用于热腔室应用和热处理的光管阵列制造技术

描述一种处理腔室。所述处理腔室包含具有内部体积的腔室、耦接至腔室的光管阵列以及辐射热源，所述光管阵列包括壁构件，壁构件界定腔室的内部体积的边界，其中光管阵列包含多个光管结构，辐射热源包括与所述多个光管结构中的每一个光学通讯的多个能量源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开了用于半导体处理的设备和方法。更具体而言，本专利技术公开的实施方式涉及用于半导体基板的热处理的光管。
技术介绍
在半导体产业中通常实行热处理。半导体基板在许多转换的背景下承受热处理，包含栅极、源极、漏极和沟道结构的沉积、掺杂、活化(activation)和退火，以及硅化、结晶、氧化和类似转换。多年来，热处理的技术已从简单炉烘烤进展至各种形式的渐增快速热处理(RTP)、尖峰退火(spikeannealing)以及其他热处理。随着半导体装置特征的临界尺寸持续减缩，在热处理期间的热预算需要更严格的限制。上述热处理中的许多热处理利用由多个光源所组成的灯头(lamphead)的形式的灯具加热，所述多个光源经设置以将辐射能导向基板。然而，在常规灯头中光源的辐照图案(irradiancepattern)有时为不规则的，这产生了基板之的不规则加热。所需要的为在热处理腔室内促进灯头的改善的辐射控制的方法和设备。
技术实现思路
本专利技术公开的实施方式涉及在半导体基板的热处理中使用的光管阵列。在一个实施方式中，提供用于热处理腔室中的光管阵列。光管阵列包括透明壁构件；和多个光管结构，所述多个光管结构设置于邻近壁构件的主表面处，所述多个光管结构中的每一个都包括透明材料且具有纵向轴，所述多个光管结构中的至少一部分以纵向轴与壁构件的主表面的平面呈实质上正交关系的方式放置。在另一个实施方式中，提供基板处理腔室。处理腔室包含具有内部体积的腔室、耦接至腔室的光管阵列以及辐射热源，光管阵列包括多个光管结构和壁构件，壁构件界定腔室的内部体积的边界，辐射热源包括多个能量源，所述多个能量源与所述多个光管结构中的每一个光管结构光学通讯。在另一个实施方式中，提供基板处理腔室。处理腔室包含具有内部体积的腔室、耦接至腔室的光管阵列以及辐射热源，光管阵列包括透明壁构件、设置于邻近壁构件的主表面处的多个光管结构，所述多个光管结构中的每一个都包括透明材料且具有纵向轴，所述多个光管结构中的至少一部分以纵向轴与壁构件的主表面的平面呈实质上正交关系的方式放置，辐射热源包括与所述多个光管结构中的每一个光管结构光学通讯的多个能量源。附图说明因此，以上简要总结的本公开内容的上述所记载的特征可被详细理解的方式、对本公开内容更加特定的描述可通过参考实施方式而获得，所述实施方式中的一些示出于附图之中。然而，值得注意的是，所述附图仅示出了本公开内容的典型的实施方式，而由于本公开内容可允许其他等效的实施方式，所述附图因此并不会被视为对本公开内容的限制。图1示出了热处理腔室的示意性截面图，所述热处理腔室具有设置于热处理腔室上的光管阵列的一个实施方式。图2A为跨图1的截面线2B-2B的光管阵列的横截面图。图2B为跨图2A的截面线2B-2B的光管阵列的横截面图。图3A和图3B分别为图标光管阵列的另一个实施方式的平面视图和等距视图。图4A为可由图1的灯头组件所利用的光管阵列的另一个实施方式的等距视图。图4B为图4A的光管阵列的一部分的放大俯视图。图5A为可由图1的灯头组件所利用的光管阵列的一部分的另一个实施方式的示意侧面截面图。图5B为图5A的光管阵列的等距视图。图6为示出在基板上于不同径向位置处的来自灯具阵列的辐照曲线的图形。图7为示出在基板上于不同径向位置处的来自灯具阵列的辐照曲线的图形。为了促进理解，已在尽可能的情况下使用相同的参考数字指定这些附图共通的相同元件。可以考虑到的是，一个实施方式的元件和特征可有利地整合于其他实施方式中，而无需赘述。具体实施方式本专利技术所述的实施方式涉及用于热处理腔室的光管阵列，所述热处理腔室例如沉积腔室、蚀刻腔室、退火腔室、注入腔室、用于发光二极管成形的腔室以及其他处理腔室。光管阵列可被利用在可自美国加州圣克拉拉应用材料公司购得的处理腔室中，且光管阵列也可被利用在来自其他制造商的处理腔室中。本专利技术所使用的任何方向，例如“向下”或“下”以及“向上”或“上”是基于所示的附图中腔室的定向，且可能并非在实践中的实际方向。图1示出了热处理腔室100的示意性截面图，热处理腔室100具有设置于热处理腔室100上的光管阵列101的一个实施方式。热处理腔室100可用于处理一个或多个基板，包含将材料沉积于基板102的上表面上、基板的退火、基板的蚀刻或其他热处理。虽然本专利技术中并未详细讨论，但是所沉积的材料可包含半导体材料，包含元素材料例如硅和锗，合金材料例如硅-锗，和化合物半导体材料例如砷化镓、氮化镓或氮化铝镓。如本专利技术所述的，热处理腔室100适于接受“面朝上”定向的基板，其中基板的沉积接受侧或面朝向上方且基板的“背侧”朝向下方。热处理腔室100可包含灯头组件105，灯头组件105包含辐射热源106。辐射热源106包含能量源104的阵列，用于加热设置于热处理腔室100内的基板支撑件109的背侧107以及其他部件。辐射热源106可设置于外壳123中，外壳123耦接至处理腔室100。辐射热源106还包含与灯头组件105的能量源104关联的多个光管结构127。多个光管结构127中的每一个均可包含沿着光管结构127的纵向轴的柱状形(columnar-shaped)结构(即，柱状结构)以及其他形状。光管结构127提供作为来自辐射热源106的能量源104的光子可传递通过的光管，以在处理期间加热基板102。在一个实施方式中，光管结构127中的每一个在一般条件下均可具有全内反射(TIR)性质。多个光管结构127中的每一个均可与能量源104中的一个对准，如图1中所示。基板支撑件109可为如图示的圆盘状基板支撑件109。或者，基板支撑件109可为销支撑件(例如三个或多于三个的销，所述销从基板的底部支撑基板)，或从基板的边缘支撑基板的环状基板支撑件。无论为何种类型，基板支撑件109促使基板曝露于通过光管阵列101的热辐射。基板支撑件109位于热处理腔室100内在上部圆顶111与光管阵列101的壁构件114之间。上部圆顶111、壁构件114的上表面和基环113大致上界定热处理腔室100的内部区域，壁构件114的上表面可为板材，且基环113设置于上部圆顶111与光管阵列101的安装凸缘(mountingflange)110之间。基板支撑件109大致上将热处理腔室100的内部体积划分成在基板上方的处理区域112和在基板支撑件109下方的净化区域129。基板支撑件109在处理期间可通过中心轴(centralshaft)117来旋转。可利用基板支撑件109的旋转使得热效应和在热处理腔室100内的处理气体流动空间异常最小化，并因此促进基板102的均匀处理。基板支撑件109通过中心轴117来支撑，在基板传送处理期间或在某些情况下例如基板102处理期间，基板支撑件109可将基板102在向上/向下方向中移动(即，如箭头所示的，垂直地)。基板支撑件109可由碳化硅或涂布有碳化硅的石墨所形成，以吸收来自能量源104的辐射能量并将辐射能量传导至基板102。能量源104中的每一个均可设置于管115中，管115可由反射材料所制成。多个升降销119可设置于热处理腔室100中位于中心轴117的外侧。升降销119可耦接至致动器(未示出)，以在热处理腔室100内相对于基板支撑件109且与基板支撑件109无关的垂直地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热处理腔室中的光管阵列，所述光管阵列包括：壁构件；和多个光管结构，所述多个光管结构设置于邻近所述壁构件的主表面处，所述多个光管结构中的每一个均具有纵向轴，所述多个光管结构中的至少一部分以所述纵向轴与所述壁构件的所述主表面的平面呈实质上正交关系的方式放置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.25 US 62/028,964;2014.08.13 US 62/036,698;1.一种用于热处理腔室中的光管阵列，所述光管阵列包括：壁构件；和多个光管结构，所述多个光管结构设置于邻近所述壁构件的主表面处，所述多个光管结构中的每一个均具有纵向轴，所述多个光管结构中的至少一部分以所述纵向轴与所述壁构件的所述主表面的平面呈实质上正交关系的方式放置。2.如权利要求1所述的光管阵列，其中所述壁构件和所述多个光管结构中的每一个均包括透明材料。3.如权利要求1所述的光管阵列，进一步包括一个或多个板，所述一个或多个板固定所述多个光管结构中的每一个。4.如权利要求1所述的光管阵列，其中所述一个或多个板具有形成通过所述一个或多个板的穿孔，每个穿孔均具有设置于所述穿孔中的所述光管结构中的一个。5.如权利要求1所述的光管阵列，进一步包括辐射热源，所述辐射热源耦接至所述光管阵列，其中所述多个光管结构中的每一个均具有接口部分，所述接口部分与所述辐射热源的管耦接。6.如权利要求1所述的光管阵列，其中所述多个光管结构中的每一个均耦接至所述壁构件。7.如权利要求1所述的光管阵列，其中所述多个光管结构中的每一个均包括柱状结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·M·拉内什，阿伦·缪尔·亨特，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US