在處理腔室中提供及導(dǎo)引熱能的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施例一般是關(guān)于半導(dǎo)體處理系統(tǒng)，且更具體地，是關(guān)于用于使用在半 導(dǎo)體處理系統(tǒng)中的熱源。
【背景技術(shù)】
[0002] 設(shè)及基板（例如半導(dǎo)體晶圓）與其他材料的熱處理的數(shù)種應(yīng)用包括了快速加 熱與冷卻基板的處理步驟。此種處理的一個(gè)范例是快速熱處理（RTP,rapidthermal processing)，快速熱處理用于多種半導(dǎo)體制造處理。
[0003] 快速熱處理（RT巧從多個(gè)燈發(fā)射熱能至處理腔室中并且至處理腔室中的半導(dǎo)體 基板上。W此方式，將晶圓加熱至所要求的處理溫度。在半導(dǎo)體處理操作期間，該些燈操作 在極高的溫度。RTP腔室燈所提供的熱能并非全部最終都真的加熱晶圓。一些福射能量被 腔室元件所吸收，特別是在福射場(chǎng)中的反射性元件。對(duì)于來(lái)自點(diǎn)光源的所發(fā)射能量來(lái)說(shuō)，此 情況是特別真實(shí)的情況，因?yàn)辄c(diǎn)光源在所有方向中發(fā)射光。
[0004] 另外，在半導(dǎo)體工業(yè)中，在基板的溫度循環(huán)期間，通常想要獲得基板中的溫度均勻 性。溫度均勻性提供基板上的均勻處理變量（例如，層厚度、電阻率、蝕刻深度），w用于 溫度活化步驟，例如薄膜沉積、氧化物生長(zhǎng)與蝕刻。另外，為了防止熱壓力引致的基板損傷 (例如，彎曲、缺陷產(chǎn)生與基板滑動(dòng)），基板中的溫度均勻性是必需的。
[0005] 因此，發(fā)明人已經(jīng)提供改良的熱能量源、反射體與用于改良福射反射的反射體材 料，來(lái)用于半導(dǎo)體基板處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本文提供用于提供熱能至處理腔室的設(shè)備。該設(shè)備可包括；該處理腔室的處理腔 室主體；固態(tài)源陣列，該固態(tài)源陣列具有數(shù)個(gè)固態(tài)源，該固態(tài)源陣列設(shè)置于第一基板上，W 提供熱能至該處理腔室來(lái)加熱祀材元件，該祀材元件設(shè)置于該處理腔室主體中；W及至少 一反射體，該至少一反射體設(shè)置于該第一基板上并且鄰近于該等數(shù)個(gè)固態(tài)源的一或多個(gè)固 態(tài)源，W將該等數(shù)個(gè)固態(tài)源的該一或多個(gè)固態(tài)源所提供的熱能導(dǎo)引朝向該祀材元件。
[0007] 在某些實(shí)施例中，用于提供熱能至處理腔室的一種設(shè)備包括；該處理腔室的處理 腔室主體；固態(tài)源陣列，該固態(tài)源陣列具有數(shù)個(gè)固態(tài)源，該固態(tài)源陣列設(shè)置于第一基板上， W提供熱能至該處理腔室來(lái)加熱處理腔室元件，該處理腔室元件設(shè)置于該處理腔室中；W 及至少一反射體結(jié)構(gòu)，該至少一反射體結(jié)構(gòu)具有傾斜壁，該等傾斜壁將該等數(shù)個(gè)固態(tài)源的 至少一固態(tài)源所提供的熱能導(dǎo)引朝向該處理腔室元件，其中該至少一反射體結(jié)構(gòu)安裝于該 等數(shù)個(gè)固態(tài)源的該至少一固態(tài)源之上的該第一基板上，使得該至少一反射體結(jié)構(gòu)的每一反 射體結(jié)構(gòu)設(shè)置于該固態(tài)源陣列中的該等數(shù)個(gè)固態(tài)源的至少一固態(tài)源的周?chē)?br>[000引在某些實(shí)施例中，用于提供熱能至處理腔室的一種設(shè)備包括；該處理腔室的處理 腔室主體；固態(tài)源陣列，該固態(tài)源陣列具有數(shù)個(gè)固態(tài)源，該固態(tài)源陣列設(shè)置于第一基板上， W提供熱能至該處理腔室來(lái)加熱元件，該元件設(shè)置于該處理腔室主體中；W及反射體陣列， 該反射體陣列具有數(shù)個(gè)反射體孔腔，該等數(shù)個(gè)反射體孔腔將該等數(shù)個(gè)固態(tài)源所提供的熱能 導(dǎo)引朝向該元件，其中該反射體陣列安裝于該固態(tài)源陣列之上的該第一基板上，使得該等 數(shù)個(gè)反射體孔腔的每一反射體孔腔設(shè)置于該固態(tài)源陣列中的該等數(shù)個(gè)固態(tài)源的至少一固 態(tài)源的周?chē)?br>[0009] 在某些實(shí)施例中，用于提供熱能至處理腔室的一種設(shè)備包括；該處理腔室的處理 腔室主體；固態(tài)源陣列，該固態(tài)源陣列具有數(shù)個(gè)固態(tài)源，該固態(tài)源陣列設(shè)置于第一基板上， W提供熱能至該處理腔室來(lái)加熱處理腔室元件，該處理腔室元件設(shè)置于該處理腔室中；數(shù) 個(gè)側(cè)部反射體，該等數(shù)個(gè)側(cè)部反射體安裝于該第一基板上并且實(shí)質(zhì)上垂直于該第一基板， 且該等數(shù)個(gè)側(cè)部反射體排列成實(shí)質(zhì)上平行于彼此，每一側(cè)部反射體具有沿著第一側(cè)部邊緣 而設(shè)置的數(shù)個(gè)狹縫；W及數(shù)個(gè)橫向反射體，該等數(shù)個(gè)橫向反射體安裝于該第一基板上并且 實(shí)質(zhì)上垂直于該第一基板，且該等數(shù)個(gè)橫向反射體排列成實(shí)質(zhì)上平行于彼此，每一橫向反 射體具有沿著第一側(cè)部邊緣而設(shè)置的數(shù)個(gè)狹縫；其中沿著該等數(shù)個(gè)橫向子平板的該等第一 側(cè)部邊緣而設(shè)置的該等狹縫是接合于沿著該等數(shù)個(gè)側(cè)部子平板的該等第二側(cè)部邊緣而設(shè) 置的該等狹縫，W產(chǎn)生反射體陣列，該反射體陣列包括至少一矩形反射體孔腔，W及其中該 至少一矩形反射體孔腔的每一矩形反射體孔腔設(shè)置于該固態(tài)源陣列中的該等數(shù)個(gè)固態(tài)源 的至少一固態(tài)源的周?chē)?，W將該等數(shù)個(gè)固態(tài)源的至少一固態(tài)源所提供的熱/光/能量導(dǎo)引 朝向該處理腔室元件。
[0010] 在某些實(shí)施例中，用于提供熱能至處理腔室的一種設(shè)備包括；該處理腔室的處理 腔室主體；固態(tài)源陣列，該固態(tài)源陣列具有數(shù)個(gè)固態(tài)源，該固態(tài)源陣列設(shè)置于第一基板上， W提供熱能至該處理腔室來(lái)加熱處理腔室元件，該處理腔室元件設(shè)置于該處理腔室中；W 及至少一光導(dǎo)管，該至少一光導(dǎo)管包括反射性外部涂覆與固態(tài)巧部，W將該等數(shù)個(gè)固態(tài)源 的至少一固態(tài)源所提供的熱能導(dǎo)引朝向該處理腔室元件，其中該至少一光導(dǎo)管安裝于該等 數(shù)個(gè)固態(tài)源的至少一固態(tài)源之上的該第一基板上，使得該至少一光導(dǎo)管的每一光導(dǎo)管設(shè)置 于該固態(tài)源陣列中的該等數(shù)個(gè)固態(tài)源的至少一固態(tài)源的周?chē)?br>[0011] 在某些實(shí)施例中，用于提供熱能至處理腔室的一種設(shè)備包括；該處理腔室的處理 腔室主體；固態(tài)源陣列，該固態(tài)源陣列具有數(shù)個(gè)固態(tài)源，該固態(tài)源陣列設(shè)置于第一基板上， W提供熱能至該處理腔室來(lái)加熱處理腔室元件，該處理腔室元件設(shè)置于該處理腔室中；至 少一反射體，該至少一反射體設(shè)置于該第一基板上并且鄰近于該等數(shù)個(gè)固態(tài)源的一或多個(gè) 固態(tài)源，W將該等數(shù)個(gè)固態(tài)源的該一或多個(gè)固態(tài)源所提供的熱能導(dǎo)引朝向該元件；W及至 少一透鏡，該至少一透鏡設(shè)置于該固態(tài)源陣列與將被加熱的該處理腔室元件之間，其中該 至少一透鏡的每一透鏡將該等數(shù)個(gè)固態(tài)源的至少一固態(tài)源所提供的熱能導(dǎo)引朝向該處理 腔室元件。
[0012] 本發(fā)明的其他與進(jìn)一步實(shí)施例敘述于下。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 通過(guò)參照所附圖式中繪示的本發(fā)明的例示實(shí)施例，可了解在下文更詳細(xì)討論且簡(jiǎn) 短總結(jié)于上的本發(fā)明的實(shí)施例。但是，注意到，所附圖式只例示本發(fā)明的一般實(shí)施例，且因 此不視為限制其范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可容許其他等效實(shí)施例。
[0014] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的半導(dǎo)體基板處理腔室的示意性橫剖面視圖。
[001引圖2A是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的LED熱源的俯視圖，LED熱源包括數(shù)個(gè)LED陣 列。
[0016] 圖2B是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的L邸陣列的側(cè)部橫剖面視圖。
[0017] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的L邸陣列的S維視圖，L邸陣列包括數(shù)個(gè)L邸與 反射體。
[0018] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的另一LED陣列的S維視圖，該另一LED陣列包 括數(shù)個(gè)LED與反射體。
[0019] 圖5A與圖5B是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的反射體陣列的S維視圖與俯視圖。
[0020] 圖6A是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的格子狀反射體陣列的S維視圖。
[0021] 圖6B是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的格子狀反射體陣列的分解=維視圖。
[0022] 圖6C是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的格子狀反射體陣列的橫剖面?zhèn)纫晥D，格子狀 反射體陣列將光反射。
[0023] 圖7A是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的在L邸陣列之上的單一透鏡的橫剖面?zhèn)纫晥D。
[0024]圖7B是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的在L邸陣列之上的數(shù)個(gè)透鏡的橫剖面?zhèn)纫晥D。
[0025]為了促進(jìn)了解，已經(jīng)在任何可能的地方使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示附圖中共同的 相同元件。附圖未依照尺寸繪制，且可W為了清楚加W簡(jiǎn)化?？闪私獾剑粚?shí)施例的元件與 特征可有利地并入在其他實(shí)施例中，而不用另外詳述。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 本文提供用于處理基板的設(shè)備。在某些實(shí)施例中，透過(guò)使用反射體及/或透鏡，該 發(fā)明設(shè)備可有利地提供基板與處理腔室中所設(shè)置的其他元件的改良式加熱。更具體地，通 過(guò)使用反射性裝置/材料來(lái)將來(lái)自固態(tài)點(diǎn)光源（例如，LED、激光）的光導(dǎo)引朝向祀材，該發(fā) 明設(shè)備可有利地控制及/或?qū)б龔墓虘B(tài)源發(fā)射的光，W用于加熱基板，例如半導(dǎo)體晶圓。
[0027] 在下文的敘述中，用語(yǔ)"基板"是打算廣泛地涵蓋在熱處理腔室中所正在處理的任 何物體。用語(yǔ)"基板"可包括例如半導(dǎo)體晶圓、平板顯示器、玻璃板材或圓盤(pán)、塑膠工件與類(lèi) 似者。在下文的敘述中，固態(tài)點(diǎn)光源包括發(fā)光二極管（LED)與激光（LASER)。另外，雖然下 文是用LED或LED陣列來(lái)敘述，LAS邸與LAS邸陣列或其他固態(tài)點(diǎn)光源是可互換地使用在 本文所述的實(shí)施例中。
[002引圖1繪示了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的范例處理腔室100的示意圖，處理腔室100 被配置成執(zhí)行熱處理（例如，快速熱處理（RT巧），且處理腔室100適于與用于加熱基板的本 發(fā)明L邸源一起使用。處理腔室100可為任何類(lèi)型的處理腔室，此種處理腔室具有被配置 成支撐基板的基板支撐件（例如，處理腔室包括了基板支撐環(huán)、在多處將基板固持的基座