CN107564801A - 一种退火方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种退火方法，该方法包括提供待退火衬底，衬底上设置有器件结构，在待退火衬底表面形成热吸收层，对形成有热吸收层的待退火衬底进行退火。由于热吸收层一般是同一种材料形成的，而且厚度相对均匀，表面起伏较小，因此，在退火过程中，热吸收层可以均匀的吸收退火时的热量，热吸收层和具有器件结构的衬底相互接触，因此可以将其吸收的热量通过热传导的方式传递给热吸收层所覆盖的设置有器件结构的衬底，使得衬底上的热量分布更均匀，从而改善器件的均一性。

Description

一种退火方法

技术领域

本申请涉及半导体领域，特别是涉及一种退火方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，互补金属氧化物半导体(CMOS)器件的特征尺寸越来越小，PN结深度越来越浅，为了降低薄层电阻，可以通过提高退火温度，从而提高注入离子的活化实现。但是，温度提高会导致掺杂元素的扩散增加，会对离子浓度、PN结深度产生影响，进而影响器件性能。毫秒级退火工艺可以通过瞬间高温实现高度活化和极小扩散。

由于硅片表面图形具有多样性，可以大致分为密集有源区和稀疏有源区，密集有源区和稀疏有源区对热的吸收效率并不相同。另一方面，有源区和浅沟槽隔离区的材质也不相同，隔离区通常采用氧化硅，对热的吸收效率相对较低。基于上述两方面原因，在进行退火工艺时，不同区域对热的吸收效率不同，导致热分布离散严重，导致晶圆层面器件性能不均一，换句话说，器件性能均一性较差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种退火方法，解决传统退火方法中，具有图形化结构的衬底因材料差异以及有源区密集程度导致对热量吸收效率存在差异形成的热量分布不均匀，从而导致器件性能不均一的问题。

本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请提供了一种退火方法，该方法包括：

提供待退火衬底，待退火衬底上设置有器件结构；

在待退火衬底上形成热吸收层；

对形成有热吸收层的待退火衬底进行退火处理。

可选的，热吸收层可以为牺牲层，在对待退火衬底进行退火处理后，还可以去除牺牲层。

可选的，牺牲层可以为无定形碳膜。

可选的，无定形碳膜可以通过烃类热分解形成。

可选的，无定形碳膜可以通过溅射石墨靶材形成。

可选的，无定形碳膜的厚度可以在之间。

可选的，去除无定形碳膜包括通过干法工艺去除无定形碳膜。

可选的，热吸收层可以为器件的功能层。

可选的，功能层可以为用于器件互连的金属层。

可选的，退火可以为激光退火、闪光退火或尖峰退火。

由上述技术方案可以看出，本申请实施例通过在设置有器件结构的待退火衬底上，形成热吸收层，然后对形成有热吸收层的衬底进行退火处理。由于热吸收层一般是同一种材料形成的，而且厚度相对均匀，表面起伏较小，因此，在退火过程中，热吸收层可以均匀的吸收退火时的热量，换句话说，热量在热吸收层上的分布一般是均匀的。热吸收层和具有器件结构的衬底相互接触，因此可以将其吸收的热量通过热传导的方式传递给热吸收层所覆盖的设置有器件结构的衬底，使得衬底上的热量分布更均匀，从而改善器件性能均一性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统退火工艺中设置有器件结构的衬底不同区域的热量分布图；

图2为本申请实施例提供的一种退火方法的流程图；

图3A为本申请实施例提供的一种退火方法中，提供设置有器件结构的衬底工序后形成的结构对应的剖面示意图；

图3B为本申请实施例提供的一种退火方法中，形成热吸收层工序后形成的结构对应的剖面示意图；

图3C为本申请实施例提供的一种退火方法中，在对形成有热吸收层的衬底进行退火工序后形成的结构的剖面示意图；

图3D为本申请实施例提供的一种退火方法中，在去除热吸收层工序后形成的结构对应的剖面示意图；

图4为本申请另一实施例提供的一种退火方法的流程图；

图5A和图5B分别为本申请另一实施例提供的对不具有无定形碳膜和具有厚度为的无定形碳膜的衬底分别进行退火所形成的器件的阈值电压随位置的分布图。

具体实施方式

半导体是一种导电性能介于导体和绝缘体之间物质。为了使半导体材料在半导体器件中形成PN结(二极管和三极管的物质基础)、电阻器、互连线，往往需要通过掺杂，改变材料的电学性质。

掺杂可以理解为将所需的杂质按所需的浓度与分布掺入到半导体材料中。掺杂一般可以通过扩散法或离子注入法实现。一般高浓度深结掺杂采用热扩散，浅结高精度掺杂采用离子注入。离子注入可以严格控制掺杂量及其分布，并且具有掺杂温度低，横向扩散少，可掺杂元素多等特点，可以对各种材料进行掺杂，杂质浓度不受材料固溶度的限制，因而被广泛采用。

离子注入可以先将待掺杂的原子或分子电离，再加速到一定的能量，使之注入到晶体中。离子注入过程中，可以与原子核碰撞，使得一部分原子核离开晶格位置，形成一个碰撞与位移的级连，在晶体中形成无数空位与间隙原子，这种缺陷可以使半导体中载流子迁移率下降，影响器件的性能。为此，在离子注入后往往可以通过退火，使材料恢复晶体状态，并且使注入的离子激活。激活可以理解为将不再晶格位置上的离子运动到晶格点阵上，起到电活性掺杂作用。

对半导体器件进行退火处理时，往往是通过非接触的退火方式。以激光退火为例，掺杂半导体材料在脉宽大于1ps(皮秒)时，激光束照射的物理过程主要为热作用。这种传热模式可以理解为热辐射占主导地位。晶格在激光束的照射下，经过电光耦合被加热，激光束穿过的路径上的晶体可以局部熔化转化为液相，经过快速冷却，可以再结晶，形成掺杂的单晶表面。

在半导体器件制造工艺中，在衬底上形成器件结构，一般可以通过掩模版将特征图形传递到衬底上，然后通过蚀刻、掺杂等工艺形成。由于特征图形的多样性，在衬底上形成的有源器件可以分为稀疏有源区和密集有源区，激光照射到稀疏有源区和密集有源区时，稀疏有源区和密集有源区吸收的热量显然是不同的。此外，衬底的不同结构的材料存在差异，激光穿透的深度存在差异，吸收的热量也存在差异。例如，有源区一般多为多晶硅或金属栅极，浅沟槽隔离区一般多为氧化硅或氮化硅，这些材料对热的吸收效率显然存在差异。图1所示为某一具有器件结构的衬底退火时的热分布图，从图1中不同区域颜色深浅，可知不同区域的热量分布比较离散。

由于不同区域吸收热量的差异，导致具有器件结构的衬底上热分布比较离散。而热量可以直接影响退火过程，由于不同区域的热量不同，可以导致不同区域的离子活性不同，晶格结构不同，进而可以导致器件性能不同，影响器件性能的均一性。

本申请从热传导过程整体出发，通过在待退火的衬底上，形成热吸收层，由于热吸收层在不同区域的材料一般是相同的，而且基本没有密集与稀疏的分别，所以在进行退火时，热吸收层上的热量分布一般是均匀的。该热吸收层可以将所吸收的热量均匀的传导给该热吸收层所覆盖的具有器件结构的衬底，达到改善热分布的目的，从而实现改善器件性能均一性的效果。

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。

图2所示为本申请实施例提供的一种退火方法的流程图，图3A至图3C为该形成方法一系列工序形成的结构对应的剖面示意图。

请参阅图2，本申请实施例提供的退火方法包括以下步骤：

S201：提供待退火衬底301，该待退火衬底设置有器件结构302。

衬底在半导体领域，可以理解为一种用于在其上形成晶体管或其他半导体器件的基底。衬底一方面起机械支撑作用，通过物理或化学的方式在衬底上形成薄膜，通过光刻、离子注入等工艺形成半导体器件。另一方面，衬底具有改善薄膜特性的作用，薄膜是在衬底上形成的，衬底材料性质和衬底表面形状对薄膜特性影响较大，由于薄膜厚度通常在纳米与微米之间，因而对衬底表面平整度要求较高。薄膜和衬底的结合也会对薄膜特性产生影响，如果二者晶格不匹配，在薄膜形成初期阶段会形成一个较长的过渡区域。

衬底的材料可以是多种多样的，可以是氮化物衬底，也可以是氧化铝，还可以是单晶硅。单晶硅形成的硅晶圆在芯片以及存储器制作领域应用非常广泛。本申请中以硅晶圆衬底作为示例对本申请的方法进行说明，本申请对衬底材料并不限定，可根据设计或工艺需求，选择相对应的衬底。

在衬底上形成有源器件的源漏区后，进行离子注入，可以形成晶体管。在半导体中注入杂质离子时，高能量的入射离子会与半导体晶格上的原子发生碰撞，使一些晶格原子发生位移，造成大量的空位，使得注入区中的原子排列混乱或者变为非晶区，因此在离子注入后须将具有器件结构302的衬底301放置在一定温度下进行退火，以恢复晶体的结构，消除缺陷。同时，退火工艺还可以激活施主和受主中的杂质，将有些处于间隙位置的杂质原子通过退火而让它们进入替代位置。施主和受主可以理解为可以贡献出自由电子的杂质以及可以接受自由电子的杂质。

设置有器件结构302的待退火衬底301如图3A所示，需要说明的是，图3A仅为本申请实施例中的待退火衬底301的结构的一个示例，图3A不应当理解为对本申请的待退火衬底301的限定。

S202：在待退火衬底301上形成热吸收层303。

热吸收层303可以理解为热量吸收层。该热量吸收层用于在退火过程中，吸收热量，并将吸收的热量均匀的传导至热吸收层303所覆盖的具有器件结构302的衬底301。

由于待退火衬底301，存在有源器件稀疏与密集的差异，以及不同区域材料的差异，因而直接进行退火时，不同区域吸收热量有差异。在待退火衬底301上形成热吸收层303后，进行退火时，热量可以首先由热吸收层303吸收。热吸收层303整体是同一材料形成的，在淀积过程中，其厚度一般也比较均匀，表面比较平坦，因此热吸收层303上热量分布是均匀的。

传热一般是一种比较复杂的现象，一般可以把物体的传热过程分为三种基本模式，包括热辐射、热传导和热对流。传热过程一般不是单一的，例如在烧水的过程中，火焰对炉壁的加热，可以视为辐射、传导与对流的综合。为了对传热过程进行分析，可以针对占主导地位的传热模式进行分析。

具体到本申请实施例，热吸收层303和待退火衬底301之间相互接触，热量传递主要是一种接触式的传导过程，换句话说，热传导模式占据热量传递的主导地位。而传统的退火工艺，主要采用非接触的传热方式，例如激光退火过程中的激光源将热量传递给晶体，可以视为热辐射占据主导地位。与热辐射、热对流相比，热传导模式可以将热量更均匀的传递，使得具有器件结构302的衬底上热量分布更均匀。

热吸收层303可以为牺牲层。牺牲层可以理解为，在加工过程中，因某种特定工序中具有特定作用而形成的，在该工序结束后，需要去除的一层膜。具体到本申请，热吸收层303可以视为主要应用于退火工序。可以在退火前形成热吸收层303，用于在退火时，改善具有器件结构302的衬底上的热量分布。当退火结束后，可以将该热吸收层303去除。也就是说，热吸收层303可以为牺牲层，对具有器件结构302的衬底进行退火后，可以将牺牲层去除。

热吸收层303也可以为器件的功能层。器件的功能层，可以理解为，在器件的最终结构中具有特定功能的一层。以电致发光器件OLED为例，功能层可以包括透明电极ITO、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、发光层、电子阻挡层、空穴传输层、空穴注入层等。对于具有良好的热传导性能的功能层，可以将其作为热吸收层303。该功能层除了保持其原有的功能，还将作为热吸收层303，在对待退火衬底进行退火处理时，吸收热量，并通过接触传热，将热量均匀的传导给具有器件结构302的衬底，使衬底不同区域的热量分布更均匀。

作为热吸收层303，器件的功能层可以为用于器件互连的金属层。金属具有良好的热传导性能，可以吸收退火时的热量，并均匀的传导给金属层所覆盖的具有器件结构302的衬底。

形成热吸收层303的方式可以为化学气相沉积法CVD，也可以物理气相沉积法PVD，还可以是原子层沉积ALD。形成热吸收层303的方式可以根据热吸收层303本身的特性确定，一个可能的实现方式是通过化学气相沉积法形成热吸收层303，在本申请实施例的其他实现方式中，热吸收层303也可以通过其他方式形成，本申请对此不做限定。

形成热吸收层303后的待退火衬底如图3B所示，需要说明的是，图3B仅为本申请实施例中的形成热吸收层303的待退火衬底的一个示例，图3B不应当理解为对本申请的形成热吸收层303的待退火衬底的限定。

S203：对形成有热吸收层303的待退火衬底进行退火处理。

对形成有热吸收层303的待退火衬底进行退火处理。由于退火的目的在于恢复晶体结构，消除缺陷，同时激活施主和受主中的杂质，为了避免杂质离子在退火过程中扩散增加，一般采用快速退火，例如毫秒级退火。

毫秒级退火可以为激光退火、闪光退火或尖峰退火。

经过退火处理的具有热吸收层303的衬底如图3C所示，应当理解，图3C仅为本申请实施例的一种实现方式的一个示例，图3C不应当理解为对本申请实施例的一种限定。

本申请实施例通过在设置有器件结构302的待退火衬底301上，形成热吸收层303，然后进行退火处理。由于热吸收层303一般是同一种材料形成的，而且厚度相对均匀，表面起伏较小，因此，在退火过程中，热吸收层303可以均匀的吸收退火时的热量，换句话说，热量在热吸收层303上的分布一般是均匀的。热吸收层303和具有器件结构302的衬底相互接触，因此可以将其吸收的热量通过热传导的方式传递给热吸收层303所覆盖的设置有器件结构302的衬底，使得衬底上的热量分布更均匀，从而改善器件的均一性。

由上可见，热吸收层303的作用主要在于均匀的吸收退火时的热量，并均匀的传导给具有器件结构302的衬底301，以改变衬底301上的热量分布，从而改善器件性能的均一性。可以在退火时，先在设置有器件结构的衬底上形成一层专用于改善热量分布的薄膜，该薄膜可以视为牺牲层，在退火后还可以将该薄膜去除，以避免对后续的淀积或蚀刻工艺产生影响。

用于改善热量分布的牺牲层，可以通过蚀刻的方式去除。在半导体器件制作过程中，将形成在衬底表面上的薄膜全部或特定区域去除至必要厚度的工艺即为蚀刻。蚀刻一般分为干法工艺和湿法工艺。在本申请实施例中，可以采用干法工艺去除牺牲层。

干法工艺也称干蚀刻Dry Etch，一般通过由将特定气体置于低压状态下施以电压，使其激发成电浆，对特定膜层加以化学性蚀刻或离子轰击，达到去除膜层的一种蚀刻方式。其中电浆主要由诸多正离子、电子、分子、自由基所组成且电性为中性。干蚀刻原理主要是通过电浆中的自由基与正离子与膜层表面分子反应，生成气体反应物被排出和/或正离子轰击膜层表面的分子键合，促进自由基的化学反应，并使表面产生的反应物脱落。干蚀刻根据是以自由基为主还是以正离子为主，分为物理性蚀刻和化学性蚀刻。干蚀刻模式主要有4种，等离子体刻蚀PE、反应离子刻蚀RIE、感应耦合等离子体刻蚀ICP以及增强型电容耦合等离子体ECCP，其中PE为化学性蚀刻，RIE、ICP、ECCP为物理性蚀刻与化学性蚀刻的结合。基于以上蚀刻原理，可知干蚀刻一般主要用于非金属膜的蚀刻。

湿法工艺也称湿蚀刻Wet Etch，一般通过液体化学试剂与薄膜发生化学反应来去除需要刻蚀的部分。具体到本申请实施例中，可以通过化学试剂，如类似硫酸、盐酸等各种酸液，与需要刻蚀的部分发生化学反应。湿法刻蚀由于采用液态的腐蚀液，会在薄膜表面扩散，因而往往更适合整层蚀刻，即覆盖整个衬底表面的蚀刻。湿法刻蚀采用的腐蚀液由于在刻蚀过程中，有较高几率与光刻胶接触，一般选用与光刻不发生反应或发生反应较慢的腐蚀液。

基于湿法工艺采用酸液等化学试剂的特性，湿法工艺尤其适合将多晶硅、氧化物、氮化物、金属与Ⅲ-Ⅴ族化合物等作为整片(即覆盖整个晶片表面)的腐蚀。其中硅的氧化物，例如二氧化硅等，通常利用稀释的氢氟酸溶液，其中也可以加入氟化铵NH₄F。加入氟化铵的目的在于提供缓冲的HF溶液，也称作缓冲氧化层刻蚀BOE。氮化物例如氮化硅可以采用高浓度HF、缓冲HF溶液或者沸腾的磷酸溶液腐蚀，需要说明的是，浓度为85％的磷酸溶液在180℃时，对二氧化硅的腐蚀非常慢，可以利用磷酸溶液来做氮化硅相对二氧化硅的选择性腐蚀。多晶硅的蚀刻原理一般是通过加入强氧化剂将单质的硅氧化成二氧化硅，后续工序与二氧化硅蚀刻原理相同，不再赘述。其中多晶硅蚀刻采用的强氧化剂一般可以为硝酸。

根据热吸收层303的材料以及特性，选择与其相对应的工艺去除热吸收层303。去除热吸收层303，除了采用上述介绍的干法和湿法工艺，还可以采用化学机械研磨CMP的方式去除，也可以采用与去除光阻类似的方式。

图3D所示为去除热吸收层303后对应的局部结构示意图，需要说明的是，图3D仅为本申请实施例的一种实现方式的一个示例，不应当理解为对本申请实施例的一种限定。

热吸收层作为改善退火工艺热分布的关键一环，其热传导特性要求非常高。金属一般具有良好的热传导特性，可以作为热吸收层，例如金属铜、铝等材料。铜、铝等材料在半导体制造工艺中应用非常广泛，淀积金属铜或铝的薄膜的技术非常成熟，可以用于形成改善衬底热量分布的热吸收层。非金属中也有许多热传导性能良好的材料，例如无定形碳膜Amorphous Carbon Film(简称AC Film)，由于容易制备和去除，可以作为热吸收层的一种实现方式。热吸收层的具体材料并不影响本申请实施例的实现，本申请对此不做限定。

下面结合图4，以无定形碳膜作为牺牲层，以改善设置有器件结构的衬底的热量分布，对本申请实施例提供的退火方法进行介绍，该方法包括：

S401：提供待退火衬底，该待退火衬底设置有器件结构。

S401的实现方式以及作用与S101相同，这里不再赘述。

S402：在待退火衬底上形成无定形碳膜。

无定形碳膜可以通过物理气相沉积法PVD或化学气相沉积法CVD形成。

作为PVD工艺形成无定形碳膜的一种示例，可以采用固体源作为反应物，通过固体源沉积技术，例如磁控溅射，可以得到均匀的无定形碳膜。

具体的，可以以氩气作为载流气体，在射频作用下产生辉光放电形成等离子体，通过等离子体轰击石墨靶材，使碳原子溅射出来，沉积在衬底表面。可以通过调整射频功率、溅射气压等调整薄膜沉积速率，通过控制沉积温度，保证薄膜的粗糙度，确保薄膜表面均匀。

作为CVD工艺形成无定形碳膜的一种示例，可以烃类气体分解形成无定形碳膜。烃类可以视为碳氢化合物，包括烷烃、烯烃、炔烃。

在真空反应腔内，通入烃类气体，在高温或等离子体的作用下发生分解，形成单质碳，淀积在待退火衬底上。可以用于淀积无定形碳膜的烃类气体包括乙炔C₂H₂、丙烯C₃H₆和/或丁烷C₄H₁₀。需要说明的是，用于淀积无定形碳膜的烃类气体不限于上述气体，在本申请其他实施例中，还可以为其他烃类气体，或其他可以形成单质碳的有机物，本申请对此不做限定。

下面以丁烷C₄H₁₀作为一个示例进行说明，以丁烷C₄H₁₀为反应气体，氩气Ar作为载流气体，通过氩气在射频自偏压下产生辉光放电，形成等离子体，促进反应气体丁烷进行分解，形成单质碳。具体步骤如下：

A:在反应腔中，通入氩气，腔体中设有射频电源；

为了提高无定形碳膜淀积均匀性，可以先对彻底进行清洁，例如采用无水乙醇超声清洗，然后采用氮气吹干。

为了避免无定形碳膜在淀积过程中被氧化，可先抽真空，再通氩气清洗，排出参与杂质气体。一般可以在真空度达到2.0*10^-3Pa时，通入氩气。

B:当腔体内出现辉光放电时，通入丁烷。

当腔体内出现辉光放电时，表面氩气在射频自偏压下产生了等离子体，该等离子体可以促进丁烷分解形成单质碳，从而在衬底表面形成无定形碳膜。

常见的无定形碳膜制备工艺有阴极电弧沉积(FCVA)、脉冲激光沉积(PLD)、离子束直接沉积(IBD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、离子束溅射(IBS)、直流/脉冲溅射等，本申请实施例对此不做限定。

S403：监测无定形碳膜厚度，判断厚度是否在之间。

在对设置有器件结构的衬底进行退火前，还可以对无定形碳膜厚度进行监测。无定形碳膜过厚或过薄均难以达到改善具有器件结构的衬底上的热量分布的效果。

下面以激光退火为例说明不同厚度的无定形碳膜对改善设置有器件结构的衬底的热量分布的影响。

如果无定形碳膜过薄，例如无定形碳膜厚度为退火采用的激光可以穿过无定形碳膜进入到设置有器件结构的衬底中，激光源中的红外线以热辐射的方式将热量传递给衬底，可以视为热辐射在热量传递过程中起主导作用，由于衬底上不同区域对热量吸收效率的差异，衬底上热量分布一般是离散的，也就是说不通区域例如有源区和隔离区的热量不同，密集有源区和稀疏有源区吸收的热量不同，因而不同区域的器件性能存在差异。

如果无定形碳膜过厚，例如无定形碳膜厚度为由于激光束的穿透深度有限，激光束可以停留在无定形碳膜中某个位置，将无定形碳膜分为两个部分。一部分为被激光束穿过的无定形碳膜，一部分为未被激光束穿过的无定形碳膜，这两部分之间先发生热传导，未被激光束穿过的无定形碳膜再将热量传导给设置有器件结构的衬底。由于进行无定形碳膜的不同部分之间的热传导需要一定时间，难以起到快速退火的作用，源漏区的离子在高温的作用下扩散增加，影响了器件的性能。

本申请的发明人通过验证发现，无定形碳膜厚度在之间，设置有器件结构的衬底在退火时热分布更均匀，器件的均一性更好。

作为一个示例，本申请的发明人提供了传统的直接对设置有器件结构的衬底进行退火和对无定形碳膜厚度为的衬底进行退火所形成的器件参数分布图。图5A所示为对设置有器件结构的衬底直接进行退火形成的器件的阈值电压随位置的分布图。图5B所示为在设置有器件结构的衬底上形成一层厚度为的无定形碳膜，再进行退火所形成的器件的阈值电压随位置的分布图。其中，无定形碳膜的厚度可以通过控制淀积时间、气体流量等工艺参数进行控制，阈值电压一定程度上可以表征器件性能。

由图5A可知，采用传统的退火工艺，器件性能均一性较差，不同位置器件阈值电压波动较大，且同一位置的左右两侧源极对应阈值电压差别也较大。由图5B可知，增加了无定形碳膜的退火工艺的器件性能均一性有明显改善，不同位置的器件的阈值电压相对比较稳定，在-595mV左右上下波动，同一位置的器件的左右源极对应的阈值电压差值基本在可控制的范围内。

为了更准确的衡量器件的均一性，还可以对上述实验数据进行进一步处理。例如，采用与过程能力指数Cpk相类似的计算方式，对制程能力进行分析。还可以采用方差或均方根的形式，衡量不同位置的器件的性能参数的波动状况，参数波动越小，可以表明器件均一性越好。

需要说明的是，采用不同的退火工艺，采用不同的退火参数，无定形碳膜的厚度可以是不同的。例如，采用激光退火工艺，不同波长的激光束可以对应不同厚度区间的无定形碳膜。无定形碳膜的厚度区间可以根据具体工艺确定，具体的，可以通过设计对应工艺条件下的实验，并采集实验数据，以确定无定形碳膜的厚度区间。

S404：若判断结果为是，对具有无定形碳膜的衬底进行退火。

S404的实现方式以及作用与S101相同，这里不再赘述。

S405：去除无定形碳膜。

由于单质碳可以与氧气O₂或臭氧O₃发生化学反应，因此，可以在退火后，通过干法工艺去除无定形碳膜。

具体的，可以在反应腔或反应室内通入氧气或臭氧，在高温作用下，无定形碳膜可以与氧气或臭氧反应生成二氧化碳CO₂，通过真空泵将CO₂排出。还可以通过通入惰性气体将生成的CO₂排出，例如通入氮气N₂或氩气Ar。需要说明的是，单质碳在与氧气反应不充分的时候，可以形成一氧化碳CO，一氧化碳是一种有毒气体，因此，在去除无定形碳膜的过程中，还可以对CO含量进行侦测，避免出现有毒气体扩散，威胁人身及财产安全。

本申请实施例对无定形碳膜的去除方式并不限定，在本申请实施例的其他实现方式中，也可以采用湿法工艺去除无定形碳膜。例如，通过具有氧化性的酸液等，将单质碳氧化为CO₂后排出。

去除无定形碳膜后，可以恢复器件的结构形貌。

本申请实施例通过在对具有器件结构的待退火衬底上沉积一层无定形碳膜，然后再进行退火。由于无定形碳膜为同一种材料形成，而且厚度相对均匀，可以均匀的吸收退火时的热量，并传导给该不定性碳膜覆盖的设置有器件结构的衬底，使得衬底上密集有源区和稀释有源区等不同区域的热量分布更均匀，从而保证器件性能的均一性。该无定形碳膜还可以通过干法等工艺去除，有利于恢复器件形貌结构，避免了对后续工序产生影响，提升了器件性能。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种退火方法，其特征在于，所述方法包括：

提供待退火衬底，所述待退火衬底设置有器件结构；

在所述待退火衬底上形成热吸收层；

对形成有热吸收层的待退火衬底进行退火处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热吸收层为牺牲层，在对所述待退火衬底进行退火处理后，还包括去除所述牺牲层。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述牺牲层包括无定形碳膜。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无定形碳膜通过烃类热分解形成。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无定形碳膜通过溅射石墨靶材形成。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无定形碳膜的厚度在之间。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，去除所述无定形碳膜包括通过干法工艺去除所述无定形碳膜。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热吸收层为器件的功能层。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述功能层为用于器件互连的金属层。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的方法，其特征在于，所述退火包括激光退火、闪光退火或尖峰退火。