【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种晶圆退火装置及退火方法。
技术介绍
1、退火工艺是半导体制备过程中的常用工艺，例如在合金、氧化或氮化、离子注入、掺杂活化以及吸杂等工艺后，通常需要退火。退火工艺用于修复晶体的损伤消除晶圆位错和原生缺陷。
2、现有的退火装置通常采用密布的灯珠进行加热，灯珠被划分为若干灯珠组，每个灯珠组中的所有灯珠被同步控制，各灯珠组中的灯珠相对独立控制。故在加热腔中形成了对应于各灯珠组的多个独立的温控区。通过检测各个温控区中的温度并通过控制各灯珠组的灯珠的加热功率实现对加热腔中温度的控制，以保证加热腔中温度分布均匀。
3、该结构的退火装置，相邻温控区在其邻接区域相互干扰，故在该邻接区域容易产生温度异常，而若通过调整相应的灯珠组补偿邻接区域的温度异常，则又会导致温控区中其余区域的温度异常，因此难以兼顾温控区以及相邻温控区的邻接区域的温度补偿。而且，同一温控区中不同位置的温度不同的话，通过与温控区对应的灯珠组进行温度调节的话，也难以兼顾不同位置的温度均趋近于目标温度。因此该温控方式使得整个加热腔中温度均匀性较差。
4、因此，基于上述技术问题，需要一种晶圆退火装置及退火方法，通过退火装置的改进兼顾温控区以及相邻温控区的邻接区域的温度补偿，提高加热腔中温度均匀性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种晶圆退火装置及退火方法，通过退火装置的改进以兼顾温控区以及相邻温控区的邻接区域的温度补偿，提高加热腔中温度均匀性。
2
3、所述灯珠单元包括多个密集排布的灯珠，各所述灯珠划分为若干个灯珠组；
4、所述承载单元用于承载晶圆，所述承载单元平行并正对于所述灯珠单元；
5、所述激光单元用于发出激光，所述激光单元的激光发射口朝向所述承载单元，以使得所述激光单元发出的激光照射至承载单元上的晶圆。
6、可选地，所述激光单元的激光出射角度可调；和/或，所述激光单元相对所述承载单元移动的设置。
7、可选地，所述激光单元的激光发射功率可调。
8、可选地，所述灯珠单元以及所述激光单元分设于所述承载单元的两侧；
9、所述承载单元为透明材质，和/或，所述承载单元为中部镂空结构。
10、可选地，所述灯珠组包括圆形灯珠组以及围绕所述圆形灯珠组的多个环形灯珠组，各所述环形灯珠组由圆形灯珠组的中心沿径向向外依次嵌套，所述圆形灯珠组的中轴线与各所述环形灯珠组的中轴线共线。
11、可选地，承载单元转动的设置。
12、可选地，所述灯珠组包括圆形灯珠组时，所述承载单元的转动中轴线与所述圆形灯珠组的中轴线共线。
13、本专利技术还提供了一种晶圆退火方法，包括以下步骤：
14、开启各灯珠组，使得加热腔中各灯珠组对应的温控区的温度均趋近于目标温度；
15、将加热腔中沿平行于灯珠单元的方向分隔为若干个温度检测区，所述温度检测区包括邻接检测区和非邻接检测区，所述邻接检测区对应于两相邻温控区的邻接处，所述非邻接检测区对应于一温控区；
16、检测加热腔中晶圆对应于各所述温度检测区所在位置的实时温度；
17、若一温度检测区对应的晶圆位置的所述实时温度大于目标温度，降低该温度检测区对应的灯珠组的功率；
18、若一非邻接检测区对应的晶圆位置的所述实时温度低于目标温度，增大该非邻接检测区对应的灯珠组的功率；
19、若一邻接检测区对应的晶圆位置的所述实时温度低于目标温度，则指定该温度检测区为目标区域；激光单元发出的激光照射晶圆位于目标区域内的位置，使得该位置的温度趋近于目标温度。
20、可选地，所述灯珠组包括圆形灯珠组以及围绕所述圆形灯珠组的多个环形灯珠组，各所述环形灯珠组由圆形灯珠组的中心沿径向向外依次嵌套，所述圆形灯珠组的中轴线与各所述环形灯珠组的中轴线共线；
21、所述温度检测区包括圆形温度检测区以及围绕圆形温度检测区的多个环形温度检测区，所述圆形温度检测区与各所述环形温度检测区的中轴线共线且与所述圆形灯珠组的中轴线共线。
22、可选地，激光单元发出的激光照射晶圆位于目标区域内的位置，使得该位置的温度趋近于目标温度包括以下步骤：
23、激光单元发出的激光定向照射晶圆位于目标区域内的位置的某一点；
24、转动晶圆，所述晶圆的转动中轴线、晶圆自身的中轴线与所述圆形灯珠组的中轴线共线。
25、如此配置，上述的晶圆退火装置，其通过灯珠单元和激光单元配合实现温控，灯珠单元作为温控主体，激光单元用于实现温度局部补偿，以保证各温控区以及相邻温控区的邻接部分均达到目标温度，提高加热腔中的温控均匀性。而且灯珠单元配合激光单元的调整方式，其控制方式较为简单，不需要激光单元进行复杂的扫描，简化操作以及退火过程。该晶圆退火装置还适用于同一温控区中不同的位置具有温度差异时的温度补偿，灯珠单元和激光单元可以灵活的实现温度补偿。
26、激光单元采用背面式加热的方式对晶圆进行温度补偿，可不影响正面灯珠分布以及加热腔内的气流场，而且可防止激光单元对晶圆正面加热时造成的图形效应。
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1.一种晶圆退火装置，其特征在于，包括：灯珠单元、承载单元以及激光单元；
2.如权利要求1所述的晶圆退火装置，其特征在于，所述激光单元的激光出射角度可调；和/或，所述激光单元相对所述承载单元移动的设置。
3.如权利要求1所述的晶圆退火装置，其特征在于，所述激光单元的激光发射功率可调。
4.如权利要求1所述的晶圆退火装置，其特征在于，所述灯珠单元以及所述激光单元分设于所述承载单元的两侧；
5.如权利要求1所述的晶圆退火装置，其特征在于，所述灯珠组包括圆形灯珠组以及围绕所述圆形灯珠组的多个环形灯珠组，各所述环形灯珠组由圆形灯珠组的中心沿径向向外依次嵌套，所述圆形灯珠组的中轴线与各所述环形灯珠组的中轴线共线。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的晶圆退火装置，其特征在于，承载单元转动的设置。
7.如权利要求6所述的晶圆退火装置，其特征在于，所述灯珠组包括圆形灯珠组时，所述承载单元的转动中轴线与所述圆形灯珠组的中轴线共线。
8.一种晶圆退火方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述
10.如权利要求9所述的晶圆退火装置，其特征在于，激光单元发出的激光照射晶圆位于目标区域内的位置，使得该位置的温度趋近于目标温度包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆退火装置，其特征在于，包括：灯珠单元、承载单元以及激光单元；
2.如权利要求1所述的晶圆退火装置，其特征在于，所述激光单元的激光出射角度可调；和/或，所述激光单元相对所述承载单元移动的设置。
3.如权利要求1所述的晶圆退火装置，其特征在于，所述激光单元的激光发射功率可调。
4.如权利要求1所述的晶圆退火装置，其特征在于，所述灯珠单元以及所述激光单元分设于所述承载单元的两侧；
5.如权利要求1所述的晶圆退火装置，其特征在于，所述灯珠组包括圆形灯珠组以及围绕所述圆形灯珠组的多个环形灯珠组，各所述环形灯珠组由圆形灯珠组的中心沿径向向外依次嵌套，所述圆形灯珠组的中轴线与各所述环形灯珠组的中轴线共线。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王耀增，
申请(专利权)人：重庆芯联微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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