圓形燈陣列的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本文中揭露用于半導(dǎo)體處理的裝置。更特定而言，本文中所揭露的實(shí)施方式涉及用于半導(dǎo)體處理腔室中的圓形燈陣列。
【背景技術(shù)】
[0002]外延生長(zhǎng)(epitaxy)是廣泛地使用于半導(dǎo)體處理以在半導(dǎo)體基板上形成非常薄的材料層的工藝。這些層常常界定半導(dǎo)體裝置的一些最小特征。若需要結(jié)晶材料的電子性質(zhì)，則外延材料層亦可具有高品質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)。通常將沉積前驅(qū)物提供至其中設(shè)置基板的處理腔室，且基板被加熱至有利于具有所需性質(zhì)的材料層的生長(zhǎng)的溫度。
[0003]通常需要的是，薄材料層(膜)具有非常均勻的厚度、組成及結(jié)構(gòu)。因?yàn)榫植炕鍦囟?、氣體流動(dòng)及前驅(qū)物濃度的變化，形成具有均勻的及可重復(fù)的性質(zhì)的膜相當(dāng)有挑戰(zhàn)性。處理腔室通常是能夠維持高真空(一般在10托(Torr)之下)的容器。通常由加熱燈提供熱，這些加熱燈安置于容器外面以避免將污染物引進(jìn)處理腔室。可提供高溫計(jì)或其他溫度計(jì)量裝置以測(cè)量基板的溫度。
[0004]由于腔室部件的熱吸收和熱發(fā)射以及傳感器和腔室表面暴露于處理腔室里面的膜形成條件，因此基板溫度的控制且因此局部層形成條件的控制是復(fù)雜的。此外，當(dāng)試圖橫跨基板表面形成具有低厚度變化(高度均勻性)的薄材料層時(shí)，橫跨基板表面提供實(shí)質(zhì)相等的輻射量是另一挑戰(zhàn)。
[0005]因此，在本領(lǐng)域中存在對(duì)于具有改良的輻射均勻性控制及熱處理性能的輻射系統(tǒng)及燈頭陣列的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個(gè)實(shí)施方式中，提供燈頭裝置。該燈頭裝置包括主體，該主體具有界定平面的底表面。反射槽可形成于該主體中，且該槽的焦軸(focal axis)可相對(duì)于與由該底表面所界定的平面正交的軸而斜置。
[0007]在另一實(shí)施方式中，提供燈頭裝置。該燈頭裝置可包括主體和第一反射槽，該主體具有界定平面的底表面，且第一反射槽形成于該主體中。該第一反射槽可具有焦軸，該焦軸相對(duì)于與由該底表面界定的平面正交的軸而以第一角度安置。第二反射槽可圍繞該第一反射槽而形成于該主體中。該第二反射槽可具有焦軸，該焦軸相對(duì)于與由該底表面界定的平面正交的軸而以第二角度安置，該第二角度不同于該第一角度。
[0008]在又另一實(shí)施方式中，提供燈頭裝置。該燈頭裝置包括主體和第一反射槽，該主體具有界定平面的底表面，且第一反射槽形成于該主體中。該第一反射槽可具有焦軸，該焦軸相對(duì)于與由該底表面界定的平面正交的軸而以第一角度安置。第二反射槽可圍繞該第一反射槽而形成于該主體中。該第二反射槽可具有焦軸，該焦軸相對(duì)于與由該底表面界定的平面正交的軸而以第二角度安置，該第二角度不同于該第一角度。第三反射槽可圍繞該第二槽而形成于該主體中。該第三反射槽可具有焦軸，該焦軸相對(duì)于與由該底表面界定的平面正交的軸而以第三角度安置，該第三角度不同于該第一角度及該第二角度。
【附圖說(shuō)明】
[0009]可通過(guò)參照實(shí)施方式(其中的一些實(shí)施方式繪示于附圖中)來(lái)獲得以上簡(jiǎn)要概述的本揭示案的更特定描述，以便能夠詳細(xì)地了解本揭示案的上述特征。然而，要注意的是，附圖僅繪示此揭示案的典型實(shí)施方式且因此不應(yīng)視為對(duì)其范圍的限制，因?yàn)楸窘沂景缚扇菰S其他等效的實(shí)施方式。
[0010]圖1是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的處理腔室的示意、截面圖。
[0011]圖2A是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的燈頭的一部分的示意、截面圖。
[0012]圖2B是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的燈的示意、截面、近視圖，該燈被設(shè)置于圖2A的燈頭的槽中。
[0013]圖2C是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的燈的示意、截面、近視圖，該燈被設(shè)置于槽中。
[0014]圖3A是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的環(huán)形燈的平面圖。
[0015]圖3B是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的沿線(xiàn)A-A截取的圖3A的環(huán)形燈的截面圖。
[0016]圖3C是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的沿線(xiàn)B-B截取的圖3A的環(huán)形燈的截面圖。
[0017]圖3D是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的沿線(xiàn)3C-3C截取的圖3A的環(huán)形燈的示意、截面圖。
[0018]圖4A是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的燈頭的示意、平面圖。
[0019]圖4B是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的圖示以同心圖案布置的多個(gè)環(huán)形燈的示意、平面圖。
[0020]圖5A是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的燈頭及基板支撐件的截面圖。
[0021 ]圖5B是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的燈頭及基板支撐件的截面圖。
[0022]圖6是描繪依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的燈頭的輻射度的量的圖。
[0023]圖7A是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的燈頭的平面圖。
[0024]圖7B是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的圖7A的燈頭的一部分的截面圖。
[0025]為了促進(jìn)了解，已盡可能使用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示各圖共用的相同元件。應(yīng)想至IJ，于一個(gè)實(shí)施方式中所揭露的元件可有益地用在其他實(shí)施方式上而不用特定詳述。
【具體實(shí)施方式】
[0026]能夠在執(zhí)行外延處理時(shí)進(jìn)行基板的分區(qū)溫度控制的腔室具有處理容器，該處理容器具有上部分、側(cè)部分及下部分，這些部分都由具有當(dāng)在容器內(nèi)建立高真空時(shí)維持其形狀的性能的材料制成。至少下部分對(duì)于熱輻射是實(shí)質(zhì)透明的，且熱燈可安置于平的或圓錐形的燈頭結(jié)構(gòu)中，該燈頭結(jié)構(gòu)在處理容器的外部耦接至處理容器的下部分。
[0027]圖1是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的處理腔室100的示意截面圖。處理腔室100可用于處理一或更多個(gè)基板，包括將材料沉積在基板108的器件側(cè)116或上表面上。處理腔室100通常包括腔室主體101及輻射加熱燈102陣列，該輻射加熱燈102陣列用于加熱(其他部件當(dāng)中的)設(shè)置于處理腔室100中的基板支撐件107的環(huán)形構(gòu)件104?；逯渭?07可為所圖示的環(huán)狀基板支撐件(其從基板108的邊緣支持基板108)、碟狀或盤(pán)狀基板支撐件或多個(gè)銷(xiāo)(例如三個(gè)銷(xiāo)或五個(gè)銷(xiāo))?；逯渭?07可位于處理腔室100內(nèi)在上拱形結(jié)構(gòu)128與下拱形結(jié)構(gòu)114之間?；?08可通過(guò)裝載端口 103而被輸送進(jìn)處理腔室100且安置至基板支撐件107上。
[0028]基板支撐件107被圖示于升高的處理位置中，但基板支撐件107可由致動(dòng)器(未圖示)來(lái)垂直定位至處理位置之下的裝載位置以允許升降銷(xiāo)105接觸下拱形結(jié)構(gòu)114。升降銷(xiāo)105通過(guò)基板支撐件107中的孔而從基板支撐件107升舉基板108。機(jī)械手(未圖示)可接著進(jìn)入處理腔室100以接合基板107及通過(guò)裝載端口 103從處理腔室100移除基板107?；逯渭?07接著可向上移動(dòng)至處理位置以將基板108(其中其器件側(cè)116朝上)放置在基板支撐件107的前面110上。
[0029]基板支撐件107(當(dāng)位于處理位置中時(shí))將處理腔室100的內(nèi)部容積界定成處理氣體區(qū)域156(在基板108之上)及凈化氣體區(qū)域158(在基板支撐件107之下)。基板支撐件107可通過(guò)中央軸132而在處理期間旋轉(zhuǎn)以最小化處理腔室100內(nèi)的熱及處理氣體流的空間非均勻性的效應(yīng)及因此促進(jìn)了基板108的均勻處理?；逯渭?07由中央軸132支持，該中央軸在裝載及卸載期間(在一些實(shí)例中是在處理基板108期間)沿軸向方向134移動(dòng)基板108?；逯渭?07通常由具有低熱質(zhì)量及低熱容量的材料形成，以使由基板支撐件107吸收及發(fā)射的能量被最小化?；逯渭?07可由碳化硅或涂布碳化硅的石墨形成，以吸收來(lái)自燈102的輻射能量并傳導(dǎo)輻射能量至基板108?；逯渭?07在圖1中被圖示為具有中央開(kāi)口的環(huán)狀物以促進(jìn)將基板暴露于來(lái)自燈102的熱輻射?；逯渭?07亦可為不具有中央開(kāi)口的盤(pán)狀構(gòu)件。
[0030]上拱形結(jié)構(gòu)128及下拱形結(jié)構(gòu)114通常由光學(xué)透明的材料(比如石英)形成。上拱形結(jié)構(gòu)128及下拱形結(jié)構(gòu)114可為薄的以最小化熱記憶，通常具有約3mm及約10mm之間的厚度，例如約4mm?？赏ㄟ^(guò)經(jīng)由入通口 126將熱控制流體(比如冷卻氣體)引入熱控制空間136及經(jīng)由出通口 130排出熱控制流體來(lái)熱控制上拱形結(jié)構(gòu)128。在一些實(shí)施方式中，