的"热源"是指能够提高基板温度的材料或元件，例 如可被激发的灯丝或气体。
[0023] 如本文中所提供的，快速热处理（RTP)是指一种工艺设备，所述工艺设备能够以 约50°C/秒和更高的速率均匀地加热基板，例如以约100°C至约150°C/秒的速率，和约 200°至约400°C/秒的速率。RTP腔室中的典型的降温（冷却）速率处于约80°C至约 150°C/秒的范围内。在RTP腔室中执行的一些工艺要求整个基板的温度变动低于数摄氏 度。由此，RTP腔室可包括灯或其它适合的加热系统，和能够以高达约100°C至约150°C/秒 的速率和约200°至约400°C/秒的速率进行加热的加热系统控制器。
[0024] 本发明的某些实施方式亦可适用于快速退火（flashannealing)。如本文中所使 用的，快速退火是指在不足5秒内使基板退火，诸如少于1秒，和在某些实施方式中为数毫 秒。
[0025] 在RTP腔室中，整个基板112的温度可被控制在严密限定的温度，所述温度在整个 基板122上是均匀的。提高效率的被动方式包括反射体128,所述反射体与基板112平行地 延伸且覆盖大于基板112的区域，且所述反射体面对基板122的背侧。反射体128将从基 板112发射的热辐射高效地反射回基板112。基板112与反射体128之间的间隔可处于约 3mm至约9mm的范围内，且腔的宽度与厚度的深宽比有利地大于约20mm。在某些实施方式 中，应用反射板以增强基板112的表观发射率（apparentemissivity)。反射体128可具有 金涂层或多层介电干涉镜，所述反射体在基板112的背面有效地形成黑体腔（black-body cavity)，所述黑体腔用来将热从基板112的较热部分分布至较冷部分。黑体腔填充有与基 板112的温度对应的辐射分布（所述分布通常用普朗克（Planck)分布来描述），而来自灯 126的辐射分布则对应于与灯126关联的更高温度。反射体128设置在由诸如金属之类的 材料制成的水冷式基座153上，所述基座的材料是根据其对来自基板112的过量辐射进行 散热（尤其在冷却期间）的能力而选择的。因此，腔室100的处理区域118具有至少两个 实质上平行的壁。第一壁包括石英窗口 120,第二壁153实质上平行于第一壁。第二壁153 可由明显不透明的材料（诸如金属）制成。
[0026] 改良均匀性的一个方式包括在可旋转圆柱130上支撑边缘环114,所述可旋转圆 柱130磁耦接至位于腔室100外侧的可旋转凸缘132。马达（motor)(未示出）使凸缘132 旋转，因此使基板112围绕基板的中心134旋转，所述中心亦是大致对称的腔室100的中心 线。
[0027] 改良均匀性的另一个方式是将灯126划分为围绕中心轴134以大致呈环状形式布 置的区域。控制电路改变输送至不同区域中的灯126的电压，从而调整辐射能的径向分布。 分区加热的动态控制受通过一个或更多个光学光导管142耦接的一个或多个高温计140的 影响，这些光导管被定位成穿过反射体128中的孔面对基板112的背侧。一个或多个高温 计140测量跨越静止或旋转基板112的半径的温度。光导管142可由多种结构形成，这些 结构包括蓝宝石、金属和娃纤维。计算机化控制器144接收高温计140的输出并相应地控 制供应至不同灯126的环的电压，从而在处理期间动态地控制辐射加热强度和图案。
[0028] 高温id般在处于约700nm至1000 nm范围内的例如约40nm的窄波长带宽中测量 光强度。控制器144或其它仪器通过众所熟知的普朗克光谱分布将光强度转换为温度，所 述光谱分布为从保持在所述温度下的黑体辐射出的光强度的光谱分布。然而，高温计140 受基板112中被测量部分的发射率的影响。发射率（e)可在黑体的1至理想反射体的 〇之间变化。高温测量可得以改良，方法是进一步包括发射率仪（emissometer)或反射计 (reflectometer)以对晶片进行光探测，从而测量发射率仪或反射计所面对的晶片部分在 相关波长范围内的发射率或反射率；和在控制器144内包括控制算法以将测得的发射率包 括在内。
[0029] 如上所述，处理腔室100的处理区域118中的基板温度常通过辐射高温测量而测 得。尽管辐射高温测量可具有较高准确性，但当高温计检测到来自加热源的处于辐射高温 计带宽内的辐射时，该辐射可能干扰高温计信号。在RTP系统（诸如可从美国加利福尼 亚州圣克拉拉市的应用材料公司和其它制造商处购得的那些系统）中，可通过处理配件 (process kit)和通过基板自身将干扰带宽福射降至最低。处理配件将基板与旋转系统親 接。处理配件一般包括支撑圆柱130,且亦可包括类似于边缘环114的支撑环。
[0030] 总而言之，一个或更多个高温计140可被定位成使得基板112将辐射源126与高 温计140屏蔽。基板112对波长大于1000 nm或约为1000 nm的辐射可为大致透明的。因 此，限制热源辐射以免其到达高温计的一种方式是测量基板112可为实质不透明的波长下 的辐射。例如，硅晶片在小于约1000 nm的波长下可为实质不透明的。尽管如此，如上所提 及的，处理配件可在基板周围"泄漏"源辐射，且并非所有基板在高温计带宽处皆为不透明 的，当基板在低于约450°C的温度下时尤其如此，诸如低于约250°C。
[0031] 阻挡源自辐射源126的辐射的一种方法是防止处于高温计带宽中的源辐射到达 基板112,例如通过将源辐射反射回辐射源126。此方法可通过在隔离辐射源126与处理区 域118的窗口 120上涂覆材料来完成，所述材料反射高温计带宽辐射但允许用于加热的充 足源辐射穿过窗口 120。在一个实施方式中，反射性涂层150膜可设置在窗口 120中面对辐 射源126的一侧上。在另一实施方式中，反射性涂层151可设置在窗口 120中面对基板的 一侧上。在图1所示的实施方式中，反射性涂层150和151可设置在窗口 120的两侧。在 该实施方式中，整个窗口 120包括设置在窗口 120表面上的反射性涂层，反射性涂层150和 151与窗口 120之间无中断。此外，窗口 120中没有破坏或中断设置在窗口 120上的连续反 射层150和151的间隙或开口。
[0032] 通过用处于高温计140具有敏感性的波长范围中的反射性涂层覆盖窗口 120,来 自辐射源126的所述波长范围中的辐射实质上将不会到达基板112。因此，当高温计140检 测到处于所述高温计被配置要检测的波长范围中的辐射时，则实质上全部测量辐射将来自 基板112。高温计140的测量将经受最小干扰，即使基板112对高温计带宽透明（例如当在 低于约400°C的温度，诸如约250°C下处理基板112时）亦是如此。使用反射性涂层或反射 性层提高了高温计140的测量准确性。
[0033] 在一个实施方式中，可从腔室100移除窗口 120,且可在所述窗口上涂覆一个或更 多个反射性材料层。从腔室1〇〇移除窗口 120使得反射性涂层的修理维护或反射性涂层 的重新涂覆相对易于执行。如果需要更换窗口，具有移除窗口的能力亦有助于实施。膜涂 层的反射特性依据所选择的材料和所沉积的层的数量及厚度而定。为窗口提供反射性涂 层的薄层以用于在规定波长范围内进行反射的工艺及服务提供商是已知的。在一个实施方 式中，用于反射层的材料可为单层、交替层或高折射率及低折射率介电材料的任何组合，这 些介电材料对于从辐射源126发射的大部分辐射波长为实质透明。此类材料例如包括氧化 钛 -氧化娃（titania-silica)或氧化钽-氧化娃（tantala-silica)。在一个实施方式中， 反射层由SiOjPTa2O5层组成，其中，最外层（最后沉积层）为SiO2。在某些实施方式中， 介电层膜堆叠可包括3102、110 2、1&205、他205和上述各者的组合。介电膜堆叠的有序分层可 经选择以提供针对诸如高温计带宽的所需波长的期望反射特性。
[0034] 在某些实施方式中，高温计140或多个高温计用以测量低于约400°C(诸如低于约 250°C)的相对低温。高温计140检测处于约700nm至1000 nm的波长范围内的辐射。在处 理腔室100中，由辐射源126辐射出的波长范围大致从700nm以下至5. 5微米以上。诸如 石英之类的材料在波长为约5. 5微米以上时为不透明的。当具有约700nm至1000 nm之间 的波长的辐射被反射回辐射源126时，来自辐射源126的其它波长的充足辐射仍然可用于 将基板112加热至低于约400°C的温度。
[0035] 图2A至图2D是根据本发明的多个实施方式的窗口200的截面图。图2A至图2D 中所示的窗口一般可用于图1中描述的腔室100或使用高温计进行温度测量的其它RTP腔 室。在图2A至-图