用于热处理腔室的高温测量过滤器的制造方法_3

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2D所示的实施方式中,窗口包括石英材料,且反射性涂层可选自前文所 述的适合用于在窗口上形成反射性涂层的材料。亦与其窗口还可包括除石英以外的材料, 诸如氧化错、氧化纪、玻璃、错氧化钡娃酸盐(aluminobariasilicate)硬质玻璃或其它实 质为透明的陶瓷。
[0036] 图2A为根据本发明的一个实施方式的窗口的截面图。提供用于热处理腔室的窗 口 220。窗口 220包括石英材料。窗口 220包括顶表面216、底表面218和周边区域261。 在一个实施方式中,顶表面216是窗口 220中面对福射源的一侧,且底表面218是窗口 220 中面对处理区域的一侧。窗口 220的顶部中心区域217位于一点处,当从顶部观察(从辐 射源观察)时,所述点与周边区域261上的任何点实质上等距。在此实施方式中,窗口 220 实质为圆形,且顶部中心区域217对应于圆形窗口 220的原点(origin),且对于窗口直径的 任何测量需穿过顶部中心区域217。窗口 220的底部中心区域219位于一点处,当从底部观 察(从处理区域观察)时,所述点与周边区域261上的任何点实质上等距。在此实施方式 中,窗口 220的形状实质上为圆形,且底部中心区域219对应于圆形窗口 220的原点,且对 于窗口直径的任何测量需穿过底部中心区域219。在窗口 220并非圆形的实施方式中,顶部 中心区域217和底部中心区域219实质位于窗口 220的形状的中心。
[0037] 窗口 220可沿垂直中心线(CLv)为实质对称的。窗口 220亦可沿水平中心线(CLh) 为实质对称的。在一个实施方式中,顶表面216从顶部中心区域217径向向外延伸至周边 区域261。顶表面216在顶部中心区域217与周边区域261之间保持实质上为线性的。在 另一实施方式中,底表面218从底部中心区域219径向向外延伸至周边区域261。底表面 218在底部中心区域219与周边区域261之间保持实质上为线性的。在这两个实施方式中, 中心区域217与219之间的距离小于在周边区域261处顶表面216与底表面218之间的距 离。在一个实施方式中,周边区域261与垂直中心线实质平行。因此,窗口 220呈现较厚边 缘和较薄中心。
[0038] 窗口 220的几何形状亦影响最终到达基板的辐射量。窗口 220呈现锥形(taper) (定义为顶表面216与底表面218之间的关系),此形状在整个窗口 220上从中心区域217 及219向周边区域261增大。窗口 220的锥形与到达基板的辐射量相关,且可由菲涅耳方 程(Fresnelequation)确定。因此,如果窗口 220存在更大锥形,贝Ij更少福射将到达基板。 如果窗口 220呈现更小锥形,则更多辐射将到达基板。此原理产生于光在反射(窗口 220 的锥形)与透射之比方面的物理特性。
[0039] 入射角是调整反射与透射之比的重要因数。在一个实施方式中,锥形被设计成使 得从辐射源射出的大部分辐射在顶表面216或底表面218处具有不大于45°的入射角。在 此实施方式中,窗口可形成为具有约0°至约45°之间的入射角。在此实例中,涂层250、 251可被设计成呈现对高温计140所使用的波长范围的高度反射性。窗口 220亦可通过更 改光的光学路径长度来影响基板处的辐射均匀性。因此,窗口 220可包括透镜的特性。
[0040] 反射性涂层,诸如前文所述的那些反射性涂层,可设置在窗口 220的所需表面上。 在一个实施方式中,反射性涂层250可设置在窗口 220的顶表面216上。在另一实施方式 中,反射性涂层251可设置在窗口 220的底表面218上。在另一实施方式中,窗口 220包括 顶表面216上的涂层250和底表面218上的涂层251。可通过任何便利的方法来沉积反射 性涂层250及251,所述方法诸如CVD、PVD或液体涂布方法。然而,可以反映窗口 220的顶 表面216和底表面218的表面状态(topography)的方法来沉积涂层250及251。反射性涂 层250及251的厚度可经选择以提高或降低到达基板的辐射量。涂层250、251可包括不同 材料并呈现独特的特性,或涂层250、251可为相同材料并呈现类似的特性。
[0041] 在某些实施方式中,吸收性涂层260可设置在周边区域261上。在一个实施方式 中,窗口 220的周边区域260可面对束流收集器(未示出),例如通常具有V形截面的腔形 式以增强净吸收的吸收表面。吸收性涂层260包括吸收某个波长内的辐射的材料。吸收性 材料可为碳黑、石墨、SiC、黑色氧化络(blackchromeoxide)、氧化铜等。吸收性可通过使 窗口表面纹理化(texturing)而进一步增强。一般而言,吸收性涂层260经选择以吸收与高 温计带宽对应的波长。如果窗口 220包括两个反射性涂层,诸如顶表面216上的反射性涂 层250和底表面218上的反射性涂层251,则可产生"镜厅(hallofmirrors)"效应。"镜 厅"效应产生于在窗口 220内相对的反射性涂层250与251之间被连续反射的光的反射波 长。吸收性涂层260 -般通过吸收所反射的光的波长和防止反射波长在窗口 220内连续反 射来防止"镜厅"效应。窗口 220的几何形状将反射波长导向吸收性涂层260。以这种方 式,吸收性涂层260可为抗反射性涂层。
[0042] 在另一实施方式中,窗口 220可视情况包括折射率匹配材料290 (图示为阴影)。折 射率匹配材料290 -般经选择以与窗口 220的无涂层部分的折射率匹配,然而对于相应的 调整厚度亦可使用不同的折射率材料。使用折射率匹配材料290减少了可变厚度窗口 220 的几何光学效应。
[0043] 图2B是根据本发明的另一实施方式的窗口的截面图。提供如本文中其它地方所 描述的用于热处理腔室的窗口 225其它。窗口 225包括石英材料。窗口 225包括顶表面 222、底表面224和周边区域261。在一个实施方式中,顶表面222是窗口 225中面对辐射源 的一侧,且底表面224是窗口 225中面对处理区域的一侧。窗口 225的顶部中心区域223 位于一点处,当从顶部观察(从辐射源观察)时,所述点与周边区域261上的任何点实质上 等距。在此实施方式中,窗口 225的形状实质为圆形,且顶部中心区域223对应于圆形窗口 225的原点,且对于窗口直径的任何测量需穿过顶部中心区域223。在一个实施方式中,底 表面224实质为平面。
[0044] 在一个实施方式中,窗口 225沿垂直中心线(CLv)为实质对称的。在一个实施方 式中,顶表面222从顶部中心区域223径向向外延伸至周边区域261。顶表面222在顶部中 心区域223与周边区域261之间保持实质上为线性的。在另一实施方式中,底表面224在 窗口 225的整个直径上实质为平面,所述直径穿过在周边区域261的相对两点之间的顶部 中心区域223。在这两个实施方式中,中心区域223与底表面224之间的距离小于周边区 域261处顶表面222与底表面224之间的距离。在一个实施方式中,周边区域261与垂直 中心线实质平行。因此,窗口 225呈现较厚边缘和较薄中心。
[0045] 反射性涂层250及251和吸收性涂层260可设置在窗口 225上。在某些实施方式 中,吸收性涂层260可由如上所述的束流收集器替代。针对多种涂层的详细描述可在上文 中关于图2A的描述中找到。折射率匹配材料290亦可设置于窗口 225上。尽管与图2A的 折射率匹配材料290类似,但图2B中所示的折射率匹配材料290可仅设置在窗口 225的非 平面顶表面222上。顶表面222上亦可设置有反射性涂层250。在此实施方式中,折射率 匹配材料290可设置在反射性涂层250上。类似于图2A,折射率匹配材料290所占据的区 域(如虚线所示)可包括反射性材料。在一个实施方式中,反射性材料的厚度和表面状态 可经选择以提高或降低在诸如高温计带宽的所选波长内的光的透射。
[0046] 图2C是根据本发明的另一实施方式的窗口的截面图。提供用于热处理腔室的窗 口 240。窗口 240包括石英材料。窗口 240包括顶表面236、底表面238和周边区域261。 在一个实施方式中,顶表面236是窗口 240中面对辐射源的一侧,且底表面238是窗口 240 中面对处理区域的一侧。窗口 240的顶部中心区域237位于一点处,当从顶部观察(从辐 射源观察)时,所述点与周边区域261上的任何点实质上等距。在此实施方式中,窗口 240 的形状实质为圆形,且顶部中心区域237对应于圆形窗口 240的原点,且对于窗口直径的任 何测量需穿过顶部中心区域237。窗口 240的底部中心区域239位于一点处,当从底部观察 (从处理区域观察)时,所述点与周边区域261上的任何点实质上等距。在此实
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