用于处理腔室的灯加热的制作方法

背景

领域

在此公开的实施方式一般涉及处理半导体基板的处理腔室的灯加热。更具体的，在此公开的实施方式涉及线性灯具的布置，用以进行半导体基板的加热。

相关技术的描述

各种工艺被用来在半导体基板上形成电子装置。所述工艺包含化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积及外延成长。这些工艺是在处理腔室中施行，而横越设置于处理腔室内的半导体基板表面的温度控制有助于处理期间的均匀与一致性结果。

在处理期间时常使用灯具加热半导体基板。灯具时常相对于灯具的中心径向布置。举例而言，朝向该基板延伸具有灯泡的多个垂直灯具可沿着相距该灯头中心不同半径布置。虽然这些布置可在正被处理的基板上提供适宜的径向位置温度控制，但是绕着基板不同角度位置的温度控制仍然遭受非均匀性。其他诸如是具有数百或甚至数千灯具的蜂窝布置可提供改良的温度控制，但是具有数百或数千灯具并非一种具有成本效益的解决方案。

因此，需要一种在半导体处理腔室中进行灯加热的改良及更有效率的设计。

概述

本公开内容的实施方式一般涉及用于处理半导体基板的处理腔室的灯加热。在一个实施方式中，提供一种处理腔室。所述处理腔室包含顶部、底部与侧壁，所述顶部、底部与侧壁连接在一起以限定空间。基板支撑件设置于所述空间中。所述处理腔室进一步包含面向所述基板支撑件的一个或多于一个灯头，每一灯头都包括沿着平面设置的灯具布置。所述灯具布置由中心与围绕所述中心的多个同心环形区域所限定。每一环形区域都由内部边缘与外部边缘所限定，且每一环形区域都包含一个或多于一个灯具的三个或多于三个定向线。一个或多于一个灯具的每一定向线都具有第一端部，所述第一端部线性延伸至第二端部，所述第一端部与第二端部绕着所述中心以至少10度分开。每一定向线的第一端部与第二端部两者都位于一个环形区域内。位于相同环形区域内的每一定向线相距所述中心等距离。

在另一个实施方式中，提供一种处理腔室。所述处理腔室包含顶部、底部与侧壁，所述顶部、底部与侧壁连接在一起以限定空间。基板支撑件设置于所述空间中。所述处理腔室进一步包含灯头，所述灯头面向所述基板支撑件，所述灯头包括沿着平面设置的灯具布置。所述灯具布置由中心与三个或多于三个扇形所限定。每一扇形都由从所述中心延伸至第一外侧点的第一腿部、从所述中心延伸至第二外侧点的第二腿部，及介于所述第一外侧点与所述第二外侧点之间的连接部分所限定。每一扇形都包括多个线性灯具。每一线性灯具都具有由绕着所述中心至少10度所分开的第一端部与第二端部。每一线性灯具的所述第一端部与所述第二端部两者都位于一个扇形内。扇形的每一线性灯具都位于相距所述中心的不同距离处。

在另一个实施方式中，提供一种处理腔室。所述处理腔室包含顶部、底部与侧壁，所述顶部、底部与侧壁连接在一起以限定空间。所述处理腔室进一步包含基板支撑件，所述基板支撑件设置于所述空间中。所述基板支撑件具有绕着所述基板支撑件的中心位置所分布的多个基板位置，而每一基板位置都具有基板支撑表面。所述处理腔室进一步包含灯头，所述灯头面向所述基板支撑件。所述灯头包括沿着平面设置的灯具布置，所述平面实质上平行于基板位置的基板支撑表面。所述灯具布置由中心、从三至七个的环形区域，及与从三至七个的环形区域重叠的三至七个扇形所限定。每一环形区域都与所述平面的中心同圆心，且每一环形区域都由内部边缘与外部边缘所限定。每一扇形都由从所述中心延伸至第一外侧点的第一腿部、从所述中心延伸至第二外侧点的第二腿部，及介于所述第一外侧点与所述第二外侧点之间的连接部分所限定。每一线性灯具都包含第一端部与第二端部，所述第一端部与第二端部两者都位于一个环形区域与一个扇形内。每一线性灯具都绕着所述平面的中心延伸至少30度。

附图简要说明

因此，以本公开内容的上述特征可被详细了解的方式，可参考实施方式获得对于本公开内容以上简短总结的更特定的叙述，其某些部分则描述于附图中。然而要指出的是，附图仅描述本公开内容的典型实施方式，而因此不被认为用于限制其范围，因为本公开内容可容许其他同等效果的实施方式。

图1是根据一个实施方式的处理腔室的侧视截面图。

图2a与图2b是根据一个实施方式的灯具布置的上视截面平面图。

图2c是根据一个实施方式的于图2a与图2b中灯具布置中所使用的灯具的侧视截面图。

图3a与图3b是根据第二实施方式的灯具布置的上视截面平面图。

图3c是根据第二实施方式的于图3a与图3b中灯具布置中所使用的灯具的侧视截面图。

为了协助了解，已经尽可能使用相同的元件符号在附图中所共通的相同元件。可预期的是在无需特定说明下，于一个实施方式中所公开的元件可在其他实施方式中有利利用。

具体描述

本公开内容一般涉及用于处理半导体基板的处理腔室的灯加热。更具体的，在此公开的实施方式涉及用于半导体基板加热的线性灯具布置。

在本公开内容中，用词“顶部”、“底部”、“侧部”、“上方”、“下方”、“上”、“下”、“朝上”、“朝下”、“水平”、“垂直”与其他类似用词并不意味着绝对方向。取而代之的是，这些用词意指相对于腔室的基部平面的方向，举例而言平行于腔室的基板处理表面的平面。此外，因为此申请案公开的灯头200及300可提供于基板支撑件上方或下方，因此读者应该可了解对于基板支撑件上方的灯头或灯具布置的任何特定示例，在不特别说明灯头或灯具布置于基板支撑件下方时，也包含了基板支撑件下方类似或镜像的灯头或灯具布置。

图1是根据一个实施方式的处理腔室100的立体横截面图。该处理腔室100一般而言的特征为基板支撑件102，该基板支撑件102具有位于其处理表面106上的多个基板位置104，该基板支撑件102具有中心开口108，该中心开口108提供横越该处理表面106的均匀气流与暴露。

腔室100具有顶部116与底部118，所述顶部116与底部118与侧壁112一起限定处理腔室100的空间120。基板支撑件102设置于空间120内。

连接于处理腔室100的顶部116处为包含灯具布置207的灯头200(参考图2a至图2c)或包含灯具布置307的灯头300(参考图3a至图3c)，其将热朝向基板支撑件102投射至空间120之中。灯头200、300每一个都包含一种或多于一种形式的热源，诸如是线性灯具与垂直定向灯具，这将于以下更完整详细叙述。灯头200或灯头300也可在底部118处连接至腔室100。此外，在某些实施方式中，在顶部116与底部118处可具有诸如灯头200及/或灯头300的灯头。灯头200、300可具有反射内表面以提高传送至该基板支撑件102处理表面106的功率效率。此外，在某些实施方式中，灯头200、300中的每一灯具都可设置于反射管中，以将来自每一灯具的功率传送最大化。此外功率传输可在灯头200、300的中心区域中受到衰减，以避免辐射过多的功率通过基板支撑件102的中心开口108。

分隔器129可将腔室100的顶部116处的灯头200、300与邻近处理表面106的空间120分开。分隔器129与处理表面106一起限定处理区域130。分隔器129可以是抗热材料，诸如是石英，并可对于从灯头200所发出的能量具有穿透性，以将能量传输至该处理区域130之中。分隔器129也可为灯头200与处理区域130之间气流的阻挡层。

在腔室100的顶部116处的灯头200或300的内部表面，除了分隔器129的表面以外，在需要时可由反射性材料所加衬或涂敷。反射材料可为能够承受灯头200、300的环境的任何反射材料。冷却气源131可通过气体导管132与入口(portal)134连接至灯头200，以将灯头200的内表面的温度保持在需要的程度，以避免对内表面造成伤害。冷却气体可以是惰性气体。冷却气源(未绘示)也可连接至设置于该基板支撑件102下方的灯头200、300。可被使用的反射材料包含金、银或其他材料以及电介质反射体。该分隔器129面向灯头200、300的表面，如果需要时可由一种抗反射材料涂敷。与该分隔器129相同的分隔器可位于位在基板支撑件102下方的灯头200、300之间。

基板支撑件102是可旋转的，并可由旋转组件(未绘示)所旋转，诸如是磁性旋转组件。如果基板支撑件102从基板支撑件102的中心旋转，诸如是由中心轴所旋转时，那么设置于基板支撑件102下方的灯头200、300便可被配置以适应这种设计。举例而言，在一个实施方式中，灯头200、300可具有开口，以让中心轴连接至基板支撑件102。在另一个实施方式中，设置于基板支撑件102下方的灯头200、300可包含绕着中心轴安装的分离部件，诸如是绕着中心轴安装的三至六个分离部件。利用具有绕着中心轴安装的分离部件的灯头设计可让灯头与基板支撑件以及用于基板支撑件的旋转机构更容易维护。

在灯头200、300并不设置于基板支撑件102下方的实施方式中，反射体(未绘示)可设置于基板支撑件102的内部188中，以将通过开口108所传播的任何辐射，或是由基板或基板支撑件102所传输或辐射的任何辐射，反射回到基板支撑件102的基板支撑表面107。反射体可具有反射部件与支撑部件。支撑部件可连接至腔室100的底部118，或可延伸穿过底部至选择性致动器，其可延长或缩回该反射部件。

温度传感器，诸如是高温计，可设置于腔室100中不同位置中以监控不同温度，其可能对于特定工艺为显著。第一温度传感器139可设置于基板位置104的一个或多个位置中及/或穿过基板位置104的一个或多个位置设置，以使温度传感器139不受限地进出基板，以监控基板的温度。如果基板支撑件102被旋转，第一温度传感器139可具有无线的电力与数据传输。第二温度传感器135可设置于分隔器129中、分隔器129上或穿过分隔器129设置，以检视设置于基板位置104中的基板及/或基板支撑表面107，以监控那些部件的温度。第二温度传感器135可为有线或无线。

图2a与图2b是根据一个实施方式的灯头200的上视截面平面图，其包含灯具布置207。图2a与图2b基本上为灯头200中的灯具布置207的相同图面，其于不同方位取图。图2a与图2b两者都描述灯具布置207，其具有中心206并包含沿着平面205所设置的多个线性灯具210。图2a为在径向方位中灯具布置207的图面，绘示灯具布置207被划分至同心环形区域201-203之中。图2b为灯具布置207使用角度方位的图面，绘示灯具布置207被划分至从灯具布置207的中心206延伸的扇形208之中。

虽然在图2a与图2b中平面205为圆形，且在此也使用其他对于圆形几何的参考方式，诸如是径向方位，但本公开内容并不限制为圆形几何。举例而言，在此使用的“环形区域”可参照为任何结构，其中内部边缘环绕内部区域而外部边缘环绕内部边缘。虽然此内部区域在不具有灯具或其他热源的实施方式中绘示为开放区域，但此内部区域可包含灯具或其他热源。此外，在此使用的“扇形”参照为以下区域，该区域由从中心点延伸至第一外侧点的第一腿部与从中心点延伸至第二外侧点的第二腿部及第一外侧点与第二外侧点之间的连接部分所形成。该连接部分可包含一个或多个片段，可为笔直或弯曲。

灯具配置207包含中心206，其也可为灯头200的中心。其上设置有灯具布置207的平面205实质上可与基板位置104的基板支撑表面107(参考图1)平行。线性灯具210可引导辐射朝向位于基板位置104的基板支撑表面107上的基板。可作为线性灯具210的适宜灯具示例可包含钨卤素灯、水银灯及碳纤维红外线发射器。

参考图2a，布置207可被划分至多个环形区域201-203之中。每一环形区域201-203都可包含至少三个线性灯具210。由于线性灯具210如以下叙述从第一端部211线性延伸至第二端部212，因此每一线性灯具210也都可被称为一个灯具的定向线。每一环形区域201-203都可由内部边缘(例如，201ie、202ie、203ie)与外部边缘(例如，201oe、202oe、203oe)所限定。环形区域201-203可为非重叠的，其中每一环形区域不是围绕另一环形区域及/或由另一环形区域所围绕。此外，每一环形区域201-203都可与其他环形区域之一接触。举例而言，第一环形区域201的外侧边缘201oe可与第二环形区域202的内侧边缘202ie相同。

每一环形区域201-203都包含多个线性灯具210。每一线性灯具210都包含第一端部211与第二端部212。每一线性灯具210的第一端部211与第二端部212两者都位于环形区域内，诸如是位于第一环形区域201内。位于环形区域内，诸如是位于第一环形区域201内的每一线性灯具210都可位于相对于布置207的中心206的不同角度位置处。此外，位于环形区域内，诸如是位于第一环形区域201内的每一线性灯具210都可相距布置207的中心206为等距离。举例而言，位于环形区域201-203内，诸如是位于第一环形区域201内的每一线性灯具210的中心点210c都可相距中心206等距离。此外，在某些实施方式中，对于位于环形区域内，诸如是位于第一环形区域201内的每一给定线性灯具210而言，可存在定位相离于给定线性灯具210为180度，并平行于该给定线性灯具210对齐的相对线性灯具210。在其他实施方式中，并不存在位于环形区域内有两个线性灯具彼此平行对齐。

虽然图2a绘示灯具布置207包含三个环形区域201-203，但在某些实施方式中，多个环形区域可包含从二至十一个环形区域，诸如是从三至七个环形区域。在某些实施方式中，每一环形区域的宽度(即，环形区域的外侧边缘与内侧边缘之间的距离)可为相同，因此相距该中心206方向中于线性灯具210之间具有均匀间隔能够协助处理腔室的温度控制，其围绕该处理腔室的中心为对称。此外，每一环形区域(例如，第一环形区域201)的外侧边缘(例如，外侧边缘201oe)与内侧边缘(例如，内侧边缘201ie)之间的距离可小于布置207的中心206与最外侧环形区域(例如，环形区域203)的外侧边缘(例如，外侧边缘203oe)之间距离的三分之一。

在某些实施方式中，每一线性灯具210都可绕着布置207的中心206，从线性灯具210的第一端部211延伸至少10或至少15度至第二端部212。在其他实施方式中，每一线性灯具210都可绕着布置207的中心206，从线性灯具210的第一端部211延伸至少30度至第二端部212。

在第一环形区域201中的第一线性灯具2101的第一端部211可定位于相对于布置207的中心206与在第二环形区域202中的第二线性灯具2102的第一端部211的相同角度位置221处。在某些实施方式中，这种使线性灯具具有位于相同角度位置处的第一端部的型态可对于每一环形区域重复，或是可使用其他型态，诸如是每隔一个环形区域。

灯具布置207可进一步包含多个额外热源250，诸如是多个垂直定向灯具260及/或多个相干辐射源270。在此使用时，相干辐射意指一种发出具有大于相干辐射源270与基板支撑件102之间距离的相干长度的辐射的辐射源。垂直定向灯具260与相干辐射源270可用于微调处理腔室100内侧的温度控制(例如，热点与冷点)。每一热源250，诸如是垂直定向灯具260及/或相干辐射源270都可具有发出辐射(例如，垂直定向灯具260的灯泡)的表面，其只绕着中心260延伸一些角度，诸如是绕着中心206延伸小于10度，或绕着中心206延伸小于5度，如图2b中由该角度区域205a所绘示。垂直定向灯具260与相干辐射源270只是额外热源250的两种示例，所述额外热源250可被附加至灯头200以提供处理腔室100中微调温度控制，而同样也可使用该领域中其他的已知热源。

垂直定向灯具260可定位于位于某些或全部环形区域201-203内每一线性灯具210之间的角度位置处，诸如是位于第一环形区域201内。同样的，相干辐射源270可定位于位于某些或全部环形区域201-203内每一线性灯具210之间的角度位置处，诸如是位于第一环形区域201内。虽然图2a绘示在一角度方向中介于每一线性灯具210之间的垂直定向灯具260及/或相干辐射源270，但其他布置也是可能的。举例而言，某些布置可包含在一角度方向一列中的两个或多于两个线性灯具，诸如是线性灯具210，或是在一角度方向一列中的两个或多于两个垂直定向灯具，诸如是垂直定向灯具260。此外，在某些实施方式中，可只使用垂直定向灯具260或只使用相干辐射源270。此外，在某些实施方式中，可只使用线性灯具210。

垂直定向灯具260可在第一端部处具有指朝向腔室100的顶部116(参考图1)的电力连接，以及延伸至指朝向基板支撑件102的处理表面106的第二端部的发射器。可被使用作为垂直定向灯具260的适当灯具的示例可包含钨卤素灯、水银灯及碳纤维红外线发射器。每一垂直定向灯具260都可设置于反射管中，以将来自每一灯具的功率传送最大化。相干辐射源270，举例而言可为诸如是激光二极管阵列的激光源，所述激光二极管阵列具有指朝向该腔室100的顶部116的电力连接，以及指朝向该基板支撑件102的处理表面106的发射器。供应至垂直定向灯具260及/或相干辐射源270的电力可经调整以在处理期间微调该腔室中的温度。在某些实施方式中，可在灯头200中的不同位置处使用不同形式或尺寸的垂直定向灯具及/或相干辐射源。举例而言，在该灯头外侧区域中可使用较长且较具功率的垂直定向灯具，以负责可在处理腔室的外侧区域中发生的增加热损失。

图2a绘示布置于三组中的线性灯具210，其中该组中每一线性灯具210的第一端部211定位于相距该布置207的中心206不同距离处的相同角度位置处(参考例如角度位置221)。同样的，图2a绘示布置于五组中的垂直定向灯具260与相干辐射源270，其中每一垂直定向灯具260与每一相干辐射源270的中心都沿着相同角度位置。也可设想其他实施方式，诸如是位于不同环形区域中的线性灯具210与垂直定向灯具260及相干辐射源270于角度方向中交错的实施方式。举例而言，在第二环形区域202中的每一线性灯具210、垂直定向灯具260与相干辐射源270可从在第一环形区域201中的相对应线性灯具210、垂直定向灯具260与相干辐射源270偏移5度。此外，在这些组中可使用不同数量的灯具，举例而言，可使用多于或少于三个的线性灯具210及在垂直定向灯具260与相干辐射源270的组中使用多于或少于五个的部件。

参考图2b，布置207可被划分为多个扇形208。每一扇形208都可由从布置207的中心206延伸至第一外侧点的第一腿部、从布置207的中心206延伸至第二外侧点的第二腿部，以及介于第一外侧点与第二外侧点之间的连接部分所限定。举例而言，第一扇形2081可由从中心206延伸至第一外侧点208p1的第一腿部208l1、从中心206延伸至第二外侧点208p2的第二腿部208l2，以及介于第一外侧点208p1与该第二外侧点208p2之间的连接部分208c1所限定。每一扇形208都可覆盖平面205的不同角度区域。举例而言，第一扇形2081覆盖由角度208a所限定的角。在某些实施方式中，每一扇形都可扩展相同的角度区域，诸如是由角度208a所限定的区域。每一扇形208的第一腿部与第二腿部都可与其他扇形208的第一腿部或第二腿部接触或相合，因此该平面205的总面积可由扇形208填满。此外，垂直定向灯具260与相干辐射源270可被描述为沿着从布置207的中心206在第一扇形2081与第二扇形2082之间所延伸的共有腿部(例如，第一腿部208l1)定位。虽然图2b绘示该灯具布置207包含六个扇形208，在某些实施方式中，多个扇形可包含从二至十一个扇形，诸如是从三至七个扇形。

如以上讨论，每一线性灯具210都可绕着布置207的中心206从该线性灯具210的第一端部211至线性灯具210的第二端部212延伸至少10或至少15度。在其他实施方式中，每一线性灯具210都可绕着布置207的中心206从线性灯具210的第一端部211至线性灯具210的第二端部212延伸至少30度。举例而言，在图2a中，绘示六个线性灯具210，所述六个线性灯具210绕着中心206于每一环形区域中延伸，因此由于线性灯具210之间的空间，这些线性灯具210将绕着中心206延伸略小于60度，诸如是至少50度。

每一扇形208都可包含多个线性灯具210。每一线性灯具210的第一端部211与第二端部212两者都可位于一个扇形208内。位于扇形208内的每一线性灯具210都可设置于相距布置207的中心206的不同距离处。此外，位于扇形208内每一线性灯具210的第一端部211都可被设置在如同位于相同扇形208内的其他线性灯具210的第一端部211的相同角度位置处。

在某些实施方式中，每一扇形208都可覆盖不同的基板位置104。当基板支撑件并不旋转时，这种设计可能是有用的，因此每一基板的温度可受到给定扇形的线性灯具的大大控制。虽然图2b绘示扇形覆盖不同的基板支撑件位置，但这只是可与在此公开的灯具布置一起使用的一种可能设计。举例而言，在某些实施方式中，两个或多于两个扇形可覆盖一个基板位置，或是一个扇形可覆盖多于一个基板位置。此外，此灯具布置也提供加热单一基板处理腔室的优点。对于单一基板处理腔室而言，基板可被放置于基板支撑件的中心位置中，而线性灯具可覆盖此中心区域以及外侧区域。在某些实施方式中，为了与单一基板处理腔室一起使用，灯头的中心可包含一种垂直定向灯具的紧密封装或相干辐射源的紧密封装布置。在其他实施方式中，线性灯具阵列可覆盖该基板支撑件的中心区域。

图2c是可于图2a与图2b中该灯具布置207中使用的线性灯具210的一个实施方式的侧视截面图。每一线性灯具210都可在该线性灯具210的第一端部211与第二端部212之间包含两个或多于两个灯丝213。灯泡219可环绕两个或多于两个灯丝213。每一线性灯具210也都可包含两个或多于两个电源终端216。线性灯具210中的每一灯丝213都可电连接至该线性灯具210的不同电源终端216。线性灯具210中的每一灯丝213都可进一步连接至另一终端217，诸如是公共接地或中性终端。相反的，在某些实施方式中，每一灯丝都可连接至公共电源终端与在该电力连接的中性或接地侧上的分离电力终端。因此，每一灯丝都被连接至至少一个分离的电力终端(即，不是连接至分离的电源终端216就是分离的接地或中性侧终端217)。参考图2a，在线性灯具210中的每一灯丝213相对于平面的中心206都可位于与该线性灯具210中的其他灯丝213为不同的角度位置处。此外，位于诸如是第一环形区域201的环形区域内的每一线性灯具210中的每一灯丝213，相对于中心206都可位于与位于第一环形区域内的线性灯具210的一个或多于一个其他灯丝213的不同角度位置处。将灯丝213连接至不同的电源终端能够进行供应电力至不同灯丝的个别控制，其接着能够进行处理腔室100中的处理空间120不同角度位置的分离温度控制。在基板支撑件并不旋转的实施方式中，线性灯具210可对基板不同角度位置上进行分离的温度控制。

图2c绘示可于该灯头200中所使用的线性灯具210的一个示例。图2a绘示在不同环形区域201-203中的线性灯具210，从这些线性灯具210的第一端部211至第二端部212具有不同的长度。在某些实施方式中，在较远离布置207的中心206的环形区域中的线性灯具210，相较于在较靠近中心206的其他环形区域中的线性灯具210，可包含额外的灯丝。在其他实施方式中，在较远离布置207的中心206的环形区域中的线性灯具包含与较靠近布置207的中心206的环形区域中的线性灯具为相同数量的灯丝。在所述实施方式中，在较远离布置207的中心206的区域中的线性灯具中的灯丝可比在较靠近布置207的中心206的线性灯具210中的灯丝更长。而在其他实施方式中，在每一环形区域中的灯具可具有从线性灯具210的第一端部211至第二端部212的相同长度。在所述实施方式中，在较远离布置207的中心206的环形区域相较于在较靠近布置207的中心206的环形区域可包含较多的线性灯具210。对于所有环形区域使用单一形式与尺寸的线性灯具210可有助于降低备件成本。

图3a与图3b为根据第二实施方式的灯头300的上视截面平面图，该灯头300包含灯具布置307。图3a与图3b基本上为该灯头300中该灯具布置307的相同图面，其于不同方位取图。图3a与图3b两者都描述灯具布置307，所述灯具布置307具有中心306并包含沿着平面305所设置的多个垂直定向灯具360。图3a为在径向方位中灯具布置307的图面，绘示灯具布置307被划分至多个同心环形区域301-303之中。图3b为灯具布置307使用一角度方位的图面，绘示灯具布置307被划分至从灯具布置307的中心306延伸的扇形308之中。

虽然在图3a与图3b中该平面305为圆形，且在此也使用其他对于圆形几何的参考方式，诸如是径向方位，但本公开内容并不限制为圆形几何。举例而言，在此使用的“环形区域”可参照为任何结构，其中内部边缘环绕内部区域而外部边缘环绕该内部边缘。虽然此内部区域在不具有灯具或其他热源的实施方式中绘示为开放区域，但此内部区域可包含灯具或其他热源。

灯具配置307包含中心306，所述中心306也可为该灯头300的中心。其上设置有灯具布置307的平面305可与基板位置104的基板支撑表面107(参考图1)实质平行。垂直定向灯具360可引导辐射朝向位于基板位置104的基板支撑表面107上的基板。可作为垂直定向灯具360的适宜灯具示例可包含钨卤素灯、水银灯及碳纤维红外线发射器。

参考图3a，布置307可被划分至多个环形区域301-303之中。每一环形区域301-303都可包含至少三个热源的线性组340，诸如是垂直定向灯具360的热源。包含该三或多于三个垂直定向灯具360的每一线性组340都可沿着从线性组340的第一端部341延伸至第二端部342的线段343设置。由于线性组340从第一端部341线性延伸至第二端部342，因此每一线性组340也都可被称为灯具的定向线。虽然线性组340叙述为包含垂直定向灯具360，但也可使用其他的热源。图3c提供垂直定向灯具360的示例的其他细节，其可在该灯头300的线性组340中使用。每一环形区域301-303都可由内部边缘(例如，301ie、302ie、303ie)与外部边缘(例如，301oe、302oe、303oe)所限定。每一环形区域301-303可为非重叠的，其中每一环形区域不是围绕另一环形区域及/或由另一环形区域所围绕。此外，每一环形区域301-303都可与其他环形区域之一接触。举例而言，第一环形区域301的外侧边缘301oe可与第二环形区域302的内侧边缘302ie相同。

每一环形区域301-303都可包含多个热源线性组340，诸如是垂直定向灯具360的热源。举例而言，每一线性组340都可包含从三到十五个垂直定向灯具360，诸如是从五到十一个垂直定向灯具360。在给定线性组340中的每一垂直定向灯具360都相对于线性组340中的其他垂直定向灯具360线性设置。每一线性组340都包含在线性组340的第一端部341处的第一垂直定向灯具3601，以及在线性组340的第二端部342处的最后垂直定向灯具360n。每一线性组340的第一端部341与第二端部342两者都可位于一个环形区域内，诸如是位于第一环形区域301内。位于环形区域内，诸如是位于第一环形区域301内的每一线性组340都可位于相对于该布置307的中心306的不同角度位置处。此外，位于环形区域内，诸如是位于第一环形区域301内的每一线性组340都可相距该布置307的中心306为等距离。举例而言，位于环形区域301-303内，诸如是位于第一环形区域301内的每一线性组340的中心点340c都可相距中心306等距离。此外，在某些实施方式中，对于位于环形区域内，诸如是位于第一环形区域301内的每一给定线性组340而言，可存在定位相离于给定线性组340为180度，并平行于给定线性组340对齐的相对线性组340。在其他实施方式中，并不存在位于环形区域内有两个线性灯具彼此平行对齐。

虽然图3a绘示灯具布置307包含三个环形区域301-303，但在某些实施方式中，多个环形区域可包含从二至十一个环形区域，诸如是从三至七个环形区域。在某些实施方式中，每一环形区域的宽度(即，环形区域外侧边缘与内侧边缘之间的距离)可为相同，因此相距中心306方向中于线性组340之间具有均匀间隔能够协助处理腔室的温度控制，其关于该处理腔室中心为对称。此外，每一环形区域(例如，第一环形区域301)的外侧边缘(例如，外侧边缘301oe)与内侧边缘(例如，内侧边缘301ie)之间的距离可小于布置307的中心306与最外侧环形区域(例如，环形区域303)的外侧边缘(例如，外侧边缘303oe)之间距离的三分之一。

在某些实施方式中，每一线性组340都可绕着布置307的中心306，从线性组340的第一端部341延伸至少10或至少15度至第二端部342。在其他实施方式中，每一线性组340都可绕着该布置307的中心306，从线性组340的第一端部341延伸至少30度至第二端部342。举例而言，在图3a中，绘示六个线性组340，所述六个线性组340绕着该中心306于每一环形区域中延伸，因此由于线性组340之间的空间，这些线性组340将绕着中心306延伸略小于60度，诸如是至少50度。

在第一环形区域301中的第一线性组3401的第一端部341可定位于相对于该布置307的中心306与在该第二环形区域302中的第二线性组3402的第一端部341的相同角度位置321处。在某些实施方式中，这种使线性组具有位于相同角度位置处的第一端部的型态可对于每一环形区域重复，或是可使用其他型态，诸如是每隔一个环形区域。

灯具布置307可进一步包含多个额外热源350，诸如是不同形式或不同尺寸的垂直定向灯具375及/或多个相干辐射源370。垂直定向灯具375与相干辐射源370可用于微调该处理腔室100内侧的温度控制(例如，热点与冷点)。每一热源350，诸如是垂直定向灯具375及/或相干辐射源370都可具有发出辐射(例如，垂直定向灯具375的灯泡)的表面，其只绕着该中心306延伸一些角度，诸如是绕着中心306延伸小于10度，或绕着中心306延伸小于5度，如图3b中由角度区域350a所绘示。垂直定向灯具375与该相干辐射源370只是额外热源350的两种示例，所述额外热源350可被附加至灯头300以提供处理腔室100中微调温度控制，而同样也可使用本领域中其他的已知热源。

额外热源350，诸如是垂直定向灯具375可定位于位于某些或全部环形区域301-303内的每一线性组340之间的角度位置处，诸如是位于第一环形区域301内。同样的，相干辐射源370可定位于位于某些或全部环形区域内的每一线性组340之间的角度位置处，诸如是位于第一环形区域301内。虽然图3a绘示沿一角度方向中介于每一线性组340之间的垂直定向灯具375及/或相干辐射源370，但其他布置也是可能的。举例而言，某些布置可包含于一角度方向一列中的两个或多于两个线性组340，或是于一角度方向一列中的两个或多于两个额外热源350，诸如是相干辐射源370。此外，在某些实施方式中，可只使用垂直定向灯具375或只使用相干辐射源370作为额外热源。此外，在某些实施方式中，可只使用线性组340，而不使用任何额外热源350。相干辐射源370与垂直定向灯具375可分别与以上叙述的相干辐射源270与垂直定向灯具260相同，而这些额外热源350的进一步细节于此便不重复。

图3a绘示布置于三群中的线性组340，其中该群中每一线性组340的第一端部341定位于相距该布置307的中心306不同距离处的相同角度位置处(参考例如角度位置321)。同样的，图3a绘示布置于五组中的垂直定向灯具375与相干辐射源370，其中每一垂直定向灯具375与每一相干辐射源370的中心都沿着相同角度位置。也可设想其他实施方式，诸如是位于不同环形区域中的线性组340与垂直定向灯具375及相干辐射源370于角度方向中交错的实施方式。举例而言，在第二环形区域302中的每一线性组340、垂直定向灯具375与相干辐射源370可从在第一环形区域301中的相对应线性组340、垂直定向灯具375与相干辐射源370偏移5度。此外，在群中可使用不同数量的灯具，举例而言，可使用多于或少于三个的线性组340，并且在垂直定向灯具375与相干辐射源370的组中使用多于或少于五个的部件。

参考图3b，布置307可被划分为多个扇形308。每一扇形308都可由从布置307的中心306延伸至第一外侧点的第一腿部、从布置307的中心306延伸至第二外侧点的第二腿部，及介于第一外侧点与第二外侧点之间的连接部分所限定。举例而言，第一扇形3081可由从中心306延伸至第一外侧点308p1的第一腿部308l1、从中心306延伸至第二外侧点308p2的第二腿部308l2，以及介于第一外侧点308p1与第二外侧点308p2之间的连接部分308c1所限定。每一扇形308都可覆盖平面305的不同角度区域。举例而言，第一扇形3081覆盖由角度308a所限定的角。在某些实施方式中，每一扇形都可扩展相同的角度区域，诸如是由角度308a所限定的区域。每一扇形308的第一腿部与第二腿部都可与其他扇形308的第一腿部和第二腿部接触或相合，因此平面305的总面积可由扇形308填满。此外，垂直定向灯具375与相干辐射源370可被描述为沿着从布置307的中心306于第一扇形3081与第二扇形3082之间所延伸的共有腿部(例如，第一腿部308l1)定位。虽然图3b绘示灯具布置307包含六个扇形308，在某些实施方式中，所述多个扇形可包含从二至十一个扇形，诸如是从三至七个扇形。

如以上讨论，每一线性组340都可绕着布置307的中心306从线性灯具210的第一端部341至第二端部342延伸至少10或至少15度。在其他实施方式中，每一线性组340都可绕着布置307的中心306从线性组340的第一端部341至线性组340的第二端部342延伸至少30度。

每一扇形308都可包含多个热源线性组340，诸如是垂直定向灯具360的热源。每一线性组340的第一端部341与第二端部342两者都可位于一个扇形308内。位于扇形308内的每一线性组340都可设置于相距布置307的中心306的不同距离处。此外，位于扇形308内的每一线性组340的第一端部341都可被设置在如同位于该相同扇形308内的其他线性组340的第一端部341的相同角度位置处。

在某些实施方式中，每一扇形308都可覆盖不同的基板位置104。当基板支撑件并不旋转时，这种设计可能是有用的，因此每一基板的温度可受到给定扇形的线性组的大大控制。虽然图3b绘示扇形覆盖不同的基板支撑件位置，但图3b的实施方式只是可与在此公开的灯具布置一起使用的一种可能设计。举例而言，在某些实施方式中，两个或多于两个扇形可覆盖一个基板位置，或是一个扇形可覆盖多于一个基板位置。此外，此灯具布置也提供加热单一基板处理腔室的优点。对于单一基板处理腔室而言，基板可被放置于基板支撑件的中心区域中，而线性组可覆盖此中心区域以及外侧区域。在某些实施方式中，为了与单一基板处理腔室一起使用，灯头的中心可包含垂直定向灯具的紧密封装或相干辐射源的紧密封装布置。在其他实施方式中，热源的线性组阵列，诸如是垂直定向灯具的热源可覆盖基板支撑件的中心区域。

图3c是可于图3a与图3b中灯具布置307中的线性组340使用的垂直定向灯具360的一个实施方式的侧视截面图。每一垂直定向灯具360都可包含位于灯泡369中的一个或多于一个灯丝363。每一垂直定向灯具360都可包含基部364。每一垂直定向灯具也都可包含灯泡369，灯泡369从位于基部364处的第一端部延伸至位于相对基部364于灯泡369的边缘处的第二端部362。基部364也可安装至灯头300的外壳309。每一垂直定向灯具360也都可包含电源终端366与另一终端367，诸如是公共接地或中性终端。终端366、367可位于基部364内，并可接至电路以启动垂直定向灯具360。每一垂直定向灯具360都可连接至不同电路。在某些实施方式中，每一垂直定向灯具360都可连接至公共电路。其他的电气配置也是可能的，诸如是每两个或每三个垂直定向灯具被连接至公共电路。

每一垂直定向灯具360都可设置于反射管380中。每一反射管380都可包含一个或多于一个侧壁382。每一反射管380的基部383也都可由反射材料所形成。可用于一个或多于一个侧壁382与基部383的反射材料包含金、银或其他材料以及电介质反射体。反射管380可用于避免垂直定向灯具360彼此之间的干扰，并强化每一垂直定向灯具360控制如图1绘示处理腔室100的特定区域的温度的能力。

参考图3a，在线性组340中的每一垂直定向灯具360相对于布置307的中心306都可位于与线性组340中的其他垂直定向灯具360为不同的角度位置处。此外，位于环形区域，诸如是第一环形区域301内的每一线性组340中的每一垂直定向灯具360相对于中心306都可位于与位于第一环形区域301内的线性组340的一个或多于一个其他垂直定向灯具360的不同角度位置处。线性组340中的每一垂直定向灯具360都可连接至不同的电源电路，以能够进行供应电力至每一垂直定向灯具360的个别控制，接着能够进行处理腔室100中的处理空间120的不同角度位置的分离温度控制。在基板支撑件并不旋转的实施方式中，具有分离电源电路的垂直定向灯具360可对基板的不同角度位置上进行分离的温度控制。

图3c绘示可于该灯头300中所使用的垂直定向灯具360的示例。图3a绘示由于诸如是环形区域303的外侧区域中的线性组340，相较于诸如是环形区域301的内侧区域中的线性组340而言具有较多的垂直定向灯具360，因此在不同环形区域301-303中的线性组340具有从第一端部341至第二端部342的不同长度。然而，在其他实施方式中，在较远离布置307的中心306的环形区域中的线性组可包含与较靠近布置307的中心306的环形区域中的线性组为相同数量的垂直定向灯具360。在所述实施方式中，在较远离布置307的中心306的环形区域可比在较靠近布置307的中心306的环形区域包含较多的线性组340。

于此叙述的实施方式描绘了于处理腔室中使用的灯具布置，这可实质上降低制造成本以及灯头的维护成本。成本的节省是通过降低灯头中所需灯具的数量而实现的。较少的灯具需要较少的接线以及较少安装于灯头中的时间。此外，较少的灯具将造成较低频率的灯具置换，而形成较少的停机与维护。举例而言，某些用于处理腔室的灯头包含超过400个灯具，或甚至大于1000个灯具。灯具最终会失效，所以利用超过400个灯具操作处理腔室将可能需要在灯头的使用寿命内更换数千个灯具。在以上叙述的许多实施方式中，灯头的数量可保持在100个灯具以下。

除了节省成本以外，在此公开的灯具布置可提供在处理期间对该处理腔室不同区域的精确温度控制。以前所使用包含少于100个灯具的灯头通常只提供径向温度控制，但缺乏方位上的温度控制。相反的，在此公开的实施方式提供径向温度控制以及方位温度控制。举例而言，以上参考图2a至图2c叙述的线性灯具或以上参考图3a至图3c叙述的灯具的线性组可布置于环形区域中，以提供径向温度控制。此外，线性灯具与灯具线性组可布置于扇形之中以提供方位温度控制。此外，以上叙述的线性灯具的某些实施方式可包含多个灯丝，其中每一灯丝都被个别启动并定位于灯头中的不同角度位置处，进一步改良该处理腔室中温度方位控制的能力。对于图3a至图3c绘示的实施方式而言，每一垂直定向灯具360都可被个别启动并定位于灯头中不同角度位置处，以改良该处理腔室中温度方位控制的能力。此外，在线性灯具或灯具线性组之间使用其他的热源，诸如是使用垂直定向灯具及/或相干辐射源，可进一步改良处理腔室中的温度控制。此外，如图1绘示，某些实施方式可包含位于基板支撑件上方的灯头200或300之一，以及位于该基板支撑件下方的灯头200或300之一，以具备从基板支撑件任一侧进行温度控制的能力。

虽然以上涉及本公开内容的实施方式，但在不背离其基本范围下可欲想本公开内容的其他以及进一步的实施方式，而本发明的范围由随附的权利要求书所决定。