的中心实质相同的中心，一个或多个区域环绕所述中央区域且与所述中央区域同心。然而，这些区域不必是同心和径向定位的。在一些实施方式中，可以非径向方式将区域布置在基板108的不同位置。
[0020]传感器140通常被设置在灯102之间(例如设置在通道149中)，且通常被定向成与基板108实质上正交。在一些实施方式中，传感器140被定向成与基板108正交，然而在其他实施方式中，传感器140可被定向成稍微偏离正交位置。最常使用的定向与正交成约5度以内的角度。
[0021]可将传感器140调谐成相同波长或光谱，或调谐成不同波长或光谱。例如，腔室100中使用的基板可以是成分相同的，或者这些基板可具有不同成分的区域。使用被调谐成不同波长的传感器140可允许监测具有不同成分且对热能具有不同发射响应的基板区域。传感器140通常被调谐到红外线波长，例如约4微米。
[0022]顶部热传感器118可设置在反射体122中以监测上拱形结构128的热状态(如需要)或者从与传感器140相对的视角监测基板108的热状态。此监测可用于比较从传感器140接收的数据，例如用于判断从传感器140接收的数据是否存在错误。在一些情况下，顶部热传感器118可以是具有多于一个单独传感器的传感器组件。因此，腔室100可具有被设置以接收由基板的第一面发射的辐射的一或更多个传感器以及具有被设置以接收来自基板的与第一面相对的第二面的辐射的一或更多个传感器。
[0023]控制器160接收来自传感器140的数据并根据所述数据分别调整传送到每个灯102或个别群组的灯或灯区的功率。控制器160可包括电源162，电源162独立地供电给各个灯或灯区。控制器160可配置有所需温度分布，并依据与接收自传感器140的数据进行比较，控制器160调整至灯和/或灯区的功率以使观测的热数据与所需的热分布一致。若腔室效能随着时间而缓慢改变(drift)，则控制器160亦可调整至灯和/或灯区的功率以使一个基板的热处理与另一基板的热处理一致。
[0024]图2是概括根据另一实施方式的方法200的流程图。在202，基板被定位在处理腔室中的基板支撑件上。基板支撑件对热辐射实质上透明且具有低热质量。热灯被定位以提供热至基板。
[0025]在204，处理气体被引入至处理腔室，且处理腔室的气压被设定在约0.01托与约10托之间。处理气体可以是任何气体，将由所述气体在基板上形成层。处理气体可包含第IV族前驱物和/或第III族与第V族前驱物，可由这些前驱物形成第IV族材料(比如硅或锗)或第III/V族化合物材料(比如氮化铝)。亦可使用这些前驱物的混合物。处理气体通常与无反应的稀释剂或载气流动，且通常被提供于实质上与基板表面平行的层流或准层流。
[0026]在206，基板被加热到约400摄氏度与约1200摄氏度之间的温度，例如约600度。前驱物与加热的基板表面接触并在基板表面上形成层。基板可旋转以改善膜性质的均匀性。
[0027]在208，由第一光学传感器测量基板的第一区域的第一温度以及由第二光学传感器测量基板的第二区域的第二温度。光学传感器可以是感测由基板的第一区域与第二区域发射的辐射强度的高温计。在一些实施方式中，可调整接收自光学传感器的信号以补偿灯发出的以及基板反射的背景辐射。作为温度函数的基板反射率以及由灯发射的已知光强度可用于模拟反射光的强度，且模拟的强度用于调整来自光学传感器的信号以改善传感器的信噪比。
[0028]在210，根据第一温度与第二温度的读值调整至灯的功率以使得第一温度与第一目标温度一致以及使得第二温度与第二目标温度一致。第一与第二目标温度可相同或不同。例如，为了补偿基板边缘比基板中央更快的膜生成，可在基板中央测量第一温度，可在基板边缘测量第二温度，以及调整灯功率以在基板的中央提供比基板的边缘更高的基板温度。如需要，则可使用多于两个的区域来监测基板上的多于两个位置处的温度以增加局部温度控制的特定性。
[0029]在212，停止处理过程并从处理腔室移除基板。在214，提供清洁气体至腔室以移除腔室表面的沉积物。移除沉积物修正了腔室部件关于灯辐射的透射率的减小以及修正了腔室部件关于基板发射的透射率的减小，从而维持了基板间的膜性质的可重复性。清洁气体通常是包含氯、溴或碘的气体。常使用诸如氯(Cl2)、溴(Br2)、碘(I2)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)及碘化氢(HI)之类的气体。当使用元素卤素时，腔室温度可维持近似恒定或稍微增加以清洁腔室。当使用卤化氢时，通常增加腔室温度以补偿减小的卤素清洁剂浓度。用卤化氢清洁时腔室温度可增加到约800摄氏度与约1200摄氏度之间，例如约900摄氏度。在清洁后的30秒到10分钟，依照所需要的清洁结果，可处理另一基板。
[0030]虽然前述内容针对本发明的实施方式，但在不背离本发明的基本范围的情况下，可设计出本发明的其他及进一步的实施方式，且本发明的范围由以下权利要求书确定。
【主权项】
1.一种基板处理设备，包括: 真空腔室，所述真空腔室包含透明拱形结构与透明底板； 基板支撑件，所述基板支撑件设置在所述真空腔室内； 多个热灯，所述多个热灯布置在灯头中并定位成靠近所述真空腔室的所述透明底板；多个热传感器，所述多个热传感器设置在所述灯头中并被定向以接收来自靠近所述基板支撑件的区域的热辐射； 多个电源，所述多个电源耦接至与所述热传感器的位置相关的所述热灯；及 控制器，所述控制器根据来自所述热传感器的输入来调整所述电源。
2.如权利要求1所述的基板处理设备，其中所述热传感器接收穿过所述透明底板的热辐射。
3.如权利要求2所述的基板处理设备，其中所述基板支撑件是具有低热质量的盘状构件，且所述热传感器接收由所述基板发射且由所述基板支撑件传输的热辐射。
4.如权利要求3所述的基板处理设备，进一步包括反射体，所述反射体被设置成靠近所述透明拱形结构，所述反射体与所述透明拱形结构共同界定热控制空间。
5.如权利要求4所述的基板处理设备，进一步包括用于热控制流体的入口以及用于所述热控制流体的出口，所述入口设置穿过所述反射体而与所述热控制空间流体连通，所述出口设置穿过所述反射体而与所述热控制空间流体连通。
6.如权利要求5所述的基板处理设备，其中所述透明拱形结构与所述透明底板都是石英。
7.如权利要求6所述的基板处理设备，进一步包括热传感器，所述热传感器设置成靠近所述透明拱形结构。
8.如权利要求7所述的基板处理设备，其中所述热传感器设置在所述反射体中。
9.如权利要求8所述的基板处理设备，其中设置在所述灯头内的每个热传感器观测所述基板的一区域。
10.如权利要求9所述的基板处理设备，其中设置在所述灯头内的所述热传感器被定位在所述灯之间。
11.一种处理基板的方法，包括以下步骤: 将所述基板设置在具有透明底板的腔室中； 通过使来自多个灯的辐射透射穿过所述透明底板来加热所述基板； 通过使前驱物气体实质上平行于所述基板的表面而流过所述基板来沉积层于所述基板上； 使用设置成靠近所述透明底板的第一传感器来检测所述基板的第一区域处的第一温度； 使用设置成靠近所述透明底板的第二传感器来检测所述基板的第二区域处的第二温度； 依据所述第一温度调整至所述多个灯的第一部分的功率；及 依据所述第二温度调整至所述多个灯的第二部分的功率。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤: 从所述腔室移除所述基板； 使清洁气体流进所述腔室，所述清洁气体包含氯、溴或碘； 从所述腔室移除所述清洁气体；及 将第二基板设置在所述腔室中以用于处理。
13.如权利要求12所述的方法，其中当使所述清洁气体流进所述腔室时，维持或升高所述腔室的温度。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一区域被定位成与所述基板的中心相距第一径向距离，所述第二区域被定位成与所述基板的所述中心相距第二径向距离，且所述第一径向距离与所述第二径向距离不同。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括维持横跨所述基板的温度梯度。
【专利摘要】描述了一种用于处理半导体基板的方法与设备。所述设备是具有光学透明的上拱形结构与下拱形结构的处理腔室。在处理过程中，处理腔室维持真空。通过沿着处理区域外的上拱形结构流动热控制流体来热控制上拱形结构。热灯被定位成靠近下拱形结构，热传感器被设置在灯之间。灯以区域供电，控制器根据从热传感器接收的数据来调整供至各灯区的功率。
【IPC分类】H01L21-324
【公开号】CN104871299
【申请号】CN201380068121
【发明人】约瑟夫·M·拉内什, 保罗·布里尔哈特, 乔斯·安东尼奥·马林, 萨瑟施·库珀奥, 巴拉苏布拉马尼恩·拉马钱德雷, 斯瓦米纳坦·T·斯里尼瓦桑, 穆罕默德·图格鲁利·萨米尔
【申请人】应用材料公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2013年11月15日
【公告号】US8772055, US20140199785, US20140273419, WO2014113133A1