【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的实施例涉及用于设置在真空中的红外加热器的主动冷却系统。
技术介绍
1、半导体器件的制作涉及多个离散且复杂的工艺。在某些工艺中，在高温下实行这些工艺中的一个或多个工艺可能是有利的。
2、举例来说，在离子源内，可在不同的温度下最好地对不同的气体进行电离。优选在较低的温度下对较大的分子进行电离，以确保产生较大的分子离子。最好在较高的温度下对其他物质进行电离。
3、此外，最好在高温下实行某些植入及其它工艺。
4、可通过使用加热器来达成这些高温。在一些实施例中，加热器可设置在预热站中，预热站用于在处理之前使工件的温度升高。在其他实施例中，加热器可设置在束线植入系统的终端站中。
5、加热器常常包含具有低于目标衬底温度的温度阈值的组件。在非真空环境中，这些组件常常通过大气流体的自由及强制对流保持在可接受的温度限度内。此种散热方法在真空中不可用。
6、超过这些温度可具有有害影响。具体来说，对于市场上可买到的灯，卤素循环在灯泡表面处通常具有介于250℃与600℃之间的最佳操作温度范围，在所述最佳操作温度范围之外，卤素循环可中断，从而最终导致灯故障。红外灯构造中通常使用的石英玻璃常常具有低于1000℃的阈值，此常常是用于基于非卤素的红外灯的玻璃温度上限。用于红外灯的玻璃到金属密封件常常具有300℃与600℃之间的温度公差上限。
7、因此，如果存在利用其他散热方法的冷却系统，以在真空条件下进行操作的同时将这些敏感的加热器组件维持在可接受的温度阈值内，则将是有利的。如果此种
技术实现思路
1、公开一种加热器组合件，所述加热器组合件在真空条件下有效地将加热灯维持在可接受的温度下。加热器组合件利用辐射热量传递将来自加热灯的热量传递到冷却基座。一个或多个高发射率膜设置在加热灯与冷却基座之间，以有利于热量传递。此外，可将反射涂层施加到加热灯的一部分，以将热量从冷却基座反射离开。加热器组合件可用于高真空环境，因为加热器组合件不依赖对流冷却。
2、根据一个实施例，公开一种加热器组合件。所述加热器组合件包括：一个或多个加热灯，各自具有包覆在管中的灯丝；冷却基座，具有一个或多个槽；其中所述一个或多个加热灯中的每一者设置在所述一个或多个槽中的相应槽中，其中加热灯接触相应槽的区被称为接触区域；反射涂层，被施加到管，以将热量反射离开接触区域且朝向待加热的目标；以及高发射率膜，在接触区域中设置在所述一个或多个加热灯与相应槽之间，以增强辐射热量传递。在一些实施例中，高发射率膜在所述一个或多个槽中被施加到冷却基座，使得反射涂层设置在灯丝与高发射率膜之间。在一些实施例中，反射涂层被施加到管的内表面，且高发射率膜被施加到管的外表面。在一些实施例中，反射涂层被施加到管的外表面，且高发射率膜被施加在反射涂层上。在一些实施例中，冷却基座包括冷却剂入口及冷却剂出口，以允许冷却剂流经冷却基座。在一些实施例中，冷却基座包括贴合到下部冷却基座的上部灯外壳，其中槽设置在上部灯外壳中。在某些实施例中，所述一个或多个加热灯结合到冷却基座。在一些实施例中，冷却基座由石英制成。在某些实施例中，管的外表面的50％或少于50％接触相应槽。在一些实施例中，高发射率膜具有至少0.90的发射率。
3、根据另一实施例，公开一种离子植入系统。所述离子植入系统包括上述加热器组合件、离子源、质量分析器及终端站，其中加热器组合件及工件设置在终端站中。
4、根据另一实施例，公开一种加热器组合件。所述加热器组合件包括：加热灯，包括包覆在壳体中的一根或多根灯丝，壳体包括底壁、多个侧壁及半透明表面；冷却基座，具有顶表面；其中加热灯的底壁设置在冷却基座的顶表面上方；反射涂层，被施加到底壁，以将热量引导离开冷却基座且朝向半透明表面及待加热的目标；以及高发射率膜，设置在加热灯与冷却基座的顶表面之间，以增强辐射热量传递。在一些实施例中，壳体包括矩形棱柱、圆柱体或管。在一些实施例中，高发射率膜被施加到冷却基座的顶表面。在某些实施例中，反射涂层被施加到底壁的内表面，且高发射率膜被施加到底壁的外表面。在一些实施例中，反射涂层被施加到底壁的外表面，且高发射率膜被施加在反射涂层上。在某些实施例中，冷却基座包括冷却剂入口及冷却剂出口，以允许冷却剂流经冷却基座。在一些实施例中，高发射率膜具有至少0.90的发射率。
5、根据另一实施例，公开一种离子植入系统。所述离子植入系统包括上述加热器组合件、离子源、质量分析器及终端站，其中加热器组合件及工件设置在终端站中。
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1.一种加热器组合件，包括：
2.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述高发射率膜在所述一个或多个槽中被施加到所述冷却基座，使得所述反射涂层设置在所述灯丝与所述高发射率膜之间。
3.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述反射涂层被施加到所述管的内表面，且所述高发射率膜被施加到所述管的外表面。
4.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述反射涂层被施加到所述管的外表面，且所述高发射率膜被施加在所述反射涂层上。
5.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述冷却基座包括冷却剂入口及冷却剂出口，以允许冷却剂流经所述冷却基座。
6.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述冷却基座包括贴合到下部冷却基座的上部灯外壳，其中所述槽设置在所述上部灯外壳中。
7.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述一个或多个加热灯结合到所述冷却基座。
8.根据权利要求7所述的加热器组合件，其中所述冷却基座由石英制成。
9.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述管的外表面的50％或少于50％接触所述
10.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述高发射率膜具有至少0.90的发射率。
11.一种离子植入系统，包括权利要求1所述的加热器组合件、离子源、质量分析器及终端站，其中所述加热器组合件及工件设置在所述终端站中。
12.一种加热器组合件，包括：
13.根据权利要求12所述的加热器组合件，其中所述壳体包括矩形棱柱、圆柱体或管。
14.根据权利要求12所述的加热器组合件，其中所述高发射率膜被施加到所述冷却基座的所述顶表面。
15.根据权利要求12所述的加热器组合件，其中所述反射涂层被施加到所述底壁的内表面，且所述高发射率膜被施加到所述底壁的外表面。
16.根据权利要求12所述的加热器组合件，其中所述反射涂层被施加到所述底壁的外表面，且所述高发射率膜被施加在所述反射涂层上。
17.根据权利要求12所述的加热器组合件，其中所述冷却基座包括冷却剂入口及冷却剂出口，以允许冷却剂流经所述冷却基座。
18.根据权利要求12所述的加热器组合件，其中所述高发射率膜具有至少0.90的发射率。
19.一种离子植入系统，包括权利要求12所述的加热器组合件、离子源、质量分析器及终端站，其中所述加热器组合件及工件设置在所述终端站中。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种加热器组合件，包括：
2.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述高发射率膜在所述一个或多个槽中被施加到所述冷却基座，使得所述反射涂层设置在所述灯丝与所述高发射率膜之间。
3.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述反射涂层被施加到所述管的内表面，且所述高发射率膜被施加到所述管的外表面。
4.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述反射涂层被施加到所述管的外表面，且所述高发射率膜被施加在所述反射涂层上。
5.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述冷却基座包括冷却剂入口及冷却剂出口，以允许冷却剂流经所述冷却基座。
6.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述冷却基座包括贴合到下部冷却基座的上部灯外壳，其中所述槽设置在所述上部灯外壳中。
7.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述一个或多个加热灯结合到所述冷却基座。
8.根据权利要求7所述的加热器组合件，其中所述冷却基座由石英制成。
9.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述管的外表面的50％或少于50％接触所述相应槽。
10.根据权利要求1所述的加热器组合件，其中所述高发射率膜...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜尔逊·摩尔，朱利安·G·布莱克，希尔曼·贝利，詹姆斯·D·斯特拉斯纳，保罗·福德哈斯，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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