在快速熱處理設(shè)備上的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)作進(jìn) 一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明 的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說(shuō)明本 實(shí)用新型實(shí)施例的目的。本實(shí)用新型的核心思想在于，提供一種快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)以及快速熱處理 設(shè)備，通過(guò)將邊緣環(huán)的內(nèi)環(huán)表面設(shè)置為粗糙表面，從而增大邊緣環(huán)的內(nèi)環(huán)與放置在內(nèi)環(huán)上 的晶圓之間的摩擦系數(shù)，避免晶圓在邊緣環(huán)上產(chǎn)生位移，從而保持熱處理的均勻性，最終使 晶圓內(nèi)部的方塊電阻的均一性得以保持。具體請(qǐng)參考圖Ia和圖lb，其中，圖Ia為本實(shí)用新型實(shí)施例的快速熱處理設(shè)備的邊 緣環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖，圖Ib為本實(shí)用新型實(shí)施例的快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)結(jié)構(gòu)俯視圖。參考圖Ia和圖Ib所示，所述邊緣環(huán)10包括外環(huán)12以及由所述外環(huán)12內(nèi)周面沿 徑向延伸的內(nèi)環(huán)11，所述內(nèi)環(huán)11和外環(huán)12限定了用于容置晶圓的空間，所述內(nèi)環(huán)11的表 面為粗糙表面，從而增大內(nèi)環(huán)11與放置在內(nèi)環(huán)11上的晶圓之間的摩擦系數(shù)，避免晶圓在邊 緣環(huán)10上產(chǎn)生位移，從而保持熱處理的均勻性，最終使晶圓內(nèi)部的方塊電阻的均一性得以 保持。較佳地，所述邊緣環(huán)10的材料為碳化硅。所述碳化硅耐熱性好，硬度高，能適應(yīng)快 速熱處理設(shè)備腔體內(nèi)的高溫環(huán)境。在本實(shí)施例中，所述內(nèi)環(huán)11的表面設(shè)置有網(wǎng)格狀突起，以使內(nèi)環(huán)11的表面為粗糙 表面。其中，所述網(wǎng)格狀突起的格子為正方形的格子，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，所 述網(wǎng)格狀突起的格子的形狀不僅僅局限為正方形，還可以是菱形等其他的形狀。此外，所述 內(nèi)環(huán)11的表面也可以設(shè)置有球形突起或半球形突起，只要滿(mǎn)足內(nèi)環(huán)11的表面為粗糙表面 即可。[0025]相應(yīng)的，本實(shí)用新型還提供一種快速熱處理設(shè)備。具體請(qǐng)參考圖加和圖2b，其中， 圖加為本實(shí)用新型實(shí)施例的晶圓放置在快速熱處理設(shè)備上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為本實(shí)用 新型實(shí)施例的晶圓放置在快速熱處理設(shè)備上的俯視圖。參照?qǐng)D加和圖2b所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的快速熱處理設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)圓 環(huán)22 ；設(shè)置于所述可旋轉(zhuǎn)圓環(huán)22上的邊緣環(huán)10，所述邊緣環(huán)10包括外環(huán)12以及由所述 外環(huán)12內(nèi)周面沿徑向延伸的內(nèi)環(huán)11，所述內(nèi)環(huán)11和外環(huán)12限定了用于容置晶圓20的空 間，所述內(nèi)環(huán)11的表面為粗糙表面。進(jìn)行快速熱處理工藝時(shí)，將晶圓20放置在邊緣環(huán)10的內(nèi)環(huán)11上，并使晶圓20不 接觸到外環(huán)12，由于內(nèi)環(huán)11的表面呈網(wǎng)格狀，因此晶圓20與內(nèi)環(huán)11之間的摩擦系數(shù)增大， 避免晶圓20在邊緣環(huán)10上產(chǎn)生位移，從而保持熱處理的均勻性，最終使晶圓20內(nèi)部的方 塊電阻的均一性得以保持。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新 型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其 等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)，其特征在于，所述邊緣環(huán)包括外環(huán)以及由所述外環(huán) 內(nèi)周面沿徑向延伸的內(nèi)環(huán)，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)限定了用于容置晶圓的空間，所述內(nèi)環(huán)的表面 為粗糙表面。
2.如權(quán)利要求1所述的快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)表面設(shè)置有 網(wǎng)格狀突起。
3.如權(quán)利要求1所述的快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)表面設(shè)置有 球形突起。
4.如權(quán)利要求1所述的快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)，其特征在于，所述邊緣環(huán)的材料為 碳化硅。
5.一種快速熱處理設(shè)備，所述快速熱處理設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)圓環(huán)以及設(shè)置于所述可旋 轉(zhuǎn)圓環(huán)上的邊緣環(huán)；其特征在于，所述邊緣環(huán)包括外環(huán)以及由所述外環(huán)內(nèi)周面沿徑向延 伸的內(nèi)環(huán)，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)限定了用于容置晶圓的空間，所述內(nèi)環(huán)的表面為粗糙表面。
6.如權(quán)利要求5所述的快速熱處理設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)表面設(shè)置有網(wǎng)格狀突起。
7.如權(quán)利要求5所述的快速熱處理設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)表面設(shè)置有球形突起。
8.如權(quán)利要求5所述的快速熱處理設(shè)備，其特征在于，所述邊緣環(huán)的材料為碳化硅。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提出的一種快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)，邊緣環(huán)包括外環(huán)以及由所述外環(huán)內(nèi)周面沿徑向延伸的內(nèi)環(huán)，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)限定了用于容置晶圓的空間，所述內(nèi)環(huán)的表面為粗糙表面。本實(shí)用新型還提出了一種快速熱處理設(shè)備，所述快速熱處理設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)圓環(huán)；設(shè)置于所述可旋轉(zhuǎn)圓環(huán)上的邊緣環(huán)。本實(shí)用新型提供的快速熱處理設(shè)備的邊緣環(huán)，通過(guò)將邊緣環(huán)的表面設(shè)置為粗糙表面，從而增大邊緣環(huán)的內(nèi)環(huán)與放置在內(nèi)環(huán)上的晶圓之間的摩擦系數(shù)，避免晶圓在邊緣環(huán)上產(chǎn)生位移，從而保持熱處理的均勻性，最終使晶圓內(nèi)部的方塊電阻的均一性得以保持。
文檔編號(hào)C30B33/02GK201915170SQ20102066420
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者任瑞龍 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司