圆形灯阵列的制作方法
【技术领域】
[0001]在本文中揭露用于半导体处理的装置。更特定而言，本文中所揭露的实施方式涉及用于半导体处理腔室中的圆形灯阵列。
【背景技术】
[0002]外延生长(epitaxy)是广泛地使用于半导体处理以在半导体基板上形成非常薄的材料层的工艺。这些层常常界定半导体装置的一些最小特征。若需要结晶材料的电子性质，则外延材料层亦可具有高品质晶体结构。通常将沉积前驱物提供至其中设置基板的处理腔室，且基板被加热至有利于具有所需性质的材料层的生长的温度。
[0003]通常需要的是，薄材料层(膜)具有非常均匀的厚度、组成及结构。因为局部基板温度、气体流动及前驱物浓度的变化，形成具有均匀的及可重复的性质的膜相当有挑战性。处理腔室通常是能够维持高真空(一般在10托(Torr)之下)的容器。通常由加热灯提供热，这些加热灯安置于容器外面以避免将污染物引进处理腔室。可提供高温计或其他温度计量装置以测量基板的温度。
[0004]由于腔室部件的热吸收和热发射以及传感器和腔室表面暴露于处理腔室里面的膜形成条件，因此基板温度的控制且因此局部层形成条件的控制是复杂的。此外，当试图横跨基板表面形成具有低厚度变化(高度均匀性)的薄材料层时，横跨基板表面提供实质相等的辐射量是另一挑战。
[0005]因此，在本领域中存在对于具有改良的辐射均匀性控制及热处理性能的辐射系统及灯头阵列的需求。
【发明内容】
[0006]在一个实施方式中，提供灯头装置。该灯头装置包括主体，该主体具有界定平面的底表面。反射槽可形成于该主体中，且该槽的焦轴(focal axis)可相对于与由该底表面所界定的平面正交的轴而斜置。
[0007]在另一实施方式中，提供灯头装置。该灯头装置可包括主体和第一反射槽，该主体具有界定平面的底表面，且第一反射槽形成于该主体中。该第一反射槽可具有焦轴，该焦轴相对于与由该底表面界定的平面正交的轴而以第一角度安置。第二反射槽可围绕该第一反射槽而形成于该主体中。该第二反射槽可具有焦轴，该焦轴相对于与由该底表面界定的平面正交的轴而以第二角度安置，该第二角度不同于该第一角度。
[0008]在又另一实施方式中，提供灯头装置。该灯头装置包括主体和第一反射槽，该主体具有界定平面的底表面，且第一反射槽形成于该主体中。该第一反射槽可具有焦轴，该焦轴相对于与由该底表面界定的平面正交的轴而以第一角度安置。第二反射槽可围绕该第一反射槽而形成于该主体中。该第二反射槽可具有焦轴，该焦轴相对于与由该底表面界定的平面正交的轴而以第二角度安置，该第二角度不同于该第一角度。第三反射槽可围绕该第二槽而形成于该主体中。该第三反射槽可具有焦轴，该焦轴相对于与由该底表面界定的平面正交的轴而以第三角度安置，该第三角度不同于该第一角度及该第二角度。
【附图说明】
[0009]可通过参照实施方式(其中的一些实施方式绘示于附图中)来获得以上简要概述的本揭示案的更特定描述，以便能够详细地了解本揭示案的上述特征。然而，要注意的是，附图仅绘示此揭示案的典型实施方式且因此不应视为对其范围的限制，因为本揭示案可容许其他等效的实施方式。
[0010]图1是依据一个实施方式的处理腔室的示意、截面图。
[0011]图2A是依据一个实施方式的灯头的一部分的示意、截面图。
[0012]图2B是依据一个实施方式的灯的示意、截面、近视图，该灯被设置于图2A的灯头的槽中。
[0013]图2C是依据一个实施方式的灯的示意、截面、近视图，该灯被设置于槽中。
[0014]图3A是依据一个实施方式的环形灯的平面图。
[0015]图3B是依据一个实施方式的沿线A-A截取的图3A的环形灯的截面图。
[0016]图3C是依据一个实施方式的沿线B-B截取的图3A的环形灯的截面图。
[0017]图3D是依据一个实施方式的沿线3C-3C截取的图3A的环形灯的示意、截面图。
[0018]图4A是依据一个实施方式的灯头的示意、平面图。
[0019]图4B是依据一个实施方式的图示以同心图案布置的多个环形灯的示意、平面图。
[0020]图5A是依据一个实施方式的灯头及基板支撑件的截面图。
[0021 ]图5B是依据一个实施方式的灯头及基板支撑件的截面图。
[0022]图6是描绘依据一个实施方式的灯头的辐射度的量的图。
[0023]图7A是依据一个实施方式的灯头的平面图。
[0024]图7B是依据一个实施方式的图7A的灯头的一部分的截面图。
[0025]为了促进了解，已尽可能使用相同的参考标号来表示各图共用的相同元件。应想至IJ，于一个实施方式中所揭露的元件可有益地用在其他实施方式上而不用特定详述。
【具体实施方式】
[0026]能够在执行外延处理时进行基板的分区温度控制的腔室具有处理容器，该处理容器具有上部分、侧部分及下部分，这些部分都由具有当在容器内建立高真空时维持其形状的性能的材料制成。至少下部分对于热辐射是实质透明的，且热灯可安置于平的或圆锥形的灯头结构中，该灯头结构在处理容器的外部耦接至处理容器的下部分。
[0027]图1是依据一个实施方式的处理腔室100的示意截面图。处理腔室100可用于处理一或更多个基板，包括将材料沉积在基板108的器件侧116或上表面上。处理腔室100通常包括腔室主体101及辐射加热灯102阵列，该辐射加热灯102阵列用于加热(其他部件当中的)设置于处理腔室100中的基板支撑件107的环形构件104。基板支撑件107可为所图示的环状基板支撑件(其从基板108的边缘支持基板108)、碟状或盘状基板支撑件或多个销(例如三个销或五个销)。基板支撑件107可位于处理腔室100内在上拱形结构128与下拱形结构114之间。基板108可通过装载端口 103而被输送进处理腔室100且安置至基板支撑件107上。
[0028]基板支撑件107被图示于升高的处理位置中，但基板支撑件107可由致动器(未图示)来垂直定位至处理位置之下的装载位置以允许升降销105接触下拱形结构114。升降销105通过基板支撑件107中的孔而从基板支撑件107升举基板108。机械手(未图示)可接着进入处理腔室100以接合基板107及通过装载端口 103从处理腔室100移除基板107。基板支撑件107接着可向上移动至处理位置以将基板108(其中其器件侧116朝上)放置在基板支撑件107的前面110上。
[0029]基板支撑件107(当位于处理位置中时)将处理腔室100的内部容积界定成处理气体区域156(在基板108之上)及净化气体区域158(在基板支撑件107之下)。基板支撑件107可通过中央轴132而在处理期间旋转以最小化处理腔室100内的热及处理气体流的空间非均匀性的效应及因此促进了基板108的均匀处理。基板支撑件107由中央轴132支持，该中央轴在装载及卸载期间(在一些实例中是在处理基板108期间)沿轴向方向134移动基板108。基板支撑件107通常由具有低热质量及低热容量的材料形成，以使由基板支撑件107吸收及发射的能量被最小化。基板支撑件107可由碳化硅或涂布碳化硅的石墨形成，以吸收来自灯102的辐射能量并传导辐射能量至基板108。基板支撑件107在图1中被图示为具有中央开口的环状物以促进将基板暴露于来自灯102的热辐射。基板支撑件107亦可为不具有中央开口的盘状构件。
[0030]上拱形结构128及下拱形结构114通常由光学透明的材料(比如石英)形成。上拱形结构128及下拱形结构114可为薄的以最小化热记忆，通常具有约3mm及约10mm之间的厚度，例如约4mm。可通过经由入通口 126将热控制流体(比如冷却气体)引入热控制空间136及经由出通口 130排出热控制流体来热控制上拱形结构128。在一些实施方式中，