用于外延沉积反应器的动态及局部温度控制的制作方法

本公开内容的实施例大体半导体处理的设备及方法，更具体而言，涉及热处理室及点加热器的使用。

背景技术：

1、处理半导体基板用于各种应用，包括整合设备及微型设备的制造。在处理期间，基板被放置在处理室内的基板支撑件上。基板支撑件由支撑轴支撑，支撑轴可绕中心轴旋转。对如安置在基板下方及上方的多个加热灯的加热源的精确控制，允许基板在非常严格的容差内被加热。对基板温度的严格控制有助于在基板上沉积均匀的层。

2、即使控制处理室内的加热灯，通常亦难以在基板上获得均匀的膜沉积。不均匀性包括基板上沉积稍多或稍少的区域。不均匀性可能由一个或多个因素引起，如基板支撑件及基板内的不均匀热分布及不均匀的前驱物流速。因此，需要改进半导体处理中的加热设备及方法。

技术实现思路

1、本公开内容大体涉及在处理期间调整基板温度分布的方法，适用于半导体制造期间。该方法包括确定基板的第一角位置。将多个温度校正因数提供给点加热器控制器。使用点加热器将基板的第一角度部分暴露于具有第一功率的第一辐射束。使用多个温度校正因数中的第一温度校正因数来确定第一功率。在暴露基板的第一角度部分之后，基板围绕中心轴旋转。在旋转基板之后，使用点加热器将基板的第二角度部分暴露于具有第二功率的第二辐射束。使用多个温度校正因数中的第二温度校正因数来确定第二功率。第二功率不同于第一功率。

2、在另一实施例中，描述了适用于半导体制造期间的用于处理基板的设备。该设备包括腔室主体、安置在腔室主体内的基板支撑件、腔室盖、腔室底板、安置在腔室盖与基板支撑件之间的上视窗、安置在基板支撑件与腔室底板之间的下视窗、安置在上视窗与腔室盖之间的多个上灯、安置在下视窗与腔室底板之间的多个下灯、安置在腔室盖上并配置成将辐射束导向基板支撑件的一个或多个点加热器，及控制器。控制器被配置为控制一个或多个点加热器，并被程式设计为：确定基板的角位置，并通过使用一组温度校正因数调整一个或多个点加热器的功率输出，使得一个或多个点加热器的功率输出随着点加热器加热基板的多个角度部分而变化。

3、在另一实施例中，描述了非暂时性计算机可读介质。该非暂时性计算机可读介质储存指令，当由处理器执行时，所述指令使计算机系统执行以下步骤：确定基板的角位置，接收温度校正曲线，及调整一个或多个点加热器的功率输出。调整功率输出包括使用温度校正曲线，使得一个或多个点加热器的功率输出随着点加热器沿着基板的第一径向位置加热基板的多个角度部分而变化。

技术特征：

1.一种在处理期间调整基板的温度分布的方法，适用于半导体制造期间，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一角度部分及所述第二角度部分都安置在离所述基板的中心相同的径向距离处。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一角度部分的所述暴露与所述第二角度部分的所述暴露之间，所述基板围绕所述基板的中心旋转。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在校准操作期间，使用测试基板上的膜的厚度或成分来确定所述温度校正因数。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使用位置感测器确定所述基板的第一角位置，所述位置感测器被配置为确定所述基板或其上安置有所述基板的基板支撑件的所述第一角位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述温度校正因数与所述基板的角位置相关联。

7.根据权利要求6所述的方法，其中输送到所述第一角度部分及所述第二角度部分的所述第一功率及所述第二功率分别具有大于约2w/cm2的功率密度。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：使用所述点加热器将所述基板的第三角度部分暴露于具有第三功率的第三辐射束，所述第三功率是使用所述多个温度校正因数中的第三温度校正因数确定的，其中所述第三功率不同于所述第一功率及所述第二功率。

9.一种适于在半导体制造期间使用的用于处理基板的设备，包括：

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述一个或多个点加热器的所述辐射束的直径小于约10mm。

11.根据权利要求9所述的设备，进一步包括位置感测器，其被配置为确定所述基板或其上安置有所述基板的基板支撑件的角位置。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述一个或多个点加热器与所述位置感测器相比，位于围绕所述基板支撑件的不同角位置。

13.根据权利要求9所述的设备，其中所述控制器是点加热微控制器，且与处理室控制器分离。

14.根据权利要求9所述的设备，其中所述一个或多个点加热器中的每一个都被定位成将所述辐射束导向所述基板支撑件的不同径向位置。

15.一种储存指令的非暂时性计算机可读介质，当由处理器执行时，所述指令使计算机系统执行以下步骤：

16.根据权利要求15所述的介质，其中所述一个或多个点加热器的辐射束被导向所述基板，且具有小于约25mm的直径。

17.根据权利要求15所述的介质，其中使用位置感测器确定所述基板的所述角位置。

18.根据权利要求17所述的介质，其中所述一个或多个点加热器与所述位置感测器相比，位于所述基板周围不同的角位置，且所述温度校正曲线被偏移，以解决位置感测器相对于所述基板的角位置与所述一个或多个点加热器相对于所述基板的所述角位置之间的差异。

19.根据权利要求15所述的介质，其中所述温度校正曲线是使用多个温度校正因数形成的，且所述多个温度校正因数是通过在校准操作期间测量测试基板上的膜厚度或材料成分来确定的。

20.根据权利要求15所述的介质，其中所述一个或多个点加热器的所述功率输出在处理室内的沉积操作期间是变化的，且提高了在所述基板上的不同角位置处于所述基板上的第一径向位置生长的膜的均匀性。

技术总结一种用于改善半导体基板上膜生长均匀性的方法及设备。当基板旋转时，通过调整由点加热器提供给基板的功率量来提高膜生长的均匀性。因此，由点加热器提供给基板的功率量随着基板的被点加热器加热的部分的变化而变化。由点加热器提供的功率变化取决于由控制器施加的温度校正因数。技术研发人员：萨提亚·施里尼瓦斯·查理,叶祉渊受保护的技术使用者：应用材料公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29