DE102004053338A1

DE102004053338A1 - Reduction of oxide layer on a semiconductor surface by heat treatment in a chamber in a temperature-time process to a temperature of 900-1050degreesC useful in semiconductor technology, comprises treatment with CO2-containing process gas

Info

Publication number: DE102004053338A1
Application number: DE102004053338A
Authority: DE
Inventors: Hin Yiu Anthony Dr. Chung
Original assignee: Mattson Thermal Products GmbH
Current assignee: Mattson Thermal Products GmbH
Priority date: 2004-11-04
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2024-11-05
Also published as: DE102004053338B4

Abstract

Verfahren zur Reduktion einer Oxidschicht auf einer Oberfläche eines Siliziumhalbleiters durch thermische Behandlung des Siliziumhalbleiters in einer Prozesskammer mittels eines Temperatur-Zeit-Prozesses, wobei während des Prozesses der Siliziumhalbleiter wenigstens zeitweise einem Kohlenmonoxid (CO) enthaltenden Prozessgas ausgesetzt ist.method for reducing an oxide layer on a surface of a silicon semiconductor thermal treatment of the silicon semiconductor in a process chamber by means of a temperature-time process, during which process the silicon semiconductor at least temporarily exposed to a carbon monoxide (CO) containing process gas is.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion einer Oxidschicht auf einer Oberfläche eines Siliziumhalbleiters durch thermische Behandlung des Siliziumhalbleiters in einer Prozesskammer mittels eines Temperatur-Zeit-Prozesses.The The present invention relates to a method for reducing a Oxide layer on a surface a silicon semiconductor by thermal treatment of the silicon semiconductor in a process chamber by means of a temperature-time process.

Verfahren zur Reduktion oder Beseitigung einer Oxidschicht auf einem Siliziumhalbleiter sind aus dem Stand der Technik bekannt. So wird z.B. in der auf den Anmelder zurückgehenden Patentanmeldung US 10/386,163 die Modifikation von dielektrischen Schichten auf Silizium, unter anderem auch die Modifikation von Siliziumoxid auf Silizium beschrieben. Dabei wird auch die Reduktion einer Siliziumoxidschicht auf einem Siliziumhalbleiter bis hin zu deren Beseitigung dargestellt, wobei der Siliziumhalbleiter innerhalb einer Prozesskammer, vorzugsweise einer RTP-Prozesskammer, in einer definierten Prozessgasatmosphäre einem Temperatur-Zeit-Prozess unterzogen wird. Als Prozessgas dient unter anderem Argon oder ein Argon-Wasserstoff-Gemisch. Bei manchen Prozessgasgemischen ist eine Erhitzung des Halbleiterwafers auf über 1200°C notwendig um die Siliziumoxidschicht vom Siliziumhalbleiter zu entfernen.method for reducing or eliminating an oxide layer on a silicon semiconductor are known from the prior art. For example, in the on the applicant Patent Application US 10 / 386,163 the modification of dielectric Layers on silicon, including the modification of Silicon oxide on silicon described. This is also the reduction a silicon oxide layer on a silicon semiconductor up to shown their elimination, wherein the silicon semiconductor within a process chamber, preferably an RTP process chamber, in a defined process gas atmosphere Temperature-time process is subjected. The process gas used is inter alia argon or a Argon-hydrogen mixture. For some process gas mixtures is a Heating the semiconductor wafer to about 1200 ° C necessary around the silicon oxide layer to remove from the silicon semiconductor.

Bei den dargestellten Verfahren zur Reduktion oder Beseitigung einer Siliciumoxidschicht, die auch einen natürliche Oxidschicht (native oxide) sein kann, geht im Allgemeinen ein "Abdampfen", d.h. ein Verbrauch von Siliziumatomen einher, insbesondere Si-Atome, die sich in einem Übergangsbereich zwischen der Siliziumoxidschicht und dem Silizium-Bulk-Material befinden. Dabei hängt der Verbrauch an Si-Atomen von der Dicke der Siliziumoxidschicht ab. Dadurch nimmt die atomare Rauigkeit zu, wodurch diesbezüglich keine engen Toleranzbereiche garantiert werden können, insbesondere, wenn Prozesstemperaturen von über 1200°C zur Reduktion der Siliziumoxidschicht verwendet werden, wobei dann vorzugsweise ein wasserstoffhaltiges Inertgas, wie z.B. Argon mit einigen Prozent Wasserstoff, als Prozessgas verwendet wird. Ein weiter Nachteil der hohen Temperatur von 1200°C und mehr ist, dass diese Temperaturen nicht in allen Produktionslinien erreicht werden kann.at the illustrated method for reducing or eliminating a Silicon oxide layer, which also has a natural oxide layer (native oxides) is generally "evaporating", i. a consumption of silicon atoms associated, in particular Si atoms, which are in a transition region between the silicon oxide layer and the silicon bulk material are located. It hangs the consumption of Si atoms from the thickness of the silicon oxide layer. This takes the atomic Roughness too, causing in this regard No narrow tolerance ranges can be guaranteed, especially if process temperatures from above 1200 ° C to Reduction of the silicon oxide layer can be used, in which case preferably a hydrogen-containing inert gas, such as e.g. Argon with a few percent Hydrogen, is used as a process gas. Another disadvantage the high temperature of 1200 ° C and more is that these temperatures are not reached in all production lines can be.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein eingangs genanntes Verfahren anzugeben, bei dem die genannten Nachteile verringert werden, bzw. beseitigt sind.It the object of the present invention is an abovementioned Specify a method in which reduces the disadvantages mentioned be, or are eliminated.

Die Aufgabe wird durch das eingangs genannte Verfahren gelöst, wobei in einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren während des Prozesses der Siliziumhalbleiter wenigstens zeitweise einem Kohlenmonoxid (CO) enthaltenden Prozessgas ausgesetzt ist.The Task is solved by the method mentioned, wherein in a first method according to the invention while the process of the silicon semiconductor at least temporarily a carbon monoxide (CO) containing process gas is exposed.

Ferner wird die Aufgabe in einem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren durch das eingangs genannte Verfahren mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst:

a) beladen der Prozesskammer mit dem Siliziumhalbleiter,
b) spülen der Prozesskammer mit einem Inertgas, welches nahezu frei von Sauerstoff ist,
c) spülen der Prozesskammer mit einem Kohlenmonoxid (CO) enthaltenden Prozessgas,
d) erhitzen des Siliziumhalbleiters auf eine Temperatur zwischen 900°C und 1050°C für wenigstens eine Zeitdauer zwischen 1 s und 90 s, und
e) abkühlen des Siliziumhalbleiters.

Furthermore, the object is achieved in a second method according to the invention by the aforementioned method with the following method steps:

a) loading the process chamber with the silicon semiconductor,
b) rinsing the process chamber with an inert gas which is almost free of oxygen,
c) purging the process chamber with a process gas containing carbon monoxide (CO),
d) heating the silicon semiconductor to a temperature between 900 ° C and 1050 ° C for at least a period between 1 s and 90 s, and
e) cool the silicon semiconductor.

Mit den erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich vorteilhaft natürliches Siliziumoxid (SiO₂) auf einem Siliziumhalbleiter wie einem Siliziumwafer bei Temperaturen kleiner als etwa 1050°C entfernen. Diese Temperaturen können von nahezu allen Produktionslinien erreicht werden. Dabei kann das Entfernen oder das Reduzieren der Siliziumoxidschicht, die ein natürliches Siliziumoxid sein kann, unmittelbar vor einem Prozess zur Oberflächenbehandlung des Siliziumhalbleiters erfolgen, oder z.B. vor einem Diagnoseverfahren zur Bestimmung von Halbleiter- und/oder Oberflächeneigenschaften des Siliziumhalbleiters. Beispiele hierfür sind Nitrierung oder Oxinitrierung bzw. Carbonisierung der Halbleiteroberfläche, Epitaxie auf der Siliziumoberfläche, Elektronenbeugung an der Si-Oberfläche, oder eine spektroskopische Analyse der Siliziumhalbleiteroberfläche.With the method according to the invention can be advantageous natural silicon oxide (SiO ₂ ) on a silicon semiconductor such as a silicon wafer at temperatures less than about 1050 ° C remove. These temperatures can be reached from almost all production lines. In this case, the removal or reduction of the silicon oxide layer, which may be a natural silicon oxide, take place immediately before a process for surface treatment of the silicon semiconductor, or, for example, before a diagnostic method for determining semiconductor and / or surface properties of the silicon semiconductor. Examples of these are nitration or oxinitration or carbonization of the semiconductor surface, epitaxy on the silicon surface, electron diffraction on the Si surface, or a spectroscopic analysis of the silicon semiconductor surface.

Ein weiterer Vorteil des ertindungsgemäßen Verfahrens ist, dass durch die Anwendung eines kohlenmonoxidhaltigen Prozessgases bei der Reduktion der Siliziumoxidschicht nahezu kein Silizium aus dem an die Siliziumoxidschicht grenzenden Si lizium-Bulk-Material verbraucht wird ("abdampft"), wodurch die Oberflächenrauigkeit reduziert wird. Dies ist insbesondere wichtig, wenn der nachfolgende Prozessschritt ein Epitaxieschritt ist, der eine genau definierte Oberfläche verlangt, oder wenn eine sehr dünne dielektrische Schicht, wie eine Nitridschicht oder eine Oxinitridschicht, auf dem Siliziumhalbleiter aufgebracht werden soll. Ebenso ist bei bestimmten Analyseverfahren zur Analyse der Siliziumoberfläche eine Oberfläche mit geringer Oberflächenrauigkeit vorteilhaft.One Another advantage of the inventive method is that by the application of a carbon monoxide-containing process gas in the reduction of Silicon oxide layer almost no silicon from the to the silicon oxide layer bordering Si silicon bulk material is consumed ("evaporates"), causing the surface roughness is reduced. This is especially important if the subsequent process step is an epitaxy step that requires a well-defined surface or if a very thin one dielectric layer, such as a nitride layer or an oxynitride layer, to be applied to the silicon semiconductor. Likewise is at certain analysis method for analyzing the silicon surface one surface advantageous with low surface roughness.

In einer vorzugsweisen Ausführungsform des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Prozesskammer, die vorzugsweise eine RTP-Prozesskammer einer Schnellheizanlage für Halbleitersubstrate ist, vor der thermischen Behandlung mittels eines Inertgases gespült, um definierte Prozessgasverhältnisse herzustellen, und um möglichen in der Prozesskammer befindlichen Sauerstoff und/oder Wasserdampf aus dieser zu entfernen. Ein Inertgas ist dabei ein Gas, welches mit dem Siliziumhalbleiter in der Prozesskammer keine chemischen Reaktionen eingeht. Vorzugsweise wird als Inertgas Argon oder ein anderes Edelgas verwendet. Bis zu Temperaturen von ca. 1000°C kann bei Siliziumhalbleitern auch molekularer Stickstoff als Inertgas eingesetzt werden. Vorzugsweise ist der Sauerstoffanteil und/oder Wasser(dampf)anteil bei der Spülung der Prozesskammer mit dem Inertgas kleiner als 10 ppm, besser jedoch kleiner als 1 ppm.In a preferred embodiment of the first method according to the invention, the process chamber, which is preferably an RTP process chamber of a rapid heating system for semiconductor substrates, is prior to the thermal treatment by means of an inert gas flushed to produce defined process gas ratios, and to remove any in the process chamber located oxygen and / or water vapor from this. An inert gas is a gas which does not undergo any chemical reactions with the silicon semiconductor in the process chamber. Preferably, the inert gas used is argon or another noble gas. Up to temperatures of about 1000 ° C can be used in silicon semiconductors and molecular nitrogen as an inert gas. Preferably, the oxygen content and / or water (steam) content in the purging of the process chamber with the inert gas is less than 10 ppm, but better still less than 1 ppm.

Vorzugsweise wird beim ersten erfindungsgemäßen Verfahren nach dem Spülen der Prozesskammer mit dem Inertgas ein Prozessgas in die Prozesskammer eingeleitet, welches Kohlenmonoxid enthält. Vorzugsweise ist die Konzentration des Kohlenmonoxids im Prozessgas kleiner als 10%, besser, kleiner als 1 %. Aufgrund der Reduktion der Unfallgefahr wird eine möglichst geringe Kohlenmonoxidkonzentration bevorzugt, die auch kleiner alls 1000 ppm sein kann.Preferably is in the first method according to the invention after rinsing the process chamber with the inert gas, a process gas in the process chamber initiated, which contains carbon monoxide. Preferably, the concentration of carbon monoxide in the process gas is less than 10%, better, less than 1%. Due to the reduction of the risk of accident is a possible low carbon monoxide concentration preferred, which also smaller alls 1000 ppm can be.

In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen ersten Verfahrens wird der Siliciumhalbleiter während des Temperatur-Zeit-Prozesses auf eine Temperatur zwischen 900°C und 1050°C erhitzt. Dabei erfolgt die Temperaturerhöhung vorzugsweise nach dem Spülen der Prozesskammer mit dem Inertgas, oder nach dem Spülen der Prozesskammer mit dem Kohlenmonoxid umfassenden Prozessgas, wobei die Erwärmung des Siliziumhalbleiters auch schon während der Einleitung des Kohlenmonoxid umfassenden Prozessgases in die Prozesskammer erfolgen kann. Während des Temperatur-Zeit-Prozesses dem der Siliziumhalbleiter unterworfen wird, wird vorzugsweise die Siliziumtemperatur für wenigstens ein Zeitintervall zwischen 1 s und 90 s auf der Temperatur zwischen 900°C und 1050°C gehalten.In a further preferred embodiment of the first invention The method becomes the silicon semiconductor during the temperature-time process to a temperature between 900 ° C and 1050 ° C heated. The temperature increase is preferably carried out after the do the washing up the process chamber with the inert gas, or after rinsing the Process chamber with the carbon monoxide comprising process gas, wherein the warming the silicon semiconductor even during the introduction of carbon monoxide comprehensive process gas can be done in the process chamber. During the Temperature-time process that subjected to the silicon semiconductor is preferably the silicon temperature for at least a time interval held between 1 s and 90 s at the temperature between 900 ° C and 1050 ° C.

In einer weiteren vorzugsweisen Ausführung des erfindungsgemäßen ersten Verfahrens wird die Prozesskammer mit dem Siliziumhalbleiter in einem Abkühlschritt oder nach einem Abkühlschritt der Temperatur-Zeit-Kurve des Siliziumhalbleiters mit einem Inertgas gespült. Vorzugsweise wird der Siliziumhalbleiter nach Abkühlung auf eine bestimmte Temperatur aus der Prozesskammer entnommen. Statt der Entnahme aus der Prozesskammer kann der Halbleiter nach Abkühlung auf die bestimmte Temperatur aber auch weiterprozessiert werden, indem z.B. in die Prozesskammer ein anderes Prozessgas eingeleitet wird, oder die Prozessgaszusammensetzung innerhalb der Prozesskammer ändert wird, und/oder indem der Siliziumhalbleiter wenigstens einem weiteren Temperatur-Zeit-Prozessschritt in der Prozesskammer unterzogen wird. Wird der Siliziumhalbleiter aus der Prozesskammer entnommen, so wird dieser üblicherweise auf eine Temperatur von 600°C oder weniger abgekühlt.In a further preferred embodiment of the first invention Process is the process chamber with the silicon semiconductor in a cooling step or after a cooling step the temperature-time curve of the silicon semiconductor with an inert gas rinsed. Preferably, the silicon semiconductor after cooling on taken a certain temperature from the process chamber. Instead of the semiconductor can be removed from the process chamber after cooling down but the specific temperature can also be further processed by e.g. another process gas is introduced into the process chamber, or the process gas composition is changed within the process chamber, and / or by the silicon semiconductor at least one further Temperature-time process step is subjected in the process chamber. If the silicon semiconductor is removed from the process chamber, so this is usually to a temperature of 600 ° C or less cooled.

In einer bevorzugten Ausführungsform des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Inertgas weniger als 1 ppm Sauerstoff und/oder Wasser. Ferner wird vorzugsweise als Prozessgas ein Inertgas wie Stickstoff oder Argon verwendet, mit einer Kohlenmonoxidkonzentration von weniger als 10%, oder weniger als 1000 ppm.In a preferred embodiment of the second method according to the invention For example, the inert gas comprises less than 1 ppm of oxygen and / or water. Further, as the process gas, it is preferable to use an inert gas such as nitrogen or argon, with a carbon monoxide concentration of less than 10%, or less than 1000 ppm.

Vorzugsweise wird der Siliziumhalbleiter im Schritt e) auf eine Temperatur von weniger als 600°C abgekühlt.Preferably the silicon semiconductor is in step e) to a temperature of cooled to less than 600 ° C.

In einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt Schritt b) und c) in einem Schritt, indem das Prozessgas ein nahezu sauerstofffreies Inertgas ist, welchem Kohlenmonoxid beigemischt ist. Nahezu sauerstofffrei soll dabei bedeuten, dass die Sauerstoff- oder Wasserkonzentration kleiner als 1 ppm ist. Die bevorzugte Kohlenmonoxidkonzentration ist kleiner als 10% oder kleiner als 1000 ppm.In a further preferred embodiment of the second method according to the invention Step b) and c) take place in one step by the process gas an almost oxygen-free inert gas is which carbon monoxide is mixed. Nearly free of oxygen should mean that the oxygen or water concentration is less than 1 ppm. The preferred carbon monoxide concentration is less than 10% or less as 1000 ppm.

In einer weiteren vorzugsweisen Ausführung des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Schritt e) der Siliziumhalbleiter aus der Prozesskammer entnommen, oder es wird die Prozessgaszusammensetzung innerhalb der Prozesskammer geändert, und/oder der Siliziumhalbleiter wird wenigstens einem weiteren Temperatur-Zeit-Prozessschritt in der Prozesskammer unterzogen.In a further preferred embodiment of the second method according to the invention After step e), the silicon semiconductor is removed from the process chamber taken, or it will be the process gas composition within the process chamber changed, and / or the silicon semiconductor becomes at least one further temperature-time process step subjected in the process chamber.

Durch die Beimischung von Kohlenmonoxid im Prozessgas ergibt sich an der Oberfläche eines eine Siliziumoxidschicht umfassenden Siliziumhalbleiters folgende Reaktion: SiO₂ + 2 CO ↔ Si + 2 CO₂, mit ΔG (in J/mol) = –470244 – 0,38·T (in K) (0) The addition of carbon monoxide in the process gas results in the following reaction on the surface of a silicon semiconductor comprising a silicon oxide layer: SiO ₂ + 2 CO ↔ Si + 2 CO ₂ , with ΔG (in J / mol) = -470244 - 0.38 · T (in K) (0)

Dabei ist ΔG die Reaktionsenthalpie, die nach dem Gesetz von Hess aus den Bildungsenthalpien der folgenden Reaktionen ermittelt werden kann: Si + O₂ ↔ SiO₂ mit ΔG₁(in J/mol) = –94556 + 174·T (in K) (1) 2 C + O₂ ↔ 2 CO mit ΔG₂ (in J/mol) = –223400 – 175,3·T (in K) (2) C + O₂ ↔ CO₂ mit ΔG₃ (in J/mol) = –394100 – 0,84·T (in K) (3) Here, ΔG is the reaction enthalpy, which according to the law of Hess can be determined from the formation enthalpies of the following reactions: Si + O ₂ ↔ SiO ₂ with ΔG ₁ (in J / mol) = -94556 + 174 * T (in K) (1) 2 C + O ₂ ↔ 2 CO with ΔG ₂ (in J / mol) = -223400 - 175.3 · T (in K) (2) C + O ₂ ↔ CO ₂ with ΔG ₃ (in J / mol) = -394100 - 0.84 · T (in K) (3)

Dabei sind ΔG₁, ΔG₂ und ΔG₃ die temperaturabhängigen Bildungsenthalpien bei Normaldruck. Die Reaktionsgleichung (0) ergibt sich, indem man Gleichung (3) verdoppelt und dann Gleichungen (1) und (2) abzieht. Die temperaturabhängigen Reaktions-(Bildungs-)enthalpien sind für die Reaktionen (0) bis (3) in 1 dargestellt. Es zeigt sich, dass die Reaktionsenthalpie für die Reaktion (0) über den gesamten Temperaturbereich von etwa 300 K bis etwa 1300 K negativ ist, wodurch die Reaktion hinsichtlich ihres Gleichgewichts in Gleichung (0) nach rechts verschoben ist. Dadurch lässt sich eine auf einem Siliciumhalbleiter vorhandene Siliziumoxidschicht mittels Kohlenmonoxid zu Silizium reduzieren, wobei Kohlendioxid entsteht.ΔG ₁ , ΔG ₂ and ΔG _{3 are} the tempera dependent on education at normal pressure. The reaction equation (0) is obtained by doubling equation (3) and then subtracting equations (1) and (2). The temperature-dependent reaction (education) enthalpies are for reactions (0) to (3) in 1 shown. It turns out that the reaction enthalpy for the reaction (0) is negative over the entire temperature range from about 300 K to about 1300 K, whereby the reaction is shifted to the right in terms of its equilibrium in equation (0). As a result, a silicon oxide layer present on a silicon semiconductor can be reduced to silicon by means of carbon monoxide, resulting in carbon dioxide.

Claims

Method for reducing an oxide layer on a surface a silicon semiconductor by thermal treatment of the silicon semiconductor in a process chamber by means of a temperature-time process, while during the process of silicon semiconductor at least temporarily one Carbon monoxide (CO) containing process gas is exposed.

Method according to claim 1, characterized in that that before the thermal treatment, the process chamber by means of a Inert gas is rinsed.

A method according to claim 2, characterized in that the inert gas comprises nitrogen (N ₂ ), argon (Ar) or a noble gas.

Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that the proportion of oxygen (O ₂ ) in the inert gas is less than 10 ppm or less than 1 ppm.

Method according to one of claims 2 to 4, characterized that after rinsing the process chamber with inert gas in this carbon monoxide containing Process gas is introduced.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized that the carbon monoxide-containing process gas is an inert gas with less than 10%, or less than 1%, or less than 1000 ppm carbon monoxide is.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized that the silicon semiconductor in the process chamber during the Temperature-time process heated to a temperature between 900 ° C and 1050 ° C becomes.

Method according to claim 7, characterized in that that is, the silicon semiconductor for at least one time interval between 1 s and 90 s at a temperature between 900 ° C and 1050 ° C.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the process chamber with the silicon semiconductor in a cooling step or after a cooling step the temperature-time curve is purged with inert gas.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the silicon semiconductor after cooling a certain temperature is taken from the process chamber, or that after cooling to the specific temperature the process gas composition within the process chamber changed is, and / or that the silicon semiconductor at least one further Temperature-time process step is subjected in the process chamber.

Method for reducing an oxide layer on a surface a silicon semiconductor by thermal treatment of the silicon semiconductor in a process chamber by means of a temperature-time process with the process steps: a) loading the process chamber with the Silicon semiconductor, b) rinse the process chamber with an inert gas, which is almost free of oxygen is c) rinse the process chamber with a process gas containing carbon monoxide (CO), d) heating the silicon semiconductor to a temperature between 900 ° C and 1050 ° C for at least a period between 1 s and 90 s, and e) cool the Silicon semiconductor.

Method according to claim 11, characterized in that that the inert gas comprises less than 1 ppm of oxygen.

Method according to one of claims 11 or 12, characterized that the process gas is an inert gas such as nitrogen or argon, with a carbon monoxide concentration of less than 10%, or less as 1000 ppm.

Method according to one of claims 11 to 13, characterized that the silicon semiconductor in step e) to a temperature of less than 600 ° C chilled becomes.

Method according to one of claims 11 to 14, characterized that step b) and c) take place in one step by the process gas an almost oxygen-free inert gas is which carbon monoxide is mixed.

Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that after step e) the silicon semiconductor is removed from the process chamber, or that the process gas composition is changed within the process chamber, and / or that the silicon semiconductor at least is subjected to a further temperature-time process step in the process chamber.