[发明专利]快速热处理装置及方法

权利要求书

1.一种快速热处理装置，其特征在于，所述快速热处理装置包括：

退火装置，所述退火装置包括退火室及加热装置，所述加热装置位于所述退火室内部或外围，用于为所述退火室内部进行加热，以对晶圆进行退火处理；

冷却装置，位于所述退火室一侧；所述冷却装置包括冷却室及冷却系统，所述冷却系统位于所述冷却室外围，用于为所述冷却室内部进行快速降温，以将退火处理后的所述晶圆进行快速冷却；

阻挡块，位于所述退火室与所述冷却室之间，所述阻挡块内形成有通孔，所述通孔将所述冷却室内部与所述退火室内部相连通；

支撑垫，用于放置所述晶圆，所述支撑垫沿垂直于所述通孔方向的尺寸小于或等于所述退火室沿垂直于所述通孔方向的尺寸；

第一挡板，位于所述冷却室内，且固定于所述支撑垫远离所述退火室的一端；所述第一挡板在所述通孔所在平面的投影完全覆盖所述通孔；

第二挡板，位于所述退火室内，且固定于所述支撑垫远离所述冷却室的一端；所述第二挡板在所述通孔所在平面的投影完全覆盖所述通孔；

非接触式测温装置，位于所述第一挡板上，用于实时侦测所述晶圆的温度；

驱动装置，位于所述支撑垫的下方，且与所述第一挡板、所述第二挡板及所述支撑垫三者中的至少一者相连接，用于驱动所述支撑垫在所述冷却室及所述退火室之间运动，以将所述晶圆传送至所述退火室内进行退火处理，及将退火处理后的所述晶圆传送至所述冷却室内进行快速冷却。

2.根据权利要求1所述的快速热处理装置，其特征在于，所述加热装置包括卤素灯，所述卤素灯位于所述退火室内。

3.根据权利要求1所述的快速热处理装置，其特征在于，所述加热装置包括电阻丝，所述电阻丝绕置于所述退火室的外壁上。

4.根据权利要求1所述的快速热处理装置，其特征在于，所述冷却系统包括冷却水管路，所述冷却水管路绕置于所述冷却室的外壁上。

5.根据权利要求1所述的快速热处理装置，其特征在于，所述第一挡板及所述第二挡板均与所述支撑垫的表面相垂直。

6.根据权利要求1所述的快速热处理装置，其特征在于，所述第一挡板及所述第二挡板均包括石英挡板。

7.根据权利要求1所述的快速热处理装置，其特征在于，所述非接触式测温装置包括红外测温装置。

8.根据权利要求1所述的快速热处理装置，其特征在于，所述驱动装置包括丝杠，所述冷却室远离所述退火室的一侧设有安装通孔，所述丝杠一端经由所述安装通孔延伸至所述冷却室远离所述退火室的一侧。

9.根据权利要求8所述的快速热处理装置，其特征在于，所述驱动装置还包括波纹管，所述波纹管套置于所述丝杠的外围，且位于所述冷却室远离所述退火室的一侧，用于密封所述安装通孔。

10.根据权利要求8所述的快速热处理装置，其特征在于，所述丝杠的材料包括氧化铝。

11.一种快速热处理方法，其特征在于，所述快速热处理方法包括如下步骤：

1)提供如权利要求1至10中任一项所述的快速热处理装置，使得所述支撑垫位于所述冷却室内；

2)将晶圆传送至所述支撑垫上，所述晶圆内形成有热施主缺陷；

3)通过所述驱动装置将表面放置有所述晶圆的所述支撑垫传送至所述退火室内；

4)对所述晶圆进行退火处理，以去除所述晶圆内的热施主缺陷；

5)通过所述驱动装置将表面放置有退火处理后的所述晶圆所述支撑垫传送回所述冷却室内，以对所述晶圆进行快速冷却。

12.根据权利要求11所述的快速热处理方法，其特征在于，步骤4)中，退火处理温度大于600℃，退火时间为10s～100s。

13.根据权利要求11所述的快速热处理方法，其特征在于，步骤5)中，将退火处理后的所述晶圆自退火温度冷却至室温的时间小于20s。