在處理腔室中提供及導引熱能的設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明的實施例一般是關于半導體處理系統，且更具體地，是關于用于使用在半 導體處理系統中的熱源。
【背景技術】
[0002] 設及基板（例如半導體晶圓）與其他材料的熱處理的數種應用包括了快速加 熱與冷卻基板的處理步驟。此種處理的一個范例是快速熱處理（RTP,rapidthermal processing)，快速熱處理用于多種半導體制造處理。
[0003] 快速熱處理（RT巧從多個燈發射熱能至處理腔室中并且至處理腔室中的半導體 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，特別是在福射場中的反射性元件。對于來自點光源的所發射能量來說，此 情況是特別真實的情況，因為點光源在所有方向中發射光。
[0004] 另外，在半導體工業中，在基板的溫度循環期間，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、缺陷產生與基板滑動），基板中的溫度均勻性是必需的。
[0005] 因此，發明人已經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，來用于半導體基板處理。
【發明內容】
[0006] 本文提供用于提供熱能至處理腔室的設備。該設備可包括；該處理腔室的處理腔 室主體；固態源陣列，該固態源陣列具有數個固態源，該固態源陣列設置于第一基板上，W 提供熱能至該處理腔室來加熱祀材元件，該祀材元件設置于該處理腔室主體中；W及至少 一反射體，該至少一反射體設置于該第一基板上并且鄰近于該等數個固態源的一或多個固 態源，W將該等數個固態源的該一或多個固態源所提供的熱能導引朝向該祀材元件。
[0007] 在某些實施例中，用于提供熱能至處理腔室的一種設備包括；該處理腔室的處理 腔室主體；固態源陣列，該固態源陣列具有數個固態源，該固態源陣列設置于第一基板上， W提供熱能至該處理腔室來加熱處理腔室元件，該處理腔室元件設置于該處理腔室中；W 及至少一反射體結構，該至少一反射體結構具有傾斜壁，該等傾斜壁將該等數個固態源的 至少一固態源所提供的熱能導引朝向該處理腔室元件，其中該至少一反射體結構安裝于該 等數個固態源的該至少一固態源之上的該第一基板上，使得該至少一反射體結構的每一反 射體結構設置于該固態源陣列中的該等數個固態源的至少一固態源的周圍。
[000引在某些實施例中，用于提供熱能至處理腔室的一種設備包括；該處理腔室的處理 腔室主體；固態源陣列，該固態源陣列具有數個固態源，該固態源陣列設置于第一基板上， W提供熱能至該處理腔室來加熱元件，該元件設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個反射體孔腔，該等數個反射體孔腔將該等數個固態源所提供的熱能 導引朝向該元件，其中該反射體陣列安裝于該固態源陣列之上的該第一基板上，使得該等 數個反射體孔腔的每一反射體孔腔設置于該固態源陣列中的該等數個固態源的至少一固 態源的周圍。
[0009] 在某些實施例中，用于提供熱能至處理腔室的一種設備包括；該處理腔室的處理 腔室主體；固態源陣列，該固態源陣列具有數個固態源，該固態源陣列設置于第一基板上， W提供熱能至該處理腔室來加熱處理腔室元件，該處理腔室元件設置于該處理腔室中；數 個側部反射體，該等數個側部反射體安裝于該第一基板上并且實質上垂直于該第一基板， 且該等數個側部反射體排列成實質上平行于彼此，每一側部反射體具有沿著第一側部邊緣 而設置的數個狹縫；W及數個橫向反射體，該等數個橫向反射體安裝于該第一基板上并且 實質上垂直于該第一基板，且該等數個橫向反射體排列成實質上平行于彼此，每一橫向反 射體具有沿著第一側部邊緣而設置的數個狹縫；其中沿著該等數個橫向子平板的該等第一 側部邊緣而設置的該等狹縫是接合于沿著該等數個側部子平板的該等第二側部邊緣而設 置的該等狹縫，W產生反射體陣列，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置于該固態源陣列中的該等數個固態源 的至少一固態源的周圍，W將該等數個固態源的至少一固態源所提供的熱/光/能量導引 朝向該處理腔室元件。
[0010] 在某些實施例中，用于提供熱能至處理腔室的一種設備包括；該處理腔室的處理 腔室主體；固態源陣列，該固態源陣列具有數個固態源，該固態源陣列設置于第一基板上， W提供熱能至該處理腔室來加熱處理腔室元件，該處理腔室元件設置于該處理腔室中；W 及至少一光導管，該至少一光導管包括反射性外部涂覆與固態巧部，W將該等數個固態源 的至少一固態源所提供的熱能導引朝向該處理腔室元件，其中該至少一光導管安裝于該等 數個固態源的至少一固態源之上的該第一基板上，使得該至少一光導管的每一光導管設置 于該固態源陣列中的該等數個固態源的至少一固態源的周圍。
[0011] 在某些實施例中，用于提供熱能至處理腔室的一種設備包括；該處理腔室的處理 腔室主體；固態源陣列，該固態源陣列具有數個固態源，該固態源陣列設置于第一基板上， W提供熱能至該處理腔室來加熱處理腔室元件，該處理腔室元件設置于該處理腔室中；至 少一反射體，該至少一反射體設置于該第一基板上并且鄰近于該等數個固態源的一或多個 固態源，W將該等數個固態源的該一或多個固態源所提供的熱能導引朝向該元件；W及至 少一透鏡，該至少一透鏡設置于該固態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個固態源的至少一固態源所提供的熱能導引朝向該處理 腔室元件。
[0012] 本發明的其他與進一步實施例敘述于下。
【附圖說明】
[0013] 通過參照所附圖式中繪示的本發明的例示實施例，可了解在下文更詳細討論且簡 短總結于上的本發明的實施例。但是，注意到，所附圖式只例示本發明的一般實施例，且因 此不視為限制其范圍，因為本發明可容許其他等效實施例。
[0014] 圖1是根據本發明的某些實施例的半導體基板處理腔室的示意性橫剖面視圖。
[001引圖2A是根據本發明的某些實施例的LED熱源的俯視圖，LED熱源包括數個LED陣 列。
[0016] 圖2B是根據本發明的某些實施例的L邸陣列的側部橫剖面視圖。
[0017] 圖3是根據本發明的某些實施例的L邸陣列的S維視圖，L邸陣列包括數個L邸與 反射體。
[0018] 圖4是根據本發明的某些實施例的另一LED陣列的S維視圖，該另一LED陣列包 括數個LED與反射體。
[0019] 圖5A與圖5B是根據本發明的某些實施例的反射體陣列的S維視圖與俯視圖。
[0020] 圖6A是根據本發明的某些實施例的格子狀反射體陣列的S維視圖。
[0021] 圖6B是根據本發明的某些實施例的格子狀反射體陣列的分解=維視圖。
[0022] 圖6C是根據本發明的某些實施例的格子狀反射體陣列的橫剖面側視圖，格子狀 反射體陣列將光反射。
[0023] 圖7A是根據本發明的某些實施例的在L邸陣列之上的單一透鏡的橫剖面側視圖。
[0024]圖7B是根據本發明的某些實施例的在L邸陣列之上的數個透鏡的橫剖面側視圖。
[0025]為了促進了解，已經在任何可能的地方使用相同的附圖標記來表示附圖中共同的 相同元件。附圖未依照尺寸繪制，且可W為了清楚加W簡化。可了解到，一實施例的元件與 特征可有利地并入在其他實施例中，而不用另外詳述。
【具體實施方式】
[0026] 本文提供用于處理基板的設備。在某些實施例中，透過使用反射體及/或透鏡，該 發明設備可有利地提供基板與處理腔室中所設置的其他元件的改良式加熱。更具體地，通 過使用反射性裝置/材料來將來自固態點光源（例如，LED、激光）的光導引朝向祀材，該發 明設備可有利地控制及/或導引從固態源發射的光，W用于加熱基板，例如半導體晶圓。
[0027] 在下文的敘述中，用語"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"基板"可包括例如半導體晶圓、平板顯示器、玻璃板材或圓盤、塑膠工件與類 似者。在下文的敘述中，固態點光源包括發光二極管（LED)與激光（LASER)。另外，雖然下 文是用LED或LED陣列來敘述，LAS邸與LAS邸陣列或其他固態點光源是可互換地使用在 本文所述的實施例中。
[002引圖1繪示了根據本發明的某些實施例的范例處理腔室100的示意圖，處理腔室100 被配置成執行熱處理（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 發明L邸源一起使用。處理腔室100可為任何類型的處理腔室，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、在多處將基板固持的基座