在处理腔室中提供及导引热能的设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施例一般是关于半导体处理系统，且更具体地，是关于用于使用在半 导体处理系统中的热源。
【背景技术】
[0002] 设及基板（例如半导体晶圆）与其他材料的热处理的数种应用包括了快速加 热与冷却基板的处理步骤。此种处理的一个范例是快速热处理（RTP,rapidthermal processing)，快速热处理用于多种半导体制造处理。
[0003] 快速热处理（RT巧从多个灯发射热能至处理腔室中并且至处理腔室中的半导体 基板上。W此方式，将晶圆加热至所要求的处理温度。在半导体处理操作期间，该些灯操作 在极高的温度。RTP腔室灯所提供的热能并非全部最终都真的加热晶圆。一些福射能量被 腔室元件所吸收，特别是在福射场中的反射性元件。对于来自点光源的所发射能量来说，此 情况是特别真实的情况，因为点光源在所有方向中发射光。
[0004] 另外，在半导体工业中，在基板的温度循环期间，通常想要获得基板中的温度均匀 性。温度均匀性提供基板上的均匀处理变量（例如，层厚度、电阻率、蚀刻深度），w用于 温度活化步骤，例如薄膜沉积、氧化物生长与蚀刻。另外，为了防止热压力引致的基板损伤 (例如，弯曲、缺陷产生与基板滑动），基板中的温度均匀性是必需的。
[0005] 因此，发明人已经提供改良的热能量源、反射体与用于改良福射反射的反射体材 料，来用于半导体基板处理。
【发明内容】
[0006] 本文提供用于提供热能至处理腔室的设备。该设备可包括；该处理腔室的处理腔 室主体；固态源阵列，该固态源阵列具有数个固态源，该固态源阵列设置于第一基板上，W 提供热能至该处理腔室来加热祀材元件，该祀材元件设置于该处理腔室主体中；W及至少 一反射体，该至少一反射体设置于该第一基板上并且邻近于该等数个固态源的一或多个固 态源，W将该等数个固态源的该一或多个固态源所提供的热能导引朝向该祀材元件。
[0007] 在某些实施例中，用于提供热能至处理腔室的一种设备包括；该处理腔室的处理 腔室主体；固态源阵列，该固态源阵列具有数个固态源，该固态源阵列设置于第一基板上， W提供热能至该处理腔室来加热处理腔室元件，该处理腔室元件设置于该处理腔室中；W 及至少一反射体结构，该至少一反射体结构具有倾斜壁，该等倾斜壁将该等数个固态源的 至少一固态源所提供的热能导引朝向该处理腔室元件，其中该至少一反射体结构安装于该 等数个固态源的该至少一固态源之上的该第一基板上，使得该至少一反射体结构的每一反 射体结构设置于该固态源阵列中的该等数个固态源的至少一固态源的周围。
[000引在某些实施例中，用于提供热能至处理腔室的一种设备包括；该处理腔室的处理 腔室主体；固态源阵列，该固态源阵列具有数个固态源，该固态源阵列设置于第一基板上， W提供热能至该处理腔室来加热元件，该元件设置于该处理腔室主体中；W及反射体阵列， 该反射体阵列具有数个反射体孔腔，该等数个反射体孔腔将该等数个固态源所提供的热能 导引朝向该元件，其中该反射体阵列安装于该固态源阵列之上的该第一基板上，使得该等 数个反射体孔腔的每一反射体孔腔设置于该固态源阵列中的该等数个固态源的至少一固 态源的周围。
[0009] 在某些实施例中，用于提供热能至处理腔室的一种设备包括；该处理腔室的处理 腔室主体；固态源阵列，该固态源阵列具有数个固态源，该固态源阵列设置于第一基板上， W提供热能至该处理腔室来加热处理腔室元件，该处理腔室元件设置于该处理腔室中；数 个侧部反射体，该等数个侧部反射体安装于该第一基板上并且实质上垂直于该第一基板， 且该等数个侧部反射体排列成实质上平行于彼此，每一侧部反射体具有沿着第一侧部边缘 而设置的数个狭缝；W及数个横向反射体，该等数个横向反射体安装于该第一基板上并且 实质上垂直于该第一基板，且该等数个横向反射体排列成实质上平行于彼此，每一横向反 射体具有沿着第一侧部边缘而设置的数个狭缝；其中沿着该等数个横向子平板的该等第一 侧部边缘而设置的该等狭缝是接合于沿着该等数个侧部子平板的该等第二侧部边缘而设 置的该等狭缝，W产生反射体阵列，该反射体阵列包括至少一矩形反射体孔腔，W及其中该 至少一矩形反射体孔腔的每一矩形反射体孔腔设置于该固态源阵列中的该等数个固态源 的至少一固态源的周围，W将该等数个固态源的至少一固态源所提供的热/光/能量导引 朝向该处理腔室元件。
[0010] 在某些实施例中，用于提供热能至处理腔室的一种设备包括；该处理腔室的处理 腔室主体；固态源阵列，该固态源阵列具有数个固态源，该固态源阵列设置于第一基板上， W提供热能至该处理腔室来加热处理腔室元件，该处理腔室元件设置于该处理腔室中；W 及至少一光导管，该至少一光导管包括反射性外部涂覆与固态巧部，W将该等数个固态源 的至少一固态源所提供的热能导引朝向该处理腔室元件，其中该至少一光导管安装于该等 数个固态源的至少一固态源之上的该第一基板上，使得该至少一光导管的每一光导管设置 于该固态源阵列中的该等数个固态源的至少一固态源的周围。
[0011] 在某些实施例中，用于提供热能至处理腔室的一种设备包括；该处理腔室的处理 腔室主体；固态源阵列，该固态源阵列具有数个固态源，该固态源阵列设置于第一基板上， W提供热能至该处理腔室来加热处理腔室元件，该处理腔室元件设置于该处理腔室中；至 少一反射体，该至少一反射体设置于该第一基板上并且邻近于该等数个固态源的一或多个 固态源，W将该等数个固态源的该一或多个固态源所提供的热能导引朝向该元件；W及至 少一透镜，该至少一透镜设置于该固态源阵列与将被加热的该处理腔室元件之间，其中该 至少一透镜的每一透镜将该等数个固态源的至少一固态源所提供的热能导引朝向该处理 腔室元件。
[0012] 本发明的其他与进一步实施例叙述于下。
【附图说明】
[0013] 通过参照所附图式中绘示的本发明的例示实施例，可了解在下文更详细讨论且简 短总结于上的本发明的实施例。但是，注意到，所附图式只例示本发明的一般实施例，且因 此不视为限制其范围，因为本发明可容许其他等效实施例。
[0014] 图1是根据本发明的某些实施例的半导体基板处理腔室的示意性横剖面视图。
[001引图2A是根据本发明的某些实施例的LED热源的俯视图，LED热源包括数个LED阵 列。
[0016] 图2B是根据本发明的某些实施例的L邸阵列的侧部横剖面视图。
[0017] 图3是根据本发明的某些实施例的L邸阵列的S维视图，L邸阵列包括数个L邸与 反射体。
[0018] 图4是根据本发明的某些实施例的另一LED阵列的S维视图，该另一LED阵列包 括数个LED与反射体。
[0019] 图5A与图5B是根据本发明的某些实施例的反射体阵列的S维视图与俯视图。
[0020] 图6A是根据本发明的某些实施例的格子状反射体阵列的S维视图。
[0021] 图6B是根据本发明的某些实施例的格子状反射体阵列的分解=维视图。
[0022] 图6C是根据本发明的某些实施例的格子状反射体阵列的横剖面侧视图，格子状 反射体阵列将光反射。
[0023] 图7A是根据本发明的某些实施例的在L邸阵列之上的单一透镜的横剖面侧视图。
[0024]图7B是根据本发明的某些实施例的在L邸阵列之上的数个透镜的横剖面侧视图。
[0025]为了促进了解，已经在任何可能的地方使用相同的附图标记来表示附图中共同的 相同元件。附图未依照尺寸绘制，且可W为了清楚加W简化。可了解到，一实施例的元件与 特征可有利地并入在其他实施例中，而不用另外详述。
【具体实施方式】
[0026] 本文提供用于处理基板的设备。在某些实施例中，透过使用反射体及/或透镜，该 发明设备可有利地提供基板与处理腔室中所设置的其他元件的改良式加热。更具体地，通 过使用反射性装置/材料来将来自固态点光源（例如，LED、激光）的光导引朝向祀材，该发 明设备可有利地控制及/或导引从固态源发射的光，W用于加热基板，例如半导体晶圆。
[0027] 在下文的叙述中，用语"基板"是打算广泛地涵盖在热处理腔室中所正在处理的任 何物体。用语"基板"可包括例如半导体晶圆、平板显示器、玻璃板材或圆盘、塑胶工件与类 似者。在下文的叙述中，固态点光源包括发光二极管（LED)与激光（LASER)。另外，虽然下 文是用LED或LED阵列来叙述，LAS邸与LAS邸阵列或其他固态点光源是可互换地使用在 本文所述的实施例中。
[002引图1绘示了根据本发明的某些实施例的范例处理腔室100的示意图，处理腔室100 被配置成执行热处理（例如，快速热处理（RT巧），且处理腔室100适于与用于加热基板的本 发明L邸源一起使用。处理腔室100可为任何类型的处理腔室，此种处理腔室具有被配置 成支撑基板的基板支撑件（例如，处理腔室包括了基板支撑环、在多处将基板固持的基座