热处理设备校准方法

专利名称：热处理设备校准方法
技术领域：
本发明涉及一种对包括加热装置并用于对多层基板进行热处理的热处理设备进行校准的方法。本发明还涉及一种校准测试基板以及制造该校准测试基板的方法。
背景技术：
热处理设备通常用于在氢、氩或氧环境中对晶片进行热处理，以例如形成氧化层或使晶片表面平滑。为了在晶片上获得均匀的温度，需要对该设备进行校准。为此目的，在晶片下面放置多个温度传感器，晶片通常水平放置在炉腔内。这些传感器对晶片的局部温度进行测量，并连接至控制系统，该控制系统允许对提供至晶片的热量进行局部改变。
对处理块状(bulk)硅晶片时的这种设备进行校准的常规方法包括，在对于所有探针将偏移量设为“0”的情况下采用快速热氧化以形成大约100的SiO2。然后测量晶片上的氧化物厚度分布，显示腔内的热非均匀性，因为实际上氧化物厚度取决于温度。此后，调节偏移量以校准温度非均匀性，并且重复该处理直到在晶片上形成具有平坦的或者均匀的厚度分布的氧化物层，并且该厚度分布对应于腔内的均匀温度。
然而，这种对热处理设备的直接校准并不适用于多层类型的基板，例如，绝缘体上硅(SOI)晶片。美国专利US 6,853,802揭示了以下问题，如SOI的结构在边缘上表现出非匀质(non-homogenous)结构，因此在热吸收系数方面表现出局部差异。因此，在热处理设备中处理该基板时，必须考虑这种局部差异，这通常是相对于施加给块状晶片的处理，减小施加给晶片边缘的温度来实现的。这样就可以使滑移线和晶片变形最小化，否则就会出现这些问题。US 6,853,802提出了通过确定待处理的结构的热吸收系数以及相应地调节该设备的加热灯的功率，来调节热处理。然而，该方法存在以下问题，并不是直接进行校准，并且实际上需要建立热吸收系数与设备参数之间的相关性。
校准设备的第二种方式是对实际SOI晶片进行校准实验，以不断地调节加热功率，从而使滑移线和晶片变形最小。例如，我们可以启动已经针对块状硅晶片进行过校准(如上所述)的设备，然后考虑到SOI晶片和块状晶片的不同性质，尤其对最外侧的传感器偏移量进行调节。为了调节传感器偏移量，使用具有相同设备层和氧化物层厚度的大量SOI晶片来得到传感器偏移量的不同值，然后使用标准技术来测量滑移线和/或晶片变形。最后选择提供最佳结果的传感器偏移量。
尽管该方法是直接进行校准，但是其仍然存在以下缺陷为了获得校准，需要昂贵的SOI晶片，这些SOI晶片在校准结束后就报废。由于热处理设备需要定期校准，并且这些SOI晶片经受连续的漂移(drift)，所以使用SOI晶片的校准方法变得成本太高，无法被常规使用。最后，该第二方法基于对滑移线和/或晶片变形的测量和识别能力，这种测量和识别相对来讲是麻烦的，因此并不适用于在通常情况下执行。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种校准方法，用于对要用于对多层基板进行热处理的热处理设备进行校准，利用该方法，可以容易地创建设备参数，而无需过多地使用多层基板。
利用根据权利要求1所述的用于对以下热处理设备进行校准的方法来实现该目的，该热处理设备包括加热装置，并且用于对多层基板进行热处理。
本发明基于以下意外的效果测试基板上的经过热处理的层的预定厚度分布(也称作“黄金分布”)可以与各种类型的多层基板相关联。测试基板较之多层基板具有不同的结构，并且通常比针对其要进行热处理设备校准的多层基板更廉价。该黄金分布与在测试基板的直径上获得的层厚分布相对应，其中该测试基板已经由热处理设备进行了处理，而该热处理设备已经针对所讨论的那种类型的多层基板进行了校准，其中在校准过程中，在使用该设备在多层基板上形成多层的情况下，在该多层基板上实现了具有均匀厚度分布的层，或者在以平滑为目的而使用该设备的情况下，与在未校准设备中所处理的多层相比，获得了滑移线数目减少(特别是几乎没有或没有)和/或晶片变形减少的多层基板。
可以通过本领域公知的任何适当技术，例如椭圆对称法，来获得该预定的厚度分布，下文中也称作黄金分布。
一旦为给定的多层基板创建了黄金分布，就可以在需要对热处理设备进行新校准的任意时刻使用测试基板。实际上，为了校准热处理设备，在新测试基板上形成一层就足够了，以对所获得的厚度分布进行测量，并且将其与相应的黄金分布进行比较。如果观察到差异，就可以考虑到该差异对处理参数进行修正。知道修正过的一组热处理参数会导致在与黄金分布相对应的测试基板上的厚度分布之后，也就确定了将利用修正过的一组热处理参数，在相应的多层基板上获得均匀的厚度分布或者获得具有减少的滑移线和/或减少的晶片变形的多层基板。
因此与现有技术相比，可以使用更加廉价的测试基板进行校准，而不是使用昂贵的多层基板。另外，可以利用厚度分布的特性来调节加热装置，对于该加热装置的相关性的建立较之现有技术方法之一中使用的热吸收系数，更容易实现。最终，对于测试基板的厚度分布测量，较之滑移线和/或晶片变形测量，可以更容易地执行，并且因此有益于普通使用。
在本文的上下文中，测试基板和校准测试基板是指具有相同结构的基板，但是其中校准测试基板是用于生成校准层的预定厚度分布(黄金分布)的测试基板，该校准层已经使用相同的热处理条件在校准测试基板上形成，对于该校准层，对于形成在多层基板上的层已经获得了均匀的厚度分布，或者对于该校准层已经观察到了减少的、尤其是几乎没有或者没有滑移线和/或减少的晶片变形。术语“热处理参数”涉及容易影响设备中的热量分布的该设备的任意参数。
优选地，步骤B的一组热处理参数可以对应于一组预定热处理条件。通常，漂移以缓慢而平稳的方式改变处理条件，所以经过优化的热处理参数应该与该多个预定热处理条件接近。
根据优选实施例，可以在不同的热处理设备中获得该预定厚度分布。如果在某个设备中，黄金分布与在多层基板上形成额外层之后的多层基板上的平坦厚度分布相对应，或者与平滑之后具有减少的滑移线和/或减少的晶片变形的多层基板相对应，则只要使用了同一多层基板，对于不同设备也成立。这意味着本质上，对于一种类型的设备，仅需要确定一次黄金分布，并且随后可以重新用于所有使用的其他处理设备，这进一步降低了对该设备执行校准的成本。
根据一变型例，可以提供第二测试基板并根据步骤d)之后经过修正的一组热处理参数对该第二测试基板进行热处理，以使校准生效。为了防止用仍未优化的校准对多层基板进行处理，优选地再利用另外一块也经过了热处理的测试基板来验证对于热处理参数的修正，然后将所获得的厚度分布再次与黄金分布进行比较，以检查是否正确地执行了修正。在仍存在差异的情况下，随后还可以对加热装置的热处理参数的修正进行精细调节。
优选地，加热装置可以包括多个加热器，用于对测试基板进行局部加热；以及多个探针，用于对该测试基板的温度进行局部测量，其中在步骤d)中，对由多个加热器中的每一个所提供的加热功率进行单独调节。实际上，一个加热器或者一组加热器可以归属于各个探针，并且根据在厚度分布的哪个位置观察到相对于黄金分布的差异，可以局部地对加热装置执行修正。
优选地，可以通过对多个探针的偏移值进行单独修正，来单独调节各个加热器的加热功率。这是对提供给基板的加热功率进行局部调节的相对容易的方法。
有利的是，多层基板和测试基板的表面层可以由相同材料制成。在这种情况下，对层形成进行支配的物理和/或化学特性是可比较的，从而可以将黄金分布与多层基板上的均匀分布之间的差异保持得相对较小，这使得该方法更加精确并进一步改进了该校准方法。
更优选地，多层基板和测试基板的表面层可以具有相同的晶体结构。由于在表面上的额外层的生长中晶体结构起到很重要的作用，所以可比较的晶体结构也使得可以将黄金分布与均匀厚度分布之间的差异保持为最小，从而实际上可以将利用多层基板的校准与利用测试基板的校准之间的差异保持为很小。
根据有利实施例，多层基板可以是绝缘体上硅(SOI)型晶片，而测试基板可以是硅晶片。目前，硅晶片是能够以高质量和低价格轻松获得的标准大批量产品，而SOI晶片仍然是昂贵的基板。
根据一变型例，热处理可以是快速热退火处理或者快速热氧化处理。由于这些处理中所使用的高温以及短的处理时间，经校准的处理设备对于应用的成功至关重要，因为温度的很小的局部差异可能导致对要处理的产品的负面影响。因此，利用所提出的廉价且易于执行的校准方法，可以实现高产量，并且该校准方法既可以用于膜形成还可以用于平滑。
本新发明还涉及根据权利要求11的一种用于产生校准厚度分布的方法，该校准厚度分布用于对热处理设备进行校准，具体地，被用于根据权利要求1至10之一的校准方法，其中该热处理设备包括用于对多层基板进行热处理的加热装置。
该方法用于获得预定的厚度分布(黄金分布)，在如上所述的热处理设备的校准中优先采用该预定的厚度分布。可以使用标准的现有技术，如椭圆对称法，来测量一次获得的该厚度分布。
优选地，可以将校准厚度分布确定为校准测试基板的边缘处的分辨率高于该校准测试基板的中心区域的分辨率。如上所述，多层基板与块状测试基板之间的主要差异在于边缘区域。因此人们的兴趣在于，在该区域中获得更多可用的数据，以便此后获得对热处理设备更好的校准(尤其是临界的边缘区域)。因此可以对热处理参数执行更精细的调节，该更精细的调节基于更多可以与黄金分布相比的测量点。
优选地，可以对于多个不同的多层基板确定校准厚度分布。应该根据不同层的不同材料和厚度，为所有类型的多层确定黄金分布，从而对于每个产品，都可以使用最优的黄金分布对热处理设备的加热装置进行校准。另外，可以针对用于形成额外层的设备和/或用于平滑操作的设备确定黄金分布。
优选地，可以将校准厚度分布存储在数据库中。在这种情况下，只要需要对于给定的多层基板而校准热处理设备，操作人员或者该设备自身就可以选择相应的黄金分布并执行校准。这进一步有助于减少执行校准所需的时间，因为所需数据可以随时从数据库中读出。
有利地，多层基板是SOI型晶片，而测试基板是硅晶片。目前，硅晶片是能够以高质量和低价格轻松获得的标准大批量产品，而SOI晶片仍然是昂贵的基板。
此外，本发明涉及一种根据权利要求16所述的校准测试基板，其包括位于其主表面上的、具有预定厚度分布的热形成层。使用该校准测试基板的预定厚度分布，可以执行如上所述的有利的校准方法。
优选地，多层基板可以是SOI型晶片，而测试基板可以是硅晶片。目前，硅晶片是能够以高质量和低价格轻松获得的标准大批量产品，而SOI晶片仍然是昂贵的基板。


通过以下结合附图的详细说明，本发明的具体实施例将变得明了，附图中图1示意性示出了热处理设备，图2a示出了多层基板，其具有通过热处理而获得的层并具有均匀的厚度分布，图2b示出了具有预定厚度分布的测试基板，获得该测试基板的处理条件与在图2a的多层基板上实现了均匀厚度分布的处理条件相同，图3a的流程图示出了用于确定预定厚度分布(黄金分布)的方法的第一实施例，图3b和3c分别示出了多层基板上的均匀厚度分布，以及测试基板的相应预定厚度分布(黄金分布)，图3d的流程图示出了用于确定该预定厚度分布的方法的第二实施例，
图4a的流程图示出了本发明的校准方法，以及图4b示出了与图3c所示的黄金分布相比，在测试晶片上获得的厚度分布。
具体实施例方式
图1示出了典型的热处理设备，该热处理设备用于半导体工业以对基板(特别是晶片)进行热处理，这些基板用于形成层或者用于退火。在多层基板制造中，它们在表面平滑方面也扮演重要角色。
图示的热处理设备1可以是垂直或者水平热反应器型，并且可以是成批的或者单晶片类型。热处理设备1包括炉腔3，其中排布有构成加热装置的多个加热器5；多个探针7，用于对放置在支撑装置11上的基板9的温度进行局部测量。如图1所示，探针7的数量不必与各个加热器5的数量相等。此处示出的探针7多于各个加热器5。炉子1还包括控制单元13，其基于由探针7测出的各个温度，来控制各个加热器5所提供的热量。
对于热处理设备1的使用，使加热器5在基板9上提供均匀的温度分布是至关重要的，这样使得利用该设备进行的层生长或者退火进而也是均匀的或者至少是优化的。在这种情况下，当用于在基板9上形成层时，所获得的层将表现出均匀的厚度分布。例如，通过向腔内提供氧气来获得氧化层。在通过将氧气换为氢气或氩气来实现平滑目的时，基板9将表现出滑移线数量的减少，特别是几乎没有或者没有滑移线，和/或变形减少。
经常需要对如图1所示类似的热处理设备进行重新校准，以校正漂移特性。在制造条件下，通常需要至少一周进行一次这种校准。
图2a示出了多层基板15，例如，绝缘体上硅(SOI)型基板，其中装置层17位于氧化层19上，氧化层19进而设置在硅基板21上。然而，该SOI基板15仅用于示例，也可以考虑其他多层结构，例如经拉伸的绝缘体上硅或者绝缘体上锗多层基板。该多层基板15已经在氧气环境中在热处理设备1中被进行了热处理，如参照图1所述，从而在多层基板15，即装置层17上形成层23，例如氧化层。在使用经正确校准的热处理设备时，该层23在多层基板15的整个表面上表现出基本均匀的厚度分布。
图2b示出了测试基板25，此处为硅(Si)晶片，在其上使用相同的热处理设备1在相同的热处理参数下并且在经过校准的状态下，形成了层27。与具有均匀厚度分布的层23相比，该层25表现出不同的厚度分布，如图2b的放大方式所示。这是由于在层27、23的生长方面，块状硅基板25与多层基板15分别表现出不同的特性。在本领域中，这种差异归因于热吸收系数的局部差异，如US 6,853,802所述。
如前所述，需要在首次使用之前对热处理设备1进行校准，此后经常还要进行校准。在现有技术中，这是通过如下操作来进行的使用多层基板13；在其上生长氧化层；然后测量厚度分布，并且通过例如改变相应探针的偏移来分别调节加热器5。另一种方法是，局部地识别热吸收系数，并据此对局部提供的热量进行调节。根据本发明，使用与多层基板不同的测试基板25，来对热处理设备1进行校准。由此无需再使用更加昂贵的多层基板13来进行校准。
下面将对于在多层基板上形成如图2a的层23的层的情况进行详细说明。本发明的校准方法基于以下想法，层27的厚度分布可以用来对热处理设备1进行校准，因为在利用测试基板25实现该厚度分布时，保证了可以在多层基板13上实现均匀的厚度分布。
图3a示出了根据本发明的用于产生校准厚度分布的方法的一个实施例，该校准厚度分布用于对热处理设备进行校准。下面将参照图1、2a和2b中所示的设备和基板。此处将不再重复其特性，而是通过引用而并入。然而，当然也可以使用其他热处理设备(例如外延淀积工具)和其他基板。
在步骤S1中，将多层基板15设置在待校准的热处理设备1中并放置在支撑装置11上。然后在步骤S2中，对控制单元13提供一组热处理参数。然后在步骤S3中，在多层基板15上热形成氧化层，该氧化层例如是厚度大约100的层。这是通过向腔3中提供氧气而实现的。
然后在步骤S4中，确定热形成层23的厚度分布。这是通过使用标准的厚度测量方法，例如椭圆对称法而实现的。图3b以虚线示出了未校准状态下的这种厚度分布31。在图3b中，厚度d(以为单位测量)绘制在y轴上，而在x轴上绘制了到多层基板15中心的距离。实际上示出了在多层基板15的直径方向上的厚度，当然也可以创建二维厚度分布。从图3b可以看出，在未校准状态下，厚度在宽度值100附近变化，这表示热量分布不均匀。
在步骤S5中，检查是否已经实现了平坦的分布。如果获得了不均匀的厚度分布31(图3b中的虚线)，就确定为“否”，从而处理继续至步骤S6，其中在控制单元13中对热处理参数设置进行修正。对于厚度大于100的位置，相应的加热器5必须提供较少的热能，这例如可以通过改变探针的偏移来实现，而在厚度小于100的位置，必须需要由相应的加热器5提供更多热能。
在步骤S7中，将新的多层基板15放置在热处理设备1中并利用修正后的一组热处理参数来重复步骤S3和S4。实际上，重复步骤S3至S7，直到在步骤S5中观察到平坦的厚度分布33。图3b中用实线示出了多层基板15上的这种平坦或均匀的厚度分布33。在这种情况下，该热处理设备1处于校准状态。
在步骤S8中，提供下文称为校准测试基板的测试基板25，并将其放置在经校准的热处理设备1中。然后(步骤S9)，使用如图3b(实线)所示已经在多层基板15上实现了的均匀厚度分布33的一组热处理参数，在校准测试晶片25上形成层27。
然后，在步骤S10中，按照与形成在多层基板15上的层相同的方式，确定形成在校准测试基板25上的层27的厚度分布。相应的厚度分布35示于图3c，其中再次将测出的厚度绘制在y轴上，而将到校准测试基板25中心的距离绘制在x轴上。从图3c可以看出，对于相同的热处理参数(利用该热处理参数已经在多层基板15上实现了均匀的厚度分布33)，在校准测试基板25上实现了不同的厚度分布35。这是由于两个基板之间的热吸收系数的差异而导致的，而热吸收系数的差异又是由于测试基板25与多层基板之间的不同结构导致的。
以下将该厚度分布35用作校准厚度分布，当对热处理设备进行重新校准时，此处也称作黄金分布或预定厚度分布。当在边缘区域(图3c的阴影部分)中发现图3c所示的厚度分布35与图3b所示的均匀厚度分布33之间的主要差异时，优选地利用校准测试基板的该边缘区域中的更高分辨率来测量厚度分布。
然后可以将测得的黄金分布35存储在数据库中，从而可以将该黄金分布35容易地从一个热处理设备传送至另一热处理设备。此外，该数据库可以包括针对不同类型的多层基板的黄金分布。具体地，针对不同材料和厚度的装置层17、针对不同厚度的氧化层19以及针对不同基板21的黄金分布。
图3d示出了根据本发明的用于创建校准厚度分布的方法的第二实施例，该校准厚度分布用于对热处理设备进行校准。实际上，当热处理设备用于平滑目的时，相对于第一实施例中的相应处理步骤，对处理步骤S3、S4、S5和S9进行修正。其他步骤与第一实施例的相同，并且不再重复其说明而是通过引用而并入。
在本实施例中，并不是向炉腔3提供氧气，而是提供氢气(H2)或氩气(Ar)，从而在步骤S3′中执行表面平滑步骤。在SOI基板生产中，例如执行该步骤以提高产品的表面质量。然而，由于未校准设备中存在的热非均匀性导致滑移线的形成和/或晶片变形，所以校准也是必需的。因此，在步骤S4′中，对多层基板进行分析，以测量晶片变形和滑移线形成。这是通过使用标准方法而实现的。然后，在步骤S5′中，检查结果是否足够好，以确保必需的产品质量，具体地，与由于热非均匀性而出现滑移线和/或晶片变形的未校准设备中所获得的滑移线的数量和/或晶片变形相比，滑移线的数量是否减少以及/或者是否观察到减少的晶片变形。如果检测结果为肯定，则处理继续至步骤S8，其中在步骤S9′的过程中，气体供应切换回氧气(O2)以在测试基板上形成氧化层。如果检测结果为否定，则处理继续至步骤S6，如上所述。
通常使用检查工具来测量滑移线。测量值以基板(晶片)上的总毫米数来表示。根据本实施例的校准的目的是实现滑移线的最小量，特别地为零滑移线。
通常通过翘曲和弯曲测量来测量晶片变形，并且如果在校准期间考虑了晶片变形，则目的也是通过使变形(表现为μm)最小化来对校准进行优化，或者甚至实现零变形。
图4a示出了根据本发明的用于对热处理设备进行校准的方法的实施例。下面再次参照图1、2a和2b所示的热处理设备1、多层基板15和测试基板25。下面不再重复其特性而是通过引用来并入。然而，当然也可以使用其他热处理设备和基板。
本发明的校准方法利用通过上述处理而实现的黄金分布35(参见图3a至3c)。在步骤S20中，将测试基板25设置在热处理设备1中，该热处理设备1可以与已经在校准测试基板上实现了黄金分布35的热处理设备相同，或者可以是另一热处理设备。然后，在步骤S21中，向热处理设备1的控制单元13提供一组热处理参数，该控制单元13用于控制具有多个加热器5的加热装置。在一变型例中，该组热处理参数可以是上述参照图3a所述用于产生校准厚度分布的方法中已经实现的黄金分布所用的该组热处理参数。当然，这仅在待校准的热处理设备是与已经获得黄金分布的热处理设备相同的类型的情况下才有可能。
随后在步骤S22中对测试基板15进行热处理，从而在其上形成层。然后在步骤S23中，使用标准厚度测量，例如椭圆对称法，来确定该层的厚度分布。相应的厚度分布37示于图4b中，其中层的厚度绘制在y轴上，而相对于测试基板15的中心的距离绘制在x轴上。在图4b上以虚线对所确定的厚度分布37进行示踪。相应的黄金分布35用连续线绘出，并且对应于图3c中已经示踪的黄金分布。通过这两个分布的差异，可以推断出需要对热处理设备进行重新校准。实际上，仅在测试基板上的层的虚线厚度分布37与校准测试基板上的校准层的实线所表示的预定厚度分布35彼此对应的情况下，才可以利用热处理设备在多层基板上实现均匀的厚度分布33，或者根据变型例，实现滑移线的数量减少(特别的为几乎没有或者没有)和/或晶片变形减少的多层基板。
在步骤S25中，确定两个厚度分布是否彼此对应。如果观察到差异，则用于对热处理设备进行校准的方法继续至步骤S26。该步骤包括对该组热处理参数进行修正，从而对加热装置进行调节以对厚度分布37和校准层的预定厚度分布35之间观察到的差异进行补偿。一旦进行了补偿，则校准准备完毕(步骤S27)，并且用于校准的处理结束。然而，如果两个分布35、37彼此对应，则校准立即结束，因为无需进行重新校准。
根据一变型例，在已经对该组热处理参数进行了修正的情况下，也可以提供额外的测试基板(步骤S28)，并再次执行步骤S22至S24，以验证经修正的热处理参数确实使得在该额外测试基板上获得与黄金分布相对应的厚度分布。
通过对由热处理设备1的加热装置的加热器5提供的热能进行改变来执行热处理参数的调整。实际上，可以对每个加热器5进行单独控制，从而可以实现局部改动。可以通过直接影响加热器或者通过改变对基板上的温度进行测量的相应探针7的偏移，来改变热能。
附图中，使用SOI多层基板和硅晶片作为测试基板25对用于校准热处理设备1的方法和用于产生校准厚度分布的方法进行了说明。然而，本发明并不限于该材料选择，而是可以按照相同的方式使用其他多层基板或测试基板。在这种情况下，优选地利用具有与多层基板的表面层相同材料的测试基板来执行校准，或者使测试基板具有与多层基板的表面层相同的晶体结构。在块状基板不可用或者比较昂贵的情况下，仍可使用低成本的硅晶片作为测试基板。
当热处理设备用于例如在氢气(H)或氩气或H和Ar的混合环境中的快速热退火处理中时，或者快速热氧化处理时，所公开的用于对该热处理设备进行校准以及用于产生校准厚度分布的方法尤其有利。对于这些处理，经过良好校准的设备是必需的，因为涉及高温并且相对于均匀温度分布的很小偏离就能够对所形成或退火的层的质量产生影响。
最后，如图2b所示，带有层27(其具有黄金分布)的测试基板25表示根据本发明的校准测试基板的一个实施例，因为利用下述一组热处理参数获得了其上的热形成层，利用该组热处理参数在图2a所示的多层基板15上实现了具有均匀厚度分布的层23。
权利要求
1.一种对热处理设备(1)进行校准的方法，该热处理设备(1)包括加热装置(5)并且用于对多层基板(15)进行热处理，该方法的特征在于包括以下步骤a)提供与多层基板(15)相比具有不同结构的测试基板(25)，b)使用一组热处理参数对所述测试基板(25)进行热处理，由此在所述测试基板(25)上形成具有厚度分布(37)的层(27)，c)将所述厚度分布(37)与校准测试基板上的校准层的预定厚度分布(35)进行比较，以及d)对所述一组热处理参数进行修正，使得所述加热装置(5)适于对所述厚度分布(37)与所述预定厚度分布(35)之间的差异进行补偿，其中在利用同一组预定热处理条件进行处理时，所述校准测试基板上的所述校准层的预定厚度分布(35)与多层基板(15)上的层(23)的均匀厚度分布(33)相对应，或者与观察到减小的滑移线和/或减小的变形的多层基板(15)相对应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤b)的所述一组热处理参数与该组预定热处理条件相对应。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述预定厚度分布(35)是在不同的热处理设备(1)中获得的。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中步骤d)之后，提供第二测试基板，并根据经修正的该组热处理参数进行热处理，以使校准生效。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其中所述加热装置包括用于对所述测试基板(25)进行局部加热的多个加热器(5)；以及用于局部测量所述测试基板(25)的温度的多个探针(7)，并且其中在步骤d)中，对由所述多个加热器(5)中每一个所提供的热能进行单独调节。
6.根据权利要求5所述的方法，其中通过对所述多个探针(7)的偏移值进行单独修正，对各个加热器(5)的热能进行单独调节。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其中所述多层基板(15)的表面层(17)和所述测试基板(25)是相同的材料。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其中所述多层基板(15)的表面层(17)和所述测试基板(25)具有相同的晶体结构。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其中所述多层基板(15)是绝缘体上硅(SOI)型晶片，而所述测试基板(25)是硅晶片。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的方法，其中所述热处理是快速热退火处理或者快速热氧化处理。
11.一种用于产生校准厚度分布的方法，该校准厚度分布用于对热处理设备(1)进行校准，具体地，被用于根据权利要求1至10之一的校准方法中，其中该热处理设备(1)包括用于对多层基板(15)进行热处理的加热装置(5)，该方法包括以下步骤a)对所述加热装置(5)进行校准，使得在热处理期间，在多层基板(15)上形成具有均匀厚度分布(33)的层(23)，或者获得具有减少的滑移线和/或减少的变形的多层基板(15)，b)识别出相应的一组热处理参数，c)提供与所述多层基板(15)相比具有不同结构的校准测试基板(25)，d)使用所述相应的一组热处理参数对所述校准测试基板(25)进行热处理，由此在所述校准测试基板(25)上形成具有校准厚度分布(35)的层(27)，以及e)确定校准厚度分布(35)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在步骤e)中，所述校准厚度分布(35)被确定为校准测试基板(25)的边缘处的分辨率高于该校准测试基板(25)的中心区域的分辨率。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中对于多个不同的多层基板(15)确定所述校准厚度分布(35)。
14.根据权利要求11至13中的一项所述的方法，还包括将所述校准厚度分布(35)存储在数据库中的步骤。
15.根据权利要求11至14中的一项所述的方法，其中所述多层基板(15)是绝缘体上硅型晶片，而所述测试基板(25)是硅晶片。
16.一种校准测试基板，其包括热形成在其主表面上的、具有预定厚度分布(35)的层(27)，该校准测试基板的特征在于，利用一组热处理参数来获得热形成层(27)，对于该组热处理参数，在多层基板(15)上实现了具有均匀厚度分布(33)的层(23)，或者获得了具有减少的滑移线和/或减少的变形的多层基板。
17.根据权利要求16所述的校准测试基板，其中所述多层基板(15)是绝缘体上硅型晶片，而所述测试基板(25)是硅晶片。
全文摘要
一种对包括加热装置并用于对多层基板进行热处理的热处理设备进行校准的方法。为了能优化校准方法同时使用更廉价材料，本发明的方法特征在于包括以下步骤提供结构不同于多层基板的测试基板；使用一组热处理参数对测试基板进行热处理以在测试基板上得到具有厚度分布的层；将该厚度分布与校准测试基板上的校准层的预定厚度分布相比；以及修正该组热处理参数，使加热装置适于补偿该厚度分布与该预定厚度分布间的差异，其中校准测试基板上的校准层的预定厚度分布与多层基板上的层的均匀厚度分布(均利用同组预定处理条件获得)对应，或者与观察到多层基板上的减少的滑移线和/或减少的晶片变形的热处理条件对应。本发明还涉及产生校准厚度分布的方法，以及校准测试基板，其包括位于其主表面之一上的具有预定厚度分布的热形成层。
文档编号H01L21/324GK1877791SQ20051013781
公开日2006年12月13日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年6月10日
发明者马琳·布拉 申请人:硅绝缘体技术有限公司