8固定及彼此密封。
[0076]辐射传感器170可以光学地耦接至反射体板359中的各个孔358以及设置在这些孔358附近，并且支撑在主体318中，以检测基板330的下表面的不同径向部分的温度或其他热性质。辐射传感器170连接至电源控制器360，该电源控制器360响应于所测得的温度而控制供应至红外灯336的电力。可以在径向布置的区域(例如十五个区域)中控制红外灯336，以提供更特制的径向热分布来解决(account for)热边缘效应。福射传感器170把指示基板330各处温度分布的信号提供至电源控制器360，该电源控制器360响应于所测得的温度而控制供应至每一个红外灯336区域的电力。在一些实施方式中，反应器310包括七个或更多个辐射传感器170。
[0077]处理腔室312的主体318包括处理气体入口端口 362与气体出口端口 364。在操作中，在经由入口端口 362引入工艺气体之前，可以将处理腔室312内的压力减小至亚大气压(sub-atmospheric pressure)。通过借助于真空栗367与阀363经由端口 366进行抽吸(pumping)而将处理腔室抽真空。压力通常被减小至约I托与160托之间。然而，虽然对于某些工艺往往存在特定气体，但是此类工艺可以在大气压力下执行，并且处理腔室不需要针对这些工艺来抽真空。
[0078]另一真空栗368减小灯头316内的压力，特别是当处理腔室312被抽吸至减小的压力时如此，以减小窗320各处的压力差。通过经由包括阀365的端口 369进行抽吸来减小灯头316内的压力，该端口 369延伸穿过冷却腔室342并且与反射体主体的内部空间流体连通。
[0079]诸如氦之类的导热气体的加压源375用导热气体填充辐射热源组件316，以促进灯336与冷却通道342之间的热传送。加压源375借助端口 376与阀377连接至辐射热源组件316。导热气体被引入形成在每一盏灯336的灯头罩380与基座之间的空间378中。打开阀377使得气体流入该空间378中。因为灯封装化合物337是多孔的，所以导热气体流动通过封装化合物337并围绕每一盏灯336的壁以冷却灯。
[0080]控制器360从辐射传感器170接收数据，并且基于这些数据而单独地调节输送至辐射热源组件316的每一盏灯336或个别的灯组或者灯区域的电力。控制器360可包括电源(未图示)，该电源独立地为各种灯或者灯区域供电。控制器360可配置有所期望的温度分布，并且基于对从传感器170所接收到的数据进行比较来配置；控制器360调节供应至灯和/或灯区域的电力，以使所观测到的热数据与所期望的温度分布一致。在一些腔室特性随时间而变化的情况下，控制器360亦可调节供应至这些灯和/或灯区域的电力，以使一个基板的热处理与另一个基板的热处理一致。
[0081]图4是图示根据本文描述的实施方式的方法的流程图。图4是概述根据另一实施方式的方法400的流程图。在方块402处，将基板安置在处理腔室中的基板支撑件上。在图1、图2及图3中描述了示例性处理腔室。基板支撑件实质上是热辐射可透过的并且具有低的热质量。热灯被安置成提供热量至基板。热灯可以安置在基板支撑件的上方或基板支撑件的下方。
[0082]在方块404处，将工艺气体引入处理腔室中。处理腔室的压力可以设置在约0.01托与约10托之间。工艺气体可以是任何气体，待从该气体形成层于基板上。工艺气体可以含有第IV族前驱物和/或第III族与第V族前驱物，从这些前驱物可以形成诸如硅或者锗之类的第IV族材料或者诸如氮化铝之类的第III/V族化合物材料。亦可以使用此类前驱物的混合物。工艺气体可以与非反应性的稀释剂或者载气一起流动，并且可以提供成实质上平行于基板表面的层状流或类层状(quas1-laminar)流。
[0083]在方块406处，可以将基板加热至约400°C与约1200°C之间例如约600°C的温度。可以借助加热源(例如如上所述的多个灯)来加热基板。前驱物接触受热的基板表面并在该基板表面上形成层。可以旋转基板，以提高膜性质的均匀性。
[0084]在方块408处，借助第一辐射传感器测量基板的第一区域的第一温度，并且借助第二辐射传感器测量基板的第二区域的第二温度。辐射传感器是与本文所述的辐射源和可选反射构件一起使用的。在一些实施方式中，可以调节从辐射传感器接收到的信号，以补偿从灯发散以及从基板反射的背景辐射。随温度变化的基板光学性质可与由灯发射的已知光强度一起用以模型化(model)反射光的强度，并且模型化的强度用以调节来自辐射传感器的信号，以提高传感器的信噪比。在一些实施方式中，用以补偿由辐射传感器所接收到的外部辐射的另一种技术是在不同于加热源的频率下截断辐射源140或者使辐射源140发射脉冲，以及使用滤光电子器件(例如锁定放大器和/或软件)以从背景辐射中分离脉冲信号。
[0085]在方块410处，基于第一温度与第二温度读数来调节供应至热源的电力，以使第一温度与第一目标温度一致并且使第二温度与第二目标温度一致。第一目标温度与第二目标温度可以是相同或不同的。例如，为了补偿基板的边缘处比基板的中心处更快的膜形成，可以在基板的中心处测量第一温度，可以在基板的边缘处测量第二温度，并且调节灯功率，以在基板的中心处提供比基板的边缘处更高的基板温度。若需要，可以使用多于两个区域来监控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异性。
[0086]在方块412处，停止处理以及从处理腔室移除基板。在方块414处，提供清洁气体至腔室，以从腔室表面移除沉积物。移除沉积物校正了腔室部件对灯辐射及基板发射的透射率的减小，从而维持从一个基板至另一个基板的膜性质的再现性。清洁气体通常是含有氯、溴或碘的气体。往往使用诸如Cl2、Br2, 12、HC1、HBr及HI之类的气体。当使用单质卤素(elemental halogen)时，腔室的温度可以保持大致恒定或者稍微增加以清洁腔室。当使用卤化氢时，腔室的温度通常会增加，以补偿卤素清洁剂的降低的浓度。在用卤化氢进行清洁期间，腔室的温度可以增加至约800°C与约1200°C之间例如约900°C。在清洁了从30秒至10分钟之后，可以取决于所期望的清洁结果来处理另一个基板。
[0087] 尽管上述内容针对本公开内容的实施方式，但可在不背离本公开内容的基本范围的情况下设计本公开内容的其他及进一步的实施方式，且本公开内容的范围由以下权利要求书来确定。
【主权项】
1.一种基板处理设备，所述基板处理设备包括: 真空腔室，所述真空腔室包括: 侧壁，所述侧壁界定处理区域； 多个热灯，所述多个热灯安置在所述处理区域的外部； 窗，所述窗安置在所述多个热灯与所述处理区域之间； 辐射源，所述辐射源设置在所述侧壁中并且定向为朝着邻近基板支撑件的区域导引辐射；以及 辐射传感器，所述辐射传感器设置在所述基板支撑件的一侧且在与所述多个热灯相对的这侧，以接收来自所述辐射源的发射辐射； 多个电源，所述多个电源与所述多个热灯耦接；以及 控制器，所述控制器基于来自所述辐射传感器的输入调节所述多个电源。2.如权利要求1所述的基板处理设备，进一步包括: 反射构件，所述反射构件安置成把来自设置在所述侧壁中的所述辐射源的所述辐射朝向所述辐射传感器导引。3.如权利要求2所述的基板处理设备，其中所述反射构件安置为邻近所述窗。4.如权利要求2所述的基板处理设备，其中所述反射构件嵌入所述窗中。5.如权利要求3所述的基板处理设备，其中所述反射构件被定尺寸以配合在所述多个热灯中的相邻热灯之间。6.如权利要求1所述的基板处理设备，其中设置在所述侧壁中的所述辐射传感器安置在窗后方。7.如权利要求2所述的基板处理设备，其中所述反射构件安置在两块密封石英之间。8.如权利要求2所述的基板处理设备，其中所述反射构件是上面设置有保护层且背面被涂敷的镜。9.如权利要求1所述的基板处理设备，其中所述窗是石英。10.如权利要求1所述的基板处理设备，其中所述窗安置在所述侧壁上面，并且所述多个热灯安置在所述窗上面。11.如权利要求1所述的基板处理设备，其中所述窗安置在所述侧壁下面，以及所述多个热灯安置在所述窗下面。12.如权利要求1所述的基板处理设备，其中所述窗是透明圆顶。13.一种处理基板的方法，所述方法包括: 通过使来自多个灯的辐射透射穿过窗来加热设置在具有所述窗的腔室中的基板支撑件上的基板； 通过使前驱物气体在所述基板各处流动来将层沉积在所述基板上； 使用第一辐射传感器检测所述基板的第一区域处的第一温度，所述第一辐射传感器设置在所述基板支撑件的一侧且在与所述多个灯相对的这侧； 使用第二辐射传感器检测所述基板的第二区域处的第二温度，所述第二辐射传感器设置在所述基板支撑件的一侧且在与所述多个灯相对的这侧； 基于所述第一温度调节供应至所述多个灯的第一部分的电力；以及 基于所述第二温度调节供应至所述多个灯的第二部分的电力。14.如权利要求13所述的方法，进一步包括: 从所述腔室移除所述基板； 使包括氯、溴或者碘的清洁气体流入所述腔室内； 从所述腔室移除所述清洁气体；以及 在所述腔室中设置第二基板以用于处理。15.如权利要求13所述的方法，其中所述第一区域定位为距离所述基板的中心第一径向距离，所述第二区域定位为距离所述基板的所述中心第二径向距离，并且所述第一径向距离不同于所述第二径向距离。
【专利摘要】本文公开的实施方式涉及用于在膜形成工艺期间进行分区温度控制的方法与设备。在一个实施方式中，提供基板处理设备。该基板处理设备包括真空腔室、与多个热灯耦接的多个电源、以及基于来自辐射传感器的输入而调节电源的控制器。该腔室包括侧壁，该侧壁界定处理区域。多个热灯安置在该处理区域外部。窗安置在该多个热灯与该处理区域之间。辐射源设置在该侧壁中并且定向为朝着邻近基板支撑件的区域导引辐射。辐射传感器设置在该基板支撑件的一侧且在与该多个热灯相对的这侧，以接收来自该辐射源的发射辐射。
【IPC分类】H01L21/324, H01L21/02
【公开号】CN105144355
【申请号】CN201480022418
【发明人】约瑟夫·M·拉内什
【申请人】应用材料公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年4月9日
【公告号】US20140330422, WO2014179010A1