本公开提出了一种用于组合工件的等离子体处理和热处理的装置。该装置包括处理室、与处理室分开且设置在处理室的第一侧的等离子体室、以及配置为在等离子体室中产生等离子体的等离子体源。石英工件支撑体设置在处理室内，该工件支撑体配置为支撑工件。一个或多个配置为加热工件的辐射热源设置在处理室的第二侧且与第一侧相对的侧上。在工件支撑体与一个或多个热源之间设置电介质窗口。此外，该装置包括配置为获得指示工件温度的温度测量值的温度测量系统。的温度测量系统。的温度测量系统。
【技术实现步骤摘要】
具有等离子体处理系统和热处理系统的工件处理装置
[0001]本公开总体涉及半导体处理装置，例如可操作以执行工件的等离子体处理和热处理的设备。
技术介绍
[0002]等离子体处理广泛地用于半导体工业中，用于材料沉积、材料改性、材料去除以及半导体晶片和其它衬底的相关处理。等离子体源(例如，电感耦合等离子体源、电容耦合等离子体源、微波等离子体源、电子回旋共振等离子体源等)通常用于等离子体处理，以产生用于处理衬底的高密度等离子体和反应性物质。等离子体中的反应性物质可包括带正电的离子和带负电的离子、带负电的电子、电荷中性的自由基和其它高能的中性粒子。为了避免材料的电荷损坏，来自远程等离子体室中产生的等离子体的带电物质可以被过滤掉，而电荷中性自由基和其它高能中性粒子可以穿过分离栅格进入处理室以处理衬底，例如半导体晶片。
[0003]热处理也用于半导体晶片和其它衬底的处理。通常，如本文所使用的热处理室是指加热工件的装置，所述工件例如半导体工件。这种装置可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量源，例如加热灯、激光器或其它热源。在热处理期间，工件可以在受控环境下加热。
[0004]许多热处理工艺需要在一定温度范围内加热工件，使得在工件上发生各种化学和物理转变。例如，在快速热处理期间，工件可以在通常小于几分钟的持续时间内由灯阵列从约300℃加热到约1,200℃的温度。在这些过程中，主要目标可以是根据各种期望的加热方案可靠且准确地测量和控制工件的温度。
[0005]在半导体晶片和其它衬底的工艺流程中，可以有顺序地进行等离子体处理和热处理步骤。代替用于等离子体处理和热处理的两个单独的处理装置，能够对工件进行等离子体处理和热处理二者的单个处理装置对于减少制造周期时间和制造成本是理想的。此外，在半导体和其它衬底的处理流程中，处理步骤可能需要对工件同时进行等离子体处理和热处理。因此，期望一种能够对工件进行等离子体处理和热处理二者的处理装置。
技术实现思路
[0006]本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可以从描述中得知，或者可以通过实施例的实践得知。
[0007]本专利技术的示例方面涉及一种用于处理工件的处理装置。该处理装置包括：处理室；等离子体室，与所述处理室分开，设置在所述处理室的第一侧；气体输送系统，所述气体输送系统配置为将一种或多种工艺气体输送至所述等离子体室；等离子体源，配置为在所述等离子体室中由所述一种或多种工艺气体产生等离子体；工件支撑体，设置在所述处理室内，所述工件支撑体配置为支撑工件，所述工件支撑体包括石英，其中，所述工件的背侧面向所述工件支撑体；一个或多个辐射热源，配置在所述处理室的所述第一侧的相对侧，所述
相对侧也是第二侧，所述一个或多个辐射热源配置为从所述工件的所述背侧加热所述工件；电介质窗口，设置在所述工件支撑体与所述一个或多个辐射热源之间；工件温度测量系统，配置为在温度测量波长范围处以获得指示所述工件的温度的温度测量值；以及工件温度控制系统，配置为控制对辐射热源供电。
[0008]参照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它特征、方面和优点。并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起用于解释相关原理。
附图说明
[0009]在参照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：
[0010]图1示出了根据本公开的示例方面的示例处理系统；
[0011]图2示出了根据本公开的示例方面的示例处理系统；
[0012]图3示出了根据本公开的示例方面的示例处理系统的一部分；
[0013]图4示出了根据本公开的示例性方面的示例泵送板；
[0014]图5示出了根据本公开的示例实施例的示例处理系统；
[0015]图6示出了根据本公开的示例实施例的示例处理系统；
[0016]图7示出了根据本公开的示例实施例的示例温度测量系统；
[0017]图8示出了根据本公开的示例实施例的示例后等离子气体喷射系统；
[0018]图9示出了根据本公开的示例方面的示例处理系统；以及
[0019]图10示出了根据本公开的示例方面的方法的示例流程图。
具体实施方式
[0020]现在将详细参照实施例，在附图中示出了实施例的一个或多个示例。每个示例是作为对实施例的解释而提供的，而不是对本公开的限制。实际上，对于本领域技术人员来说明显的是，在不背离本公开的范围或精神的情况下，可以对实施例进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可与另一实施例一起使用，以产生又一实施例。因此，本公开的各方面旨在覆盖这样的修改和变化。
[0021]各种工件加工处理可能需要等离子体处理、热处理或两者。通常，等离子体处理和热处理(例如快速热处理)必须在不同的装置或处理室中进行，以便精确地控制工艺参数。此外，在等离子体和热处理期间，可能难以获得工件的精确工件温度测量值。
[0022]因此，本公开的各方面提供了许多技术效果和益处。例如，本文提供的处理装置允许在同一处理室中进行等离子体和热处理二者的能力，从而减少半导体处理工厂中的制造周期时间、制造成本和总装置占地面积。此外，本文提供的装置包括温度测量系统，能够在处理期间精确地确定工件中心和周边处两者的工件温度。
[0023]可以对本公开的这些示例实施例进行变化和修改。如在说明书中所使用的，单数形式“一”、“和”以及“该(所述)”包括复数指示物，除非上下文另外清楚地指明。“第一”、“第二”、“第三”等的使用被用作标识符，并且不一定指示任何顺序、暗示的或其它。为了说明和讨论的目的，可以参照“衬底”"或“工件”来讨论示例方面。使用本文提供的公开内容，本领
域普通技术人员将理解，本公开的示例性方面可与任何合适的工件一起使用。术语“约”与数值结合使用是指在所述数值的20％内。
[0024]图1示出了可以用于执行根据本公开的示例实施例的过程的示例处理装置100。如图所示，处理装置100包括处理室110和与处理室110分开的等离子体室120。处理室110包括工件支撑体112或基座，工件支撑体112或基座可操作以保持待处理的工件114(例如半导体晶片)。在该示例说明中，等离子体由感应耦合等离子体源135在等离子体室120(即，等离子体产生区域)中产生，并且期望的物质通过分离栅格组件200从等离子体室120传输到工件114的表面。
[0025]为了说明和讨论的目的，参照电感耦合等离子体源讨论本公开的各方面。使用本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，在不偏离本公开范围的情况下，可以使用任何等离子体源(例如，电感耦合等离子体源、电容耦合等离子体源等)。
[0026]等离子体室120包括电介质侧壁122和顶板124。电介质侧壁122、顶板124和分离栅格200限定等离子体室内部125。电介质侧壁122可以由电介质材料、例如石英和/或氧化铝形成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种处理装置，用于处理工件，所述工件具有顶侧和与所述顶侧相对的背侧，所述处理装置包括：处理室；等离子体室，与所述处理室分开，设置在所述处理室的第一侧；气体输送系统，配置为将一种或多种工艺气体输送至所述等离子体室；等离子体源，配置为在所述等离子体室中由所述一种或多种工艺气体产生等离子体；工件支撑体，设置在所述处理室内，所述工件支撑体配置为支撑工件，所述工件支撑体包括石英，其中，所述工件的所述背侧面向所述工件支撑体；一个或多个辐射热源，配置在所述处理室的所述第一侧的相对侧、即第二侧，所述一个或多个辐射热源配置为从所述工件的所述背侧加热所述工件；电介质窗口，设置在所述工件支撑体与所述一个或多个辐射热源之间；工件温度测量系统，配置为在温度测量波长范围处获得指示所述工件的所述背侧的温度的温度测量值；以及工件温度控制系统，配置为控制对所述辐射热源的供电。2.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述等离子体源是电感耦合等离子体源。3.根据权利要求2所述的处理装置，其中，在所述电感耦合等离子体源和所述等离子体室之间设置接地的法拉第屏蔽体。4.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述等离子体室和所述处理室由一个或多个分离栅格分开。5.根据权利要求4所述的处理装置，其中，所述一个或多个分离栅格包括设置在其中的一个或多个冷却通道。6.根据权利要求4所述的处理装置，其中，所述处理装置还包括一个或多个气体注入口，所述一个或多个气体注入口配置为在一个或多个分离栅格之间注入气体。7.根据权利要求4所述的处理装置，其中，所述一个或多个分离栅格设置成能够过滤所述等离子体以在所述处理室中产生经过滤的混合物，以使所述工件的所述顶侧能够暴露于所述经过滤的混合物。8.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述电介质窗口包含石英。9.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述电介质窗口包括：一个或多个透明区域，对所述温度测量波长范围内的至少一部分辐射透明；以及一个或多个不透明区域，对所述温度测量波长范围内的所述一部分辐射不透明，其中，所述一个或多个不透明区域配置为阻挡由所述辐射热源发射的所述温度测量波长范围内的宽带辐射的至少一部分。10.根据权利要求9所述的处理装置，其中，所述电介质窗口包含石英，且所述一个或多个不透明区域包含比所述一个或多个透明区域更高的羟基(...
【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：玛特森技术公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。