專(zhuān)利名稱：具有噴灑頭的快速熱處理腔室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及半導(dǎo)體晶片及其他基板的熱處理。更特定的說(shuō)，本發(fā)明 的實(shí)施例涉及從輻射源(例如白熾燈的陣列)而對(duì)晶片進(jìn)行快速熱處理。
背景技術(shù)：
來(lái)自硅或其他晶片的集成電路的制造包括下列多個(gè)步驟沉積多層、對(duì)該些層進(jìn) 行光刻圖案化，以及蝕刻該些圖案化的層。離子注入用于對(duì)半導(dǎo)體硅的有源區(qū)(active region)進(jìn)行摻雜。制造工序還包括針對(duì)多種用途而進(jìn)行晶片的熱退火，該些用途包括消 除注入傷害，以及活化摻雜劑、結(jié)晶、熱氧化及氮化、硅化、化學(xué)汽相沉積、汽相摻雜、熱清洗 及其他原因。雖然硅技術(shù)的早期階段一般包括在退火爐內(nèi)加熱多個(gè)晶片一段長(zhǎng)時(shí)間，但是 已漸增地使用快速熱處理(RTP)來(lái)滿足對(duì)于甚至更小的電路特征結(jié)構(gòu)(feature)的甚至更 嚴(yán)厲的需求。RTP —般在單晶片腔室中執(zhí)行，其通過(guò)使來(lái)自高強(qiáng)度燈的陣列的光照射晶片， 并使其導(dǎo)引至晶片前表面的待形成集成電路之處而達(dá)成。輻射至少部分地被晶片吸收，并 將晶片加熱至期望的高溫，例如高于600°C，或在部分應(yīng)用中為高于1000°C。輻射加熱可以 快速地開(kāi)啟及關(guān)閉，以在一相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)(例如一分鐘或更短、或甚至是數(shù)秒)可控地且 均勻地加熱該晶片。RTP腔室能夠以約50°C /秒及更高的速率(例如100 150°C /秒及 200 400°C /秒)來(lái)均勻地加熱晶片。RTP腔室中的典型降溫(冷卻)速率為介于80 150°C /秒。在RTP腔室中執(zhí)行的部分工藝需要跨越基板的溫度變化小于幾攝氏度(°C )。由于每一次的快速熱處理作用在單一個(gè)半導(dǎo)體上，故最佳化的加熱及冷卻手段對(duì) 于最佳化的RTP效能來(lái)說(shuō)是必須的。期望在基板的熱處理期間對(duì)基板溫度的均勻性進(jìn)行最 佳化。溫度的均勻性為溫度活化步驟(例如薄膜沉積、氧化物生長(zhǎng)及蝕刻)提供基板上的 均勻的工藝變量(例如層厚度、電阻率、蝕刻深度)。此外，基板溫度的均勻性對(duì)于預(yù)防熱 應(yīng)力誘導(dǎo)基板傷害(例如翹曲、缺陷產(chǎn)生及滑動(dòng))是必須的。舉例來(lái)說(shuō)，在1150°C下，于4 英寸硅晶片上的約5°C的中央至邊緣溫度差異可能會(huì)導(dǎo)致位錯(cuò)形成及滑動(dòng)。溫度梯度也可 能由其他來(lái)源而誘導(dǎo)出。舉例來(lái)說(shuō)，因?yàn)閷?duì)于基板的表面積或體積的空間更改，基板可能具 有非均勻的放射率(emissivity)。這些更改可包括由光刻技術(shù)而圖案化的薄膜，或是局部 摻雜區(qū)域(例如雙極晶體管的埋層)。此外，與處理腔室設(shè)計(jì)相關(guān)的局部氣體冷卻或加熱效 應(yīng)，以及在處理過(guò)程中可能在基板表面上發(fā)生的非均勻的吸熱或放熱反應(yīng)，也可能誘導(dǎo)出 基板溫度梯度。期望提供一種RTP腔室，其能夠提供改良的溫度均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例涉及用于加熱基板的快速熱處理(RTP)設(shè)備。RTP腔室 可包括腔室以及用以將該基板支托在該腔室內(nèi)的支撐件。該基板具有第一面以及相對(duì)于 該第一面的第二面。輻射加熱源將輻射能導(dǎo)引朝向該基板的該第一面，并且設(shè)置在腔室內(nèi) 部。該輻射加熱源經(jīng)配置以被快速地開(kāi)啟及關(guān)閉，由此可控制地加熱該基板，而使該基板具 有期望的空間溫度分布，包括均勻分布。該設(shè)備更包括至少一高溫計(jì)，用于量測(cè)在預(yù)定波長(zhǎng)范圍間的輻射的強(qiáng)度。該高溫計(jì)經(jīng)設(shè)置以接收該基板所發(fā)射出的輻射。該設(shè)備還包括面向 該基板的該第二面的板。該板包括至少一氣體通道，該至少一氣體通道耦接至至少一氣體 來(lái)源與該板的表面上的復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口。該些開(kāi)口經(jīng)配置以將工藝氣體均勻地分布在該基板上 方。該板具有反射區(qū)域，該反射區(qū)域反射在該預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射。在其他實(shí)施例中，該板被設(shè)置為緊鄰該基板。這些實(shí)施例的板可吸收由該晶片所 發(fā)射出的輻射的至少一部分。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，該板延伸越過(guò)的區(qū)域大于該基板所延 伸越過(guò)的區(qū)域。在一或多個(gè)實(shí)施例中，該些氣體通道配置以傳送第一氣體與第二氣體。該第一氣 體與該第二氣體在傳送之前，于該些氣體通道中的至少一混合室內(nèi)進(jìn)行混合。額外的配置 可允許同步傳送超過(guò)兩種的氣體。該些氣體還可以為反應(yīng)性，并可以在傳送至基板表面之 前或之后進(jìn)行混合。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，該板具有高反射性的外部部分，以及內(nèi)部部分，且該內(nèi)部部 分具有位于該外部部分下方的吸收層。該板的反射區(qū)域可經(jīng)設(shè)置以將熱反射朝向至少一高 溫計(jì)ο部分實(shí)施例的開(kāi)口配置以跨越該基板的徑向表面而均勻地分布?xì)怏w，由此促進(jìn)該 板與該基板的熱耦合。在其他實(shí)施例中，該些開(kāi)口跨越該板而均勻地分布。部分實(shí)施例具有用于固定該基板的該支撐件，且該支撐件為浮置(levitating) 支撐組件。該浮置組件可配置以使該基板在該腔室中的上方位置與下方位置之間移動(dòng)。該 浮置支撐組件也可磁性地耦接至定子(Stator)組件。該定子組件可進(jìn)一步機(jī)械性地耦接 至致動(dòng)器組件。在一或多個(gè)實(shí)施例中，于加熱及/或冷卻工藝過(guò)程中，基板可位于相距該板的不 同距離處。此可允許隨意調(diào)整板與基板之間的氣流場(chǎng)(gas flow field)?？蓜?dòng)態(tài)地改變?cè)?距離，由此調(diào)整活性物種的滯留時(shí)間，而對(duì)基板表面化學(xué)性質(zhì)造成影響。本發(fā)明的額外的實(shí)施例涉及快速熱處理基板的方法。該方法包括快速加熱基板， 其通過(guò)以下實(shí)現(xiàn)將輻射加熱源導(dǎo)引至基板的第一表面；利用設(shè)置而接近基板的第二表面 的反射主體而將輻射熱反射朝向基板的第二表面；透過(guò)吸收板而吸收熱，以冷卻基板；以 及將工藝氣體導(dǎo)引通過(guò)吸收板而至基板的第二表面。在部分實(shí)施例中，基板的加熱包括約2分或更短的一段時(shí)間。在其他實(shí)施例中的 基板的冷卻可以在約10秒或更短的一段時(shí)間內(nèi)完成。在一或多個(gè)實(shí)施例中，基板放置在用 于冷卻的板的下方并接近該板。在其他實(shí)施例中，基板位于該板上方。進(jìn)一步的實(shí)施例將工藝氣體導(dǎo)引通過(guò)吸收板的表面上的復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口。開(kāi)口經(jīng)設(shè)置 而跨越基板的徑向表面來(lái)均勻地分布?xì)怏w，由此增進(jìn)在冷卻期間基板與吸收板的吸收層之 間的熱傳導(dǎo)。開(kāi)口也可經(jīng)設(shè)置以跨越基板的徑向表面而采用受控的非均勻分布方式來(lái)分布 氣體。各種實(shí)施例的快速熱處理技術(shù)包括尖峰式退火(spike annealing)工藝，以在基 板上形成薄膜。


圖1繪示快速熱處理(RTP)腔室的實(shí)施例的簡(jiǎn)要等角視圖2繪示根據(jù)實(shí)施例的位于吸收性噴灑頭附近的基板的剖面視圖；圖3是吸收性噴灑頭的底部平面視圖；以及圖4是沿圖2的剖面線3-3的剖面視圖。
具體實(shí)施例方式下述的實(shí)施例大致涉及RTP系統(tǒng)，該RTP系統(tǒng)包括合并有氣體分布出口的板，以將 氣體均勻地分布在基板上方，而允許基板的快速且受控制的加熱及冷卻。板可以為吸收性、 反射性或兩者的組合。如本文所用者，快速熱處理或RTP指能夠以約50°C /秒及更高的速 率(例如為100 150°C /秒以及200 400°C /秒)均勻地加熱晶片的設(shè)備或工藝。RTP 腔室中的典型降溫(冷卻)速率介于80 150°C /秒。在RTP腔室中進(jìn)行的部分工藝需要 跨越基板的溫度變化小于幾攝氏度。因此，RTP腔室必須包括燈或其他適合的加熱系統(tǒng)及 加熱控制系統(tǒng)，其能夠以高達(dá)100 150°C /秒以及200 400°C /秒的速率加熱，而將快 速熱處理腔室與不具有能夠以該些速率快速加熱的加熱系統(tǒng)及加熱控制系統(tǒng)的其他類(lèi)型 熱處理腔室區(qū)分開(kāi)。在所示的實(shí)施例中，RTP腔室可選地包括基板支撐件，該支撐件適于在 腔室中浮置(levitate)及旋轉(zhuǎn)而不與腔室的內(nèi)壁有任何接觸。與合并有氣體分布出口的 吸收板耦接的浮置的基板支撐系統(tǒng)，使得來(lái)自吸收板的氣流能夠適于增進(jìn)待于腔室中進(jìn)行 處理的基板的加熱及冷卻。通過(guò)提供調(diào)整吸收板與氣體分布出口之間的距離的能力，則可 改變活性物種的滯留時(shí)間，且可更準(zhǔn)確地改變基板表面的化學(xué)性質(zhì)?，F(xiàn)參照?qǐng)D1，其示出快速熱處理腔室100的示范實(shí)施例。處理腔室100包括基板支 撐件104及腔室主體102，該腔室主體102具有壁108、底部110及頂部112以界定出內(nèi)部 容積120。壁108典型地包括至少一基板出入口 148，以利于基板140(圖1中示出一部分 的基板140)的進(jìn)出。出入口 148可耦接至傳輸腔室(圖中未示)或是加載鎖定腔室(圖 中未示)，并可選擇性地由閥來(lái)密封，例如狹縫閥(圖中未示)。在一實(shí)施例中，基板支撐件 104為環(huán)形，且腔室100包括設(shè)置在基板支撐件104的內(nèi)徑中的輻射加熱源106。輻射加熱 源106典型包括復(fù)數(shù)個(gè)燈?？杉右愿淖兊腞TP腔室以及可使用的基板支撐件的實(shí)例揭露于 美國(guó)專(zhuān)利公告6，800, 833以及美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)2005/0191044，在此將兩者的整體并入以做為 參考。在本發(fā)明的實(shí)施例中，腔室100包括板200，且該板200合并有氣體分布出口(下方 將詳述之)，以將氣體均勻地分布在基板上方，而允許基板的快速且受控的加熱及冷卻。板可以為吸收性、反射性或是具有吸收及反射區(qū)域的組合。在詳細(xì)的實(shí)施例中，板 可具有多個(gè)區(qū)域，且部分區(qū)域位于高溫計(jì)的測(cè)量范圍(view)中，而部分區(qū)域位于高溫計(jì)的 測(cè)量范圍之外。位于高溫計(jì)的測(cè)量范圍中的區(qū)域的直徑為約1英寸(若為圓形)，或是視需 要而為其他形狀及尺寸。在探針的測(cè)量范圍中的區(qū)域可以在高溫計(jì)所觀察的波長(zhǎng)范圍為非 常高度反射性。在高溫計(jì)波長(zhǎng)范圍以及測(cè)量范圍之外，板可以介于使輻射熱損耗最小化的 反射性與使輻射熱最大化的吸收性之間，以允許較短的熱暴露。RTP腔室100還包括冷卻塊180，該冷卻塊180與頂部112相鄰、耦接，或是形成在 頂部112中。一般來(lái)說(shuō)，冷卻塊180與輻射加熱源106間隔并相對(duì)設(shè)置。冷卻塊180包括 耦接至入口 181A及出口 181B的一或多個(gè)冷卻劑通道184。冷卻塊180由工藝耐受材料制 成，例如不銹鋼、鋁、聚合物或陶瓷材料。冷卻劑通道184可包括螺旋形圖案、矩形圖案、圓 形圖案、或其組合，冷卻劑通道184可一體形成在冷卻塊180中，例如通過(guò)澆鑄冷卻塊180，及/或從二或多個(gè)部件(piece)而制造冷卻塊180，并將二部件接合。另外或可選地，冷卻 劑通道184可鉆設(shè)于冷卻塊180中。入口 181A及出口 181B可以透過(guò)閥及適當(dāng)配管而耦接至冷卻劑來(lái)源182，冷卻劑來(lái) 源182與控制器IM連通，以利于控制在冷卻劑來(lái)源182內(nèi)的流體的壓力及/或流動(dòng)。流 體可以為水、乙二醇、氮?dú)?N2)、氦氣(He)或其他用作為熱交換介質(zhì)的流體。在圖所示的實(shí)施例中，可選地，基板支撐件104適于在內(nèi)部容積120內(nèi)磁性地浮置 及旋轉(zhuǎn)。在工藝過(guò)程中，所示的基板支撐件104能夠旋轉(zhuǎn)，并同時(shí)垂直地升高及下降，且在 工藝之前、過(guò)程中或是之后，基板支撐件104可以升高或下降而無(wú)須旋轉(zhuǎn)。此磁性浮置及/ 或磁性旋轉(zhuǎn)可因?yàn)槿狈驕p少使用移動(dòng)部件(一般需要用于升高/下降及/或旋轉(zhuǎn)基板支 撐件)而能夠預(yù)防微粒產(chǎn)生或使其最小化。腔室100還包括窗114，該窗114由可使熱及多個(gè)波長(zhǎng)的光(可包括在紅外線頂光 譜中的光)穿透的材料制成，來(lái)自輻射加熱源106的光子可以穿過(guò)窗114而加熱基板140。 在一實(shí)施例中，窗114由石英材料制成，但可使用其他可使光穿透的材料，例如藍(lán)寶石。窗 114還可包括復(fù)數(shù)個(gè)升舉銷(xiāo)144，且該些升舉銷(xiāo)144耦接至窗114的上表面而適于選擇性地 接觸及支撐基板140，以利于將基板傳輸進(jìn)出腔室100。復(fù)數(shù)個(gè)升舉銷(xiāo)144的各者配置為使 來(lái)自輻射加熱源106的能量吸收最小化，并且可以由與窗114相同的材料制成，例如石英材 料。復(fù)數(shù)個(gè)升舉銷(xiāo)144可經(jīng)定位且彼此為徑向間隔設(shè)置，以利于耦接至傳輸機(jī)械手(robot) (圖中未示)的末端執(zhí)行器的通過(guò)?；蛘撸┒藞?zhí)行器及/或機(jī)械手能夠水平及垂直移動(dòng)以 利于基板140的傳送。在一實(shí)施例中，輻射加熱源106包括由殼體(housing)所形成的燈組件，該殼體包 括在冷卻劑組件(圖中未示)中的復(fù)數(shù)個(gè)蜂巢式管160，而該冷卻劑組件耦接至第二冷卻 劑來(lái)源183。該第二冷卻劑來(lái)源183可以為水、乙二醇、氮?dú)?N2)及氦氣(He)的一者或其 組合。殼體壁108、110可以由銅材料或是其他適合材料制成，而殼體壁具有形成于其中的 適合的冷卻劑通道，以供來(lái)自第二冷卻劑來(lái)源183的冷卻劑的流動(dòng)。冷卻劑將腔室100的 殼體冷卻，由此殼體相較于基板140更為冷卻。各個(gè)管160可包括反射器及高強(qiáng)度燈組件 或是頂發(fā)射器，并由此而形成似蜂巢狀的管配置。此緊密堆置的六角形管配置提供具有高 功率密度及良好空間區(qū)分的輻射能量來(lái)源。在一實(shí)施例中，輻射加熱源106提供足夠的輻 射能量以熱處理該基板，例如對(duì)設(shè)置在基板140上的硅層進(jìn)行退火。輻射加熱源106可更 包括環(huán)狀區(qū)域，其中由控制器1 而供應(yīng)至復(fù)數(shù)個(gè)管160的電壓可經(jīng)過(guò)改變，以增進(jìn)來(lái)自管 160的能量的徑向分布?；?40加熱的動(dòng)態(tài)控制可透過(guò)一或多個(gè)溫度感測(cè)器117而實(shí)現(xiàn)， 該些感測(cè)器117適于量測(cè)跨越基板140的溫度。在所示的實(shí)施例中，選用的定子(stator)組件118外接于腔室主體102的壁108， 并耦接至一或多個(gè)致動(dòng)器組件122，而致動(dòng)器組件122控制定子組件118沿著腔室主體102 外部的高度。在一實(shí)施例中(圖中未示)，腔室100包括設(shè)置在腔室主體的徑向周?chē)娜?個(gè)致動(dòng)器組件122，舉例來(lái)說(shuō)，在腔室主體102周?chē)式嵌燃s120°。定子組件118磁性地 耦接至設(shè)置于腔室主體102的內(nèi)部容積120內(nèi)的基板支撐件104?；逯渭?04可包括 或內(nèi)含有磁性部分以作為轉(zhuǎn)子，因而產(chǎn)生磁性軸承組件而升舉及/或旋轉(zhuǎn)基板支撐件104。 在一實(shí)施例中，至少一部分的基板支撐件104被槽(圖中未示)部分圍繞，而該槽耦接至流 體來(lái)源186，且該流體來(lái)源186包括水、乙二醇、氮?dú)?N2)、氦氣(He)或其組合，而適于作為基板支撐件的熱交換介質(zhì)。定子組件118還可包括殼體190，以圍住定子組件118的部分 部件及零件。在一實(shí)施例中，定子組件118包括驅(qū)動(dòng)線圈組件168，該驅(qū)動(dòng)線圈組件168堆 迭在懸吊線圈組件170上。驅(qū)動(dòng)線圈組件168適于使基板支撐件104旋轉(zhuǎn)及/或升高/下 降，同時(shí)，懸吊線圈組件170可適于被動(dòng)地將基板支撐件104置中設(shè)置在處理腔室100中。 或者，可透過(guò)具有單一線圈組件的定子來(lái)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)及置中的功能。氣體成份控制(atmosphere control)系統(tǒng)164也耦接至腔室主體102的內(nèi)部容 積120。氣體成份控制系統(tǒng)164 —般包括用于控制腔室壓力的節(jié)流閥以及真空泵。氣體成 份控制系統(tǒng)164可額外包括氣體來(lái)源，以提供工藝氣體或其他氣體至內(nèi)部容積120。氣體成 份控制系統(tǒng)164也可適于傳送用于熱沉積工藝、熱蝕刻工藝及腔室部件的原位(in-situ) 清洗的工藝氣體。氣體成份控制系統(tǒng)164與噴灑頭氣體傳送系統(tǒng)結(jié)合作用。腔室100還包括控制器124，而該控制器IM —般包括中央處理單元(CPU) 130、輔 助電路1 及存儲(chǔ)器126。CPU 130可以為計(jì)算機(jī)處理器的任何形式的一者，其可用于控制 各種動(dòng)作及子處理器的工業(yè)設(shè)置。存儲(chǔ)器126(或計(jì)算機(jī)可讀取媒介)可以為易于使用的 存儲(chǔ)器的一或多者，例如，本地或遠(yuǎn)端設(shè)置的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、軟 盤(pán)、硬盤(pán)或其他形式的數(shù)字儲(chǔ)存器，并典型地耦接至CPU 130。輔助電路1 可耦接至CPU 130，并以常規(guī)方式輔助控制器124。這些電路包括高速緩沖存儲(chǔ)器(cache)、電源、時(shí)鐘電 路、輸入/輸出電路、子系統(tǒng)及其類(lèi)似者。在一實(shí)施例中，致動(dòng)器組件122的各者一般包括精準(zhǔn)的導(dǎo)螺桿132，而導(dǎo)螺桿132 耦接在由該腔室主體102的壁108延伸的二凸緣134之間。導(dǎo)螺桿132具有螺母158，當(dāng) 螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該螺母158沿著導(dǎo)螺桿132而軸向移動(dòng)。耦接件136耦接在定子118以及螺 母158之間，因而當(dāng)導(dǎo)螺桿132轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，耦接件136沿著導(dǎo)螺桿132移動(dòng)，以控制與耦接件 136接合的定子118的高度。因此，當(dāng)致動(dòng)器122的一者的導(dǎo)螺桿132轉(zhuǎn)動(dòng)，而產(chǎn)生其他致 動(dòng)器122的螺母158之間的相對(duì)移位，則定子118的水平面相對(duì)于腔室主體102的中心軸 而改變。在一實(shí)施例中，馬達(dá)138(例如步進(jìn)馬達(dá)或伺服馬達(dá))耦接至導(dǎo)螺桿132，以相應(yīng) 于控制器124的信號(hào)而提供可控的轉(zhuǎn)動(dòng)。或者，可利用其他類(lèi)型的致動(dòng)器122以控制定子 118的線性位置，例如氣壓缸、液壓缸、滾珠螺桿、螺線管、線性致動(dòng)器及凸輪從動(dòng)件等。腔室100還包括一或多個(gè)感測(cè)器116，且該些感測(cè)器116適于偵測(cè)基板支撐件 104(或是基板140)在腔室主體102的內(nèi)部容積120中的高度。感測(cè)器116可耦接至腔室 主體102及/或處理腔室100的其他部分，并適于提供指示基板支撐件104與腔室主體102 的頂部112及/或底部110之間的距離的輸出，并且也可偵測(cè)基板支撐件104及/或基板 140的錯(cuò)位。一或多個(gè)感測(cè)器116耦接至控制器124，而控制器IM接收來(lái)自感測(cè)器116的輸 出度量(metric)，并提供信號(hào)(或多個(gè)信號(hào))至一或多個(gè)致動(dòng)器組件122，以使基板支撐件 104的至少一部分升高或下降?？刂破鱅M可利用獲自感測(cè)器116的位置度量，以調(diào)整定子 118在各致動(dòng)器組件122的高度，由此，基板支撐件104以及座落在其上的基板140的高度 及平面性皆可相對(duì)于RTP腔室100及/或輻射加熱源106的中心軸而調(diào)整。舉例來(lái)說(shuō)，控 制器1 可提供信號(hào)，以透過(guò)一致動(dòng)器122的動(dòng)作而使基板支撐件升高，由此校準(zhǔn)基板支撐 件104的軸向錯(cuò)位，或者是，控制器可以提供信號(hào)至所有的致動(dòng)器122，以利于基板支撐件104的同步垂直移動(dòng)。一或多個(gè)感測(cè)器116可以為能夠偵測(cè)基板支撐件104在腔室主體102內(nèi)的接近性 (proximity)的超音波、激光、電感式、電容式或其他類(lèi)型的感測(cè)器。感測(cè)器116可耦接至腔 室主體102而接近頂部112，或是耦接至壁108，然而在腔室主體102內(nèi)及周?chē)钠渌恢?也可為適合的，例如耦接至腔室100外側(cè)的定子118。在一實(shí)施例中，一或多個(gè)感測(cè)器116 可耦接至定子118，并適于透過(guò)壁108而感測(cè)基板支撐件104 (或基板140)的高度及/或位 置。在此實(shí)施例中，壁108可包括較薄的橫截面，以利于透過(guò)壁108的位置感測(cè)。腔室100還包括一或多個(gè)的溫度感測(cè)器117，而該些溫度感測(cè)器117適于感測(cè)工藝 之前、過(guò)程中及之后的基板140溫度。在圖1所示的實(shí)施例中，溫度感測(cè)器117穿設(shè)于頂部 112，但仍可使用腔室主體102內(nèi)及周?chē)钠渌恢?。溫度感測(cè)器117可以為光學(xué)高溫計(jì)， 例如具有光纖探針的高溫計(jì)。感測(cè)器117可適于耦接至頂部112，其配置以感測(cè)基板的整個(gè) 直徑或是部分的基板。感測(cè)器117可包括界定出感測(cè)區(qū)域的圖案，而該感測(cè)區(qū)域基本上等 于基板的直徑，或者該感測(cè)區(qū)域基本上等于基板的半徑。舉例來(lái)說(shuō)，復(fù)數(shù)個(gè)感測(cè)器117以放 射狀或線性配置而耦接至頂部112，由此能夠形成跨越基板半徑或直徑的感測(cè)區(qū)域。在一實(shí) 施例中(圖中未示)，復(fù)數(shù)個(gè)感測(cè)器117呈直線設(shè)置，其約略由頂部112的中心而徑向延伸 至頂部112的外圍部分。以此方式，可以由感測(cè)器117監(jiān)控基板的半徑范圍，而其使得能夠 在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感測(cè)基板的直徑。如本文中所述，腔室100適于承接“面向上”定向的基板，其中，基板的沉積物承接 側(cè)或承接面經(jīng)定向以朝向板200，而基板的“背側(cè)”面向輻射加熱源106。此“面向上”的定 向允許來(lái)自輻射加熱源106的能量可被基板140更快速地吸收，因?yàn)榛宓谋硞?cè)相較于基 板面通常較不具反射性。雖然所描述的板200及輻射加熱源106分別設(shè)置在內(nèi)部容積120的上方及下方部 分，但冷卻塊180與輻射加熱源106的位置可以為反置。舉例來(lái)說(shuō)，冷卻塊180被按一定尺 寸制作且定位在基板支撐件104的內(nèi)徑中，而輻射加熱源106可耦接至頂部112。在此配置 中，石英窗114可設(shè)置在輻射加熱源106與基板支撐件104之間，例如接近在腔室100的上 方部分中的輻射加熱源106。雖然當(dāng)背側(cè)面向輻射加熱源106時(shí)，基板140可很快地吸收 熱，但基板可以在任何配置中而定向?yàn)椤懊嫦蛏稀倍ㄏ蚧蚴恰懊嫦蛳隆倍ㄏ颉Ｎ瞻?00的進(jìn)一步細(xì)節(jié)顯示在圖2及3中。參照?qǐng)D2，其顯示出吸收板200合并 有氣體分布出口，以將氣體均勻地分布在基板上方，而允許基板的快速且受控的加熱及冷 卻。板200包括頂部部分201，且頂部部分201具有氣體導(dǎo)引系統(tǒng)202，而氣體導(dǎo)引系統(tǒng)202 包括第一氣體導(dǎo)引口 204及可選的第二氣體導(dǎo)引口 206，而該第一及第二氣體導(dǎo)引口 204、 206與用于混合兩種氣體的氣體混合室208連通。若僅設(shè)置單一氣體導(dǎo)引口，則可由此設(shè)計(jì) 中排除掉混合室208?？闪私獾氖?，還可提供額外的氣體導(dǎo)引口。氣體導(dǎo)引口 204、206當(dāng)然 可連接至適合的氣體來(lái)源，例如氣體槽或氣體供應(yīng)系統(tǒng)(圖中未示)?；旌鲜?08與氣體 流動(dòng)通路212連通，而該氣體流動(dòng)通路212與形成在阻擋板213中的氣體通道214及氣體 導(dǎo)引開(kāi)口 216連通。阻擋板213可以為固定至頂部部分201的分離部件，或是其可以與頂 部部分為一體成形。當(dāng)然，也可能為其他設(shè)計(jì)，該些設(shè)計(jì)包括針對(duì)二或多個(gè)氣體而提供有二 或多組獨(dú)立開(kāi)口 216，因而在離開(kāi)噴灑頭之后發(fā)生氣體混合。吸收板包括面203，穿過(guò)該面 203形成開(kāi)口 216。
圖3顯示吸收板200與復(fù)數(shù)個(gè)穿過(guò)面203的開(kāi)口 216的平面視圖?？闪私獾氖?， 可改變開(kāi)口的數(shù)量及圖案，而圖3中所示的設(shè)計(jì)僅為示范性。為易于說(shuō)明，穿過(guò)板200的鉆 孔允許溫度感測(cè)器117量測(cè)基板的溫度。在一或多個(gè)實(shí)施例中，在吸收板上的復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口 包括不超過(guò)10%的板表面。在一實(shí)施例中，復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口設(shè)置為不接近于高溫計(jì)的25mm之 內(nèi)，且并不接近于吸收板的高反射性表面的1英寸直徑內(nèi)。在一或多個(gè)實(shí)施例中，于用于處理硅基板的系統(tǒng)中，偵測(cè)長(zhǎng)輻射波長(zhǎng)(例如大于 約3. 5 4微米的波長(zhǎng))的高溫計(jì)用作為溫度感測(cè)器117。然而，此方法較佳適于高于700°C 的溫度。在室溫下，硅晶片可供波長(zhǎng)大于1.0微米的光穿透。隨著基板溫度增加，基板變得 對(duì)于較長(zhǎng)波長(zhǎng)而為不透光，直到700°C時(shí)，基板對(duì)于所有關(guān)注的波長(zhǎng)皆變?yōu)椴煌腹?。因此，?低于700°C的溫度，長(zhǎng)波長(zhǎng)感光高溫計(jì)對(duì)于偵測(cè)直接來(lái)自加熱源的光而更為恰當(dāng)?？傊?，高 溫計(jì)所采樣的波長(zhǎng)典型地隨著工藝溫度而變化。若工藝溫度實(shí)質(zhì)低于700°C，則高溫計(jì)將典 型地對(duì)短于1. 1微米的波長(zhǎng)進(jìn)行采樣。若使用較高工藝溫度，則可對(duì)較長(zhǎng)波長(zhǎng)進(jìn)行采樣。在一設(shè)計(jì)中，特別是適用于工藝溫度介于900°C 1350°C，使用固態(tài)高溫計(jì)，而其 可感受波長(zhǎng)為0. 9微米 1. 0微米的輻射。在此溫度范圍中，產(chǎn)生波長(zhǎng)0. 9 1. 0微米的 大量輻射，而提供高信號(hào)強(qiáng)度及高信噪比。圖4顯示可使用在吸收板200上的分層配置。如圖4所示，在工藝過(guò)程中面向基 板140的吸收板200的面203具有對(duì)于在目標(biāo)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射為高反射性，并對(duì)于在目 標(biāo)波長(zhǎng)范圍外的輻射為較低反射性的層。在部分實(shí)施例中，在吸收板表面上提供一或多個(gè) 涂層或?qū)?，以達(dá)到此選擇性的反射性。在一實(shí)施例中，該些涂層為在目標(biāo)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射 提供高反射性，并且包括設(shè)置在吸收板表面上方的一或多個(gè)干擾層。如圖3所示，一或多個(gè)干擾層250包括在層結(jié)構(gòu)中。干擾層包括多對(duì)的層，且各對(duì) 包括具有低折射率的層，以及具有高折射率的層。同時(shí)，干擾層包括對(duì)于在目標(biāo)波長(zhǎng)范圍內(nèi) 的輻射為高反射性，并對(duì)于在目標(biāo)波長(zhǎng)范圍外的輻射為較低反射性的結(jié)構(gòu)。基于處理系統(tǒng) 的數(shù)種特性(包括期望的目標(biāo)波長(zhǎng)范圍)而選擇干擾層的特定材料、厚度及其他特性。適 合的干擾層結(jié)構(gòu)可在科羅拉多州柏德市的Research Electro-Optics公司購(gòu)得。在一實(shí)施例中，吸收板200的高反射性部分包括四分之一波長(zhǎng)堆疊層。該四分之 一波長(zhǎng)堆疊層由交替的介電層構(gòu)成，而該些介電層具有不同的折射率，并具有等于高溫計(jì) 對(duì)于進(jìn)入高溫計(jì)的各接收角(angles of acceptance)最具感受性的波長(zhǎng)的1/4(例如，厚 度等于950nm的1/4)的光學(xué)厚度。如上所提出者，干擾層250為在目標(biāo)波長(zhǎng)中的輻射提供 高反射性。吸收板200的另一部分吸收目標(biāo)波長(zhǎng)之外的輻射。在一實(shí)施例中，吸收層252 可設(shè)置在吸收板的面203的上方，并位于干擾層250的下方。吸收層252相較于吸收板200 的高反射性部分而更具吸收性。當(dāng)目標(biāo)波長(zhǎng)以外的輻射通過(guò)干擾層，則其會(huì)被吸收層所吸 收。最終的熱通過(guò)吸收板200，并透過(guò)如上所述的冷卻構(gòu)件而消散。多種材料可用于吸收層252，例如包括金屬氧化物及對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯知的 適合材料。再者，還可使用其他用于吸收輻射的構(gòu)件。舉例來(lái)說(shuō)，并非使用圖4所示的吸收 層252，而是吸收板的面203可吸收通過(guò)吸收板的高反射性部分的輻射。同樣的，圖4中所 示的干擾層250的結(jié)構(gòu)僅為示范性，在此領(lǐng)域中已知的其他構(gòu)件也可用于過(guò)濾、反射在目 標(biāo)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射而使其遠(yuǎn)離吸收板200的吸收部分。如圖4所示，可以在干擾層250上方使用鈍化層254。鈍化層預(yù)防吸收板的面203上方的層材料，而使其不可能會(huì)污染腔室。鈍化層邪4可以由二氧化硅、氧化鋁、氮化硅或 其他將會(huì)鈍化反射層(reflector)而不會(huì)使反射層在關(guān)注的波長(zhǎng)范圍內(nèi)無(wú)法接受地降低 其反射特性的任何可接受的材料制成。可在屬于本發(fā)明范疇內(nèi)的反射層表面上使用其他層256、258，以執(zhí)行用于制造或 操作元件的已知功用。舉例來(lái)說(shuō)，可使用此種層256、258以利于吸收層252、干擾層250及 /或鈍化層254的施加或是其間的過(guò)渡。一般來(lái)說(shuō)，目標(biāo)波長(zhǎng)范圍相應(yīng)于可用于高溫計(jì)溫度量測(cè)的光譜區(qū)域。在一實(shí)施例 中，高溫計(jì)溫度量測(cè)是對(duì)于基板所發(fā)射在窄光譜區(qū)域中的輻射的光學(xué)量測(cè)。此光譜區(qū)域較 佳約略介于700 lOOOnm。相似的，待吸收的輻射波長(zhǎng)也可被確認(rèn)。在熱處理中來(lái)自基板 的輻射能量的光譜為溫度、放射率、普朗克黑體定律(Planck’ s blackbody law)的復(fù)雜 函數(shù)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，反射層的吸收部分的光譜范圍由黑體定律及工藝的峰值溫度的溫度范圍 (即，最需要輻射冷卻的工藝的溫度)來(lái)判定。在詳述的實(shí)施例中，如圖3所示，吸收板200具有在各探針上的直徑為約1英寸的 區(qū)域205，溫度感測(cè)器(典型為高溫計(jì))可透過(guò)該些探針而量測(cè)在預(yù)定波長(zhǎng)范圍的輻射強(qiáng) 度。區(qū)域205在高溫計(jì)波長(zhǎng)范圍具有高反射性，而其形式可以為在區(qū)域205中的定向反射 (specular)表面上的多層介電堆迭。該些區(qū)域的主要重點(diǎn)是，其提供了在高溫計(jì)所檢視的 區(qū)域中晶片的表觀(apparent)放射率顯著增強(qiáng)的局部區(qū)域。在圖1所示的實(shí)施例中，基板與板200之間的間隔取決于既定基板的期望熱暴露。 在一實(shí)施例中，基板可設(shè)置為與板200具有較大距離，而較接近燈，由此使基板的熱暴露量 增加，而減少來(lái)自板的冷卻。當(dāng)基板放置在接近板200的位置處，而與燈距離較遠(yuǎn)，此配置 則減少了基板的熱暴露的量，并增加了接收自板的冷卻。在基板加熱過(guò)程中基板的確切位 置，以及在特定位置中的滯留時(shí)間是以期望的熱暴露量及冷卻量為條件的。在大多實(shí)例中， 滯留時(shí)間取決于基板的期望表面化學(xué)性質(zhì)。圖1顯示的實(shí)施例允許基板支撐件能夠簡(jiǎn)易地 浮置在腔室內(nèi)的不同垂直位置，以允許對(duì)于基板的熱暴露的控制。在一替代實(shí)施例中，吸收板及光源與圖1所示的配置為反置。在反置的配置中，當(dāng) 基板接近吸收板，則由基板至吸收板200的熱傳導(dǎo)將會(huì)使冷處理增加并增進(jìn)。此增加的冷 卻率會(huì)轉(zhuǎn)而促進(jìn)最佳化的RTP效能。因此，當(dāng)基板靠近吸收板，則對(duì)于燈的暴露量降低，而 同時(shí)來(lái)自板的冷卻量增加。在一實(shí)施例中，當(dāng)基板移動(dòng)至接近吸收板的位置，吸收板表面上的開(kāi)口釋出氣體， 以使基板的冷卻最佳化。復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口經(jīng)配置以跨越基板的徑向表面而均勻地分布?xì)怏w，由 此增進(jìn)基板與吸收板的吸收層之間的熱傳導(dǎo)及熱對(duì)流。為了增進(jìn)傳導(dǎo)效果，利用較具傳導(dǎo) 性的氣體來(lái)取代較不具傳導(dǎo)性的氣體，或是可增加氣體通過(guò)開(kāi)口 216的速率，并在噴灑頭 與基板之間產(chǎn)生紊流，而增進(jìn)其間的對(duì)流耦合(corrective coupling)。將氣體徑向地分 布朝向基板可使得基板的冷卻最佳化，并亦使RTP腔室的尖峰效能最佳化。在部分實(shí)施例 中，基板支撐件可以旋轉(zhuǎn)基板，并促進(jìn)處理期間氣體在基板上的均勻分布，而具有較佳的均 勻性。在RTP腔室中熱處理基板的方法包括將基板放置在與吸收板相距期望距離處?？?如前方提出的詳細(xì)說(shuō)明，基板可以移動(dòng)到用于加熱及冷卻基板的理想位置而進(jìn)行熱處理。 可以利用如上所述的浮置支撐組件而將基板移動(dòng)到相距吸收板不同距離的位置處。在一實(shí)施例中，支撐組件可以受到附接至RTP腔室的CPU所控制。在另一實(shí)施例中，于熱處理過(guò)程中可利用不同組的氣體。在加熱基板時(shí)可以使用 一組氣體，在冷卻基板時(shí)可以使用第二組氣體。氣體的選擇取決于期望的熱傳導(dǎo)性。舉例 來(lái)說(shuō)，在熱處理期間使用低傳導(dǎo)性的氣體將會(huì)降低升溫所需的能量，而在處理結(jié)束時(shí)使用 高熱傳導(dǎo)性的氣體將會(huì)增加冷卻速率。因此，本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例涉及用于加熱基板的快速熱處理(RTP)設(shè)備。RTP 腔室可包括腔室以及用于將基板支托在腔室中的支撐件，而基板具有第一面與相對(duì)于第一 面的第二面。將輻射能導(dǎo)引朝向基板的第一面的輻射加熱源可以位于腔室內(nèi)部。輻射加 熱源可經(jīng)配置以被快速地開(kāi)啟與關(guān)閉，由此可控地加熱基板而使其具有期望的空間溫度分 布，包括均勻的分布。該設(shè)備更包括至少一高溫計(jì)，而用以量測(cè)在預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射強(qiáng) 度。高溫計(jì)可經(jīng)設(shè)置以接收基板所發(fā)射的輻射。該設(shè)備還可包括面向基板的第二面的板。 板包括至少一氣體通道，該氣體通道耦接至至少一氣體來(lái)源，且耦接至板表面上的復(fù)數(shù)個(gè) 開(kāi)口。開(kāi)口經(jīng)配置以將工藝氣體均勻地分布至基板上方。板具有反射在預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的 輻射的反射區(qū)域。在其他實(shí)施例中，板可設(shè)置而緊鄰基板。該些實(shí)施例中的板可吸收由晶片所發(fā)射 的至少一部分輻射。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，板所延伸的區(qū)域大于基板所延伸的區(qū)域。各種實(shí)施例的氣體通道經(jīng)配置以傳送第一氣體及第二氣體。第一及第二氣體在傳 送之前于氣體通道的至少一混合室內(nèi)進(jìn)行混合。額外的配置可允許同步傳送兩種以上的氣 體。氣體還可以為反應(yīng)性，并可以在傳送至基板表面之前或之后進(jìn)行混合?！胺磻?yīng)性氣體” 是指可用于在基板上產(chǎn)生的反應(yīng)中的氣體，例如蝕刻氣體，或是可用于在基板上形成材料 的前驅(qū)物氣體。在進(jìn)一步實(shí)施例中，板具有高反射性的外部部分，以及具有在外部部分下方的吸 收層的內(nèi)部部分。板的反射區(qū)域可經(jīng)設(shè)置以將熱反射朝向至少一高溫計(jì)。部分實(shí)施例的開(kāi)口經(jīng)配置以跨越基板的徑向表面而均勻地分布?xì)怏w，由此促進(jìn)板 與基板的熱耦合。在其他實(shí)施例中，開(kāi)口跨越基板而均勻地分布。部分實(shí)施例具有用于固定基板的支撐件，該支撐件為浮置支撐組件。浮置組件可 經(jīng)配置以將基板移動(dòng)于腔室中的上方位置與下方位置之間。浮置支撐組件還可磁性地耦接 至定子組件。定子組件更可機(jī)械耦接至致動(dòng)器組件。在一或多個(gè)實(shí)施例中，于加熱及/或冷卻工藝過(guò)程中，基板可位于相距該板的不 同距離處。此可允許隨意調(diào)整板與基板之間的氣流場(chǎng)(gas flow field)?？蓜?dòng)態(tài)地改變?cè)?距離，由此調(diào)整活性物種的滯留時(shí)間，而對(duì)基板表面化學(xué)性質(zhì)造成影響。本發(fā)明的額外的實(shí)施例涉及快速熱處理基板的方法。該方法包括快速加熱基板， 其通過(guò)以下實(shí)現(xiàn)將輻射加熱源導(dǎo)引至基板的第一表面；利用設(shè)置而接近基板的第二表面 的反射主體而將輻射熱反射朝向基板的第二表面；透過(guò)吸收板而吸收熱，以冷卻基板；以 及將工藝氣體導(dǎo)引通過(guò)吸收板而至基板的第二表面。在部分實(shí)施例中，基板的加熱包括約2分或更短的一段時(shí)間。在其他實(shí)施例中的 基板的冷卻可以在約10秒或更短的一段時(shí)間內(nèi)完成。各種實(shí)施例的基板放置在用于冷卻的吸收板的下方并接近該吸收板。進(jìn)一步的實(shí)施例將工藝氣體導(dǎo)引通過(guò)吸收板的表面上的復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口。開(kāi)口經(jīng)設(shè)置而跨越基板的徑向表面來(lái)均勻地分布?xì)怏w，由此增進(jìn)在冷卻期間基板與吸收板的吸收層之 間的熱傳導(dǎo)。開(kāi)口也可經(jīng)設(shè)置以跨越基板的徑向表面而以受控的非均勻分布方式來(lái)分布?xì)?體。各種實(shí)施例的快速熱處理技術(shù)包括尖峰式退火工藝，以在基板上形成薄膜。本說(shuō)明書(shū)中參照“一種實(shí)施例”、“特定實(shí)施例”、“一或多個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例” 意指與該實(shí)施例有關(guān)而描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性被包括在本發(fā)明的至少一實(shí)施 例中。因此，在本說(shuō)明書(shū)中多處出現(xiàn)的例如“在一或多個(gè)實(shí)施例中”、“在特定實(shí)施例中”、“在 一種實(shí)施例中”、或“在一實(shí)施例中”的用詞并不必然地要參照本發(fā)明的相同實(shí)施例。再者， 可按照適當(dāng)方式而在一或多個(gè)實(shí)施例中將特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性加以組合。本發(fā)明雖參照特定實(shí)施例而說(shuō)明如上，然應(yīng)了解該些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的 原理與應(yīng)用。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)對(duì)于本發(fā)明的方法及 設(shè)備所作的更動(dòng)與潤(rùn)飾，仍應(yīng)屬本發(fā)明的技術(shù)范疇。因此，意指本發(fā)明所包括的更動(dòng)與潤(rùn)飾 屬所附權(quán)利要求及其等效物的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于加熱基板的快速熱處理設(shè)備，包括腔室；支撐件，用以將該基板支托在該腔室內(nèi)，該基板具有第一面以及相對(duì)于該第一面的第輻射加熱源，將輻射能導(dǎo)引朝向該基板的該第一面，并且經(jīng)配置以被快速地開(kāi)啟及關(guān) 閉，由此可控制地加熱該基板，而使該基板具有期望的空間溫度分布，包括均勻分布；至少一高溫計(jì)，用于量測(cè)在預(yù)定波長(zhǎng)范圍間的輻射的強(qiáng)度，該高溫計(jì)經(jīng)設(shè)置以接收該 基板所發(fā)射出的輻射；以及板，面向該基板的該第二面，該板包括至少一氣體通道，該至少一氣體通道耦接至至少 一氣體來(lái)源與該板的表面上的復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口，該些開(kāi)口經(jīng)配置以將工藝氣體均勻地分布在該 基板上方，該板具有反射區(qū)域，該反射區(qū)域反射在該預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該板被設(shè)置為緊鄰該基板，且該板吸收由該晶片所 發(fā)射出的輻射的至少一部分。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該板延伸越過(guò)的區(qū)域大于該基板所延伸越過(guò)的區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該些氣體通道經(jīng)配置以傳送第一氣體與第二氣體， 且該第一氣體與該第二氣體在該些氣體通道中的至少一混合室內(nèi)進(jìn)行混合，該第一氣體與 該第二氣體的至少一者為反應(yīng)性。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該板具有高反射性的外部部分，以及內(nèi)部部分，且該 內(nèi)部部分具有位于該外部部分下方的吸收層。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中經(jīng)配置以跨越該基板的徑向表面而均勻地分布?xì)怏w 的該些開(kāi)口促進(jìn)該板與該基板的熱耦合。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該些開(kāi)口跨越該板均勻地分布。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中用于固定該基板的該支撐件為浮置支撐組件，該浮 置支撐組件經(jīng)配置以使該基板在該腔室中的上方位置與下方位置之間移動(dòng)，且該浮置支撐 組件磁性地耦接至定子組件，并且該定子組件機(jī)械性地耦接至致動(dòng)器組件。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該板的該反射區(qū)域經(jīng)設(shè)置以將熱反射朝向至少一高 溫計(jì)ο
10.一種用于快速熱處理基板的方法，包括通過(guò)將輻射加熱源導(dǎo)引至該基板的第一表面，而快速地加熱該基板；利用設(shè)置為接近該基板的第二表面的反射主體而將輻射熱反射朝向該基板的該第二 表面；透過(guò)吸收板而吸收熱，以冷卻該基板；以及將工藝氣體導(dǎo)引通過(guò)該吸收板而至該基板的該第二表面。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該基板被設(shè)置在腔室中的浮置及旋轉(zhuǎn)基板支撐件 支撐，且該基板被設(shè)置在輻射加熱源上方，并接近該輻射加熱源，而該基板及該吸收板在加 熱與冷卻過(guò)程期間以不同距離而分隔。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中該加熱的步驟包括約2分或更短的一段時(shí)間，且該 基板設(shè)置在用于冷卻的該吸收板的下方，并接近該吸收板，而該冷卻的步驟包括約10秒或更短的一段時(shí)間。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該工藝氣體被導(dǎo)引通過(guò)該吸收板的表面上的復(fù)數(shù) 個(gè)開(kāi)口。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中該些開(kāi)口經(jīng)設(shè)置以跨越該基板的徑向表面而均勻 地分布?xì)怏w，由此在冷卻過(guò)程期間增進(jìn)該基板與該吸收板的吸收層之間的熱傳導(dǎo)。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中該些開(kāi)口經(jīng)設(shè)置以跨越該基板的該徑向表面而以 受控的非均勻分布方式來(lái)分布?xì)怏w。
全文摘要
本發(fā)明提供用于熱處理基板的設(shè)備及方法。腔室包括浮置支撐組件，在基板的加熱及冷卻期間，該支撐組件經(jīng)配置以將基板定位在離一板為不同距離之處。在一實(shí)施例中，板的表面上的復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)口經(jīng)配置以跨越基板的徑向表面而均勻地分布?xì)怏w。氣體的分布可以將熱處理期間未反射回基板的輻射能耦合至板的吸收區(qū)域，由此開(kāi)始基板的冷卻。在本發(fā)明中所提供的方法及設(shè)備允許用于快速熱處理基板的可控制的及有效的手段。
文檔編號(hào)H01L21/324GK102077330SQ200980125079
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者亞歷山大·N·勒納, 庫(kù)赫斯特·索瑞伯基, 沃爾夫?qū)ぐ⒌禄魻柕? 約瑟夫·M·拉內(nèi)什, 阿倫·M·亨特 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司