專利名稱：快速升降溫系統加熱腔體的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種快速升降溫系統加熱腔體，尤其是加熱室的上表面或下表面 的其中之一為鍍覆反射金屬的曲面。
背景技術：
現今快速升降溫系統加熱腔體中，包含加熱室、殼體、冷卻水道陣列、加熱器陣列， 腔體的表面為平面、加熱燈管的燈絲一般采等距且均勻纏繞的方式來進行設計制作，故其 單位距離的輸出能量分布可視為相等，且冷卻水道陣列為等密度分布。在快速升降溫加熱腔體中，一般將加熱燈管進行陣列式或棋盤式的方式排列，并 施以功率控制，以達到均勻加熱的目的。唯晶圓在進行熱處理時，其熱行為的模式是由加熱 源先將輻射熱直接投射至密閉腔體內的晶圓表面，透過光子吸收對材料進行加熱。在真空狀態下排除熱對流影響后，其中心區域的熱能以材料分子間相互傳導為 主，而邊緣區域則面臨著相異介質，如空氣或密閉腔體的壁面、載具等因素，導致其中心與 邊緣熱傳邊界條件(Boundary Condition)不一致，進而產生熱累積或散失，影響晶圓熱處 理時的均勻性，目前常見的狀況是受熱曲線為常態分布曲線。在日益嚴苛的制程均溫條件要求下，均溫性的優異，未來勢必對晶粒質量與良率 造成極大影響。
實用新型內容本實用新型主要提供一種快速升降溫系統加熱腔體，該快速升降溫系統加熱腔體 包含加熱室、殼體、冷卻水道陣列、加熱器陣列，用以加熱由夾持器所承載的晶圓，加熱室的 上表面及下表面的至少其中之一為鍍覆反射金屬的曲面，以使晶圓的邊緣部份能夠得到更 多的熱反射，而使晶圓的中央部份及邊緣部份的受熱更為平均，且在加熱室中在晶圓與加 熱器陣列之間設置石英板，以將加溫區域隔絕，并使晶圓受熱更加均勻，殼體包覆加熱室， 冷卻水道陣列埋設于殼體之中，用以使冷卻水通過而降低殼體的溫度，加熱器陣列設置于 加熱室中，包含多個加熱燈管，位于晶圓的上方及下方，用以加熱晶圓，以藉由熱處理進行 退火、活化、合金、擴散等光電半導體制程。另外，本實用新型的快速升降溫系統加熱腔體的加熱燈管的燈絲纏繞的密度，相 對于晶圓中央部分與邊緣部份，為中央密度小，兩端密度大的設計，藉由此設計以使晶圓中 央部分與邊緣部份的溫度更加平均。或是使用燈絲等密度分布的加熱燈管，將熱器陣列中 的加熱燈管以相對于晶圓中央部分與邊緣部份，中央密度小而兩端密度大的方式排列，以 使得晶圓邊緣部份的受到較高的熱能，而使中央部分與邊緣部份的受熱溫度更加平均。進一步地，本實用新型的快速升降溫系統加熱腔體的冷卻水道陣列的水道密度， 相對于晶圓中央部分與邊緣部份，為中央密度大、兩端密度小的設計，藉由此設計以使殼體 的中央部份的能夠較快冷卻，以快速將熱能移除，而間接移除晶圓中央部份的熱能，而與邊 緣部份的溫度更加平均。[0009]本實用新型的特點在于，藉由將加熱室的上表面、下表面的至少一個設計為曲面， 用以利用曲面的反射，以使晶圓的邊緣部份能夠到更多的熱反射，或是藉由改變燈絲、加熱 燈管以及冷卻水道的密度排列，以使晶圓的中央受熱較低或是使熱源更快地移除，而使晶 圓的中央部份與邊緣部份的受熱更加平均。
圖1為本實用新型的快速升降溫系統的加熱腔體的剖面圖。圖2為本實用新型的快速升降溫系統加熱腔體的加熱燈管的燈絲的剖面圖。圖3為本實用新型的快速升降溫系統加熱腔體的冷卻水道陣列的俯視圖。
具體實施方式
以下配合說明書附圖對本實用新型的實施方式做更詳細的說明，以使本領域技術 人員在研讀本說明書后能據以實施。參閱圖1，為本實用新型的快速升降溫系統加熱腔體的剖面圖。如圖1所示，本實 用新型的快速升降溫系統加熱腔體1包含加熱室10、殼體20、冷卻水道陣列25、加熱器陣列 30，用以加熱由夾持器40所承載的晶圓100，加熱室10的上表面11及下表面13的至少其 中之一為鍍覆反射金屬的曲面，以使晶圓100的邊緣部份能夠得到更多的熱反射，而使晶 圓100的中央部份及邊緣部份的受熱更為平均，且加熱室10在晶圓100與加熱器陣列30之 間設置石英板15，以將加溫區域隔絕，并使晶圓受熱更加均勻，殼體20包覆加熱室10，冷卻 水道陣列25埋設于殼體之中，用以使冷卻水通過而降低殼體20的溫度，加熱器陣列30設 置于加熱室10中，包含多個加熱燈管35，位于晶圓100的上方及下方，用以加熱晶圓100， 以藉由熱處理進行退火、活化、合金、擴散等光電半導體制程。參閱圖2，為本實用新型的快速升降溫系統加熱腔體的加熱燈管的燈絲的剖面圖。 如圖2所示，本實用新型的快速升降溫系統加熱腔體的加熱燈管35的纏繞燈絲的密度，相 對于晶圓100中央部分與邊緣部份，為中央密度小，兩端密度大的設計，藉由此設計以使晶 圓100中央部分與邊緣部份的溫度更加平均。更進一步地，也可以使用燈絲等密度分布的加熱燈管35，將熱器陣列30中的加 熱燈管35以相對于晶圓100中央部分與邊緣部份，中央密度小而兩端密度大的方式排列， 以使得晶圓100邊緣部份的受到較高的熱能，而使中央部分與邊緣部份的受熱溫度更加平 均。參閱圖3，為本實用新型的快速升降溫系統加熱腔體的冷卻水道陣列的俯視圖。如 圖3所示，本實用新型的快速升降溫系統加熱腔體的冷卻水道陣列25的水道密度，相對于 晶圓100中央部分與邊緣部份，為中央密度大、兩端密度小的設計，藉由此設計以使殼體20 的中央部份能夠較快冷卻，以快速將熱能移除，而間接移除晶圓100中央部份的熱能，而與 邊緣部份的溫度更加平均。本實用新型的特點在于，藉由將加熱室的上表面、下表面的至少一個設計為曲面， 用以利用曲面的反射，以使晶圓的邊緣部份能夠到更多的熱反射，或是藉由改變纏繞燈絲 的密度、加熱燈管的密度以及冷卻水道陣列中水道的密度，以使晶圓的中央受熱較低或是 使熱源更快地移除，而使晶圓的中央部份與邊緣部份的受熱更加平均。4[0019] 以上所述僅為用以解釋本實用新型的較佳實施例，并非企圖據以對本實用新型做 任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創作精神下所作有關本實用新型的任何修飾或變 更，皆仍應包括在本實用新型意圖保護的范疇。
權利要求1.一種快速升降溫系統加熱腔體，用以加熱由一夾持器所承載的一晶圓，其特征在于， 包含一加熱室，該加熱室的一上表面及一下表面的至少其中之一為鍍覆反射金屬的曲面；一殼體，包覆該加熱室；一冷卻水道陣列，埋設于該殼體之中，用以使冷卻水通過而降低該殼體的溫度；以及多個加熱器陣列，設置于該加熱室中，位于該晶圓的上方及下方，每一加熱器陣列包含 多個加熱燈管，用以加熱該晶圓。
2.如權利要求1所述的快速升降溫系統加熱腔體，其特征在于，該加熱室中在該晶圓 與所述加熱器陣列之間設置多個石英板，以將加溫區域隔絕，并使該晶圓受熱均勻。
3.如權利要求1所述的快速升降溫系統加熱腔體，其特征在于，所述加熱燈管的燈絲 的分布密度，相對于該晶圓的中央部份及邊緣部份，為中央密度小而兩端密度大。
4.如權利要求1所述的快速升降溫系統加熱腔體，其特征在于，所述加熱器陣列中的 所述加熱燈管的密度，相對于該晶圓的中央部份及邊緣部份，為中央密度小而兩端密度大， 其中所述加熱燈管的燈絲為等密度分布。
5.如權利要求1所述的快速升降溫系統加熱腔體，其特征在于，該冷卻水道陣列的水 道密度，相對于該晶圓的中央部份及邊緣部份，為中央密度大兩端密度小。
專利摘要本實用新型公開了一種快速升降溫系統加熱腔體，該腔體包含加熱室、殼體、冷卻水道陣列、加熱器陣列，用以加熱晶圓，加熱器陣列設置于加熱室中，包含多個加熱燈管，位于晶圓的上方及下方，用以加熱晶圓，加熱室的上表面及下表面的至少其中之一為鍍覆反射金屬的曲面，以使晶圓的邊緣部份能夠得到更多的熱反射，本實用新型藉由將加熱室的上表面或下表面設計為曲面，或是藉由改變燈絲、加熱燈管以及冷卻水道陣列中水道的密度排列，以使晶圓的中央受熱較低或是使熱源更快地移除，而使晶圓的中央部份與邊緣部份的受熱更加平均。
文檔編號H05B3/00GK201839454SQ20102056847
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月20日 優先權日2010年10月20日
發明者林武郎, 石玉光, 鄭煌玉, 郭明倫, 黃政禮, 黃文泰 申請人:技鼎股份有限公司