[發明專利]熱耦合的石英圓頂熱沉

在審

• 申請號: 201810271125.6
• 申請日: 2014-02-11
• 公開（公告）號: CN108486548A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 約瑟夫·M·拉內什;穆罕默德·圖魯爾·薩米爾;保羅·布里爾哈特
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/46;H01L21/67
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

熱耦合的石英圓頂熱沉。本文描述的實施方式大體關于用于處理基板的設備。該設備大體包括處理腔室，該處理腔室具有在該處理腔室中的基板支撐件。多盞燈經定位以提供穿過光學透明窗而至基板的輻射能，基板定位于基板支撐件上。所述多盞燈定位于燈箱中。冷卻通道形成于燈箱中。燈箱的表面與光學透明窗間隔一段距離，以在該表面與該窗之間形成間隙。該間隙起到流體通道的作用，并且適于在所述間隙中容納流體，以助于冷卻光學透明窗。形成于燈箱的表面中的諸如開口之類的多個紊流誘發特征誘發冷卻流體的紊流，因而改善光學透明窗與燈箱之間的熱傳遞。

本申請是申請日為2014年2月11日、申請號為201480011009.0、發明名稱為“熱耦合的石英圓頂熱沉”的發明專利申請的分案申請。

發明背景

技術領域

本發明的實施方式大體關于用于加熱諸如半導體基板之類的基板的方法與設備。

背景技術

對半導體基板進行處理以用于各式各樣的應用中，這些應用包括集成裝置與微型裝置(microdevice)的制造。一種處理基板的方法包括沉積例如是外延材料的材料于基板表面上。沉積的膜(deposited film)的質量取決于多種因素，這些因素包括諸如溫度之類的處理條件。隨著晶體管尺寸減小，在形成高質量膜方面，溫度控制變得更加重要。隨著產量增加，溫度控制變得更加困難，這特別是由于快速基板溫度升高與降低(例如基板升溫與冷卻)的需求所致。基板加熱速率可通過調整燈的設置來增大。然而，基板冷卻大幅度地取決于周圍溫度，而周圍溫度難以降低，或降低周圍溫度花費昂貴。緊鄰基板的周圍溫度受到受熱的腔室部件(特別是受熱的下圓頂)的影響，以致進一步加劇了冷卻問題。吸收的熱在冷卻期間輻射至基板，而不良地延長用以充分地冷卻基板的時間。

因此，存在對改善的冷卻的需要。

發明內容

本文描述的實施方式大體關于用于處理基板的設備。所述設備大體包括處理腔室，所述處理腔室具有在該處理腔室中的基板支撐件。多盞燈經定位以提供穿過光學透明窗(optically transparent window)而至基板的輻射能，所述基板定位于基板支撐件上。所述多盞燈定位于燈箱(lamp housing)中。冷卻通道形成于燈箱中。燈箱的表面與光學透明窗間隔一段距離，以在所述表面與所述窗之間形成間隙。所述間隙起到流體通道的作用，并且適于在所述間隙中容納流體，以助于冷卻所述光學透明窗。形成于燈箱的表面中的諸如開口之類的多個紊流誘發特征(turbulence inducing feature)誘發冷卻流體的紊流，因而改善光學透明窗與燈箱之間的熱傳遞。

在一個實施方式中，處理腔室包括腔室主體，所述腔室主體包括光學透明窗與燈箱，所述燈箱設置成鄰近所述光學透明窗。在所述光學透明窗與所述燈箱之間形成間隙。在燈箱中設置多盞燈與一個或多個冷卻通道。處理腔室還包括冷卻流體源，所述冷卻流體源適于提供冷卻流體至介于所述光學透明窗與所述燈箱之間的間隙。

在另一實施方式中，一種冷卻方法包括使得在介于光學透明窗與燈箱之間的空間內的冷卻流體循環，所述燈箱具有形成在所述燈箱中的至少一個冷卻通道。所述燈箱的表面包括一個或多個紊流誘發特征，以引起冷卻流體的紊流。所述冷卻流體使光學透明圓頂與所述至少一個冷卻通道熱耦合。

附圖說明

以能詳細地理解本發明的上述特征的方式，可通過參考實施方式獲得上文簡要概述的本發明的更詳細的說明，所述實施方式中的一些實施方式圖示于附圖中。然而應注意附圖僅圖示了本發明的典型實施方式，因此不應將這些附圖視為對本發明的范圍的限制，因為本發明可容許其他等效實施方式。

圖1是根據本發明的一個實施方式的處理腔室的示意剖面視圖。

圖2A是根據本發明的一個實施方式的燈箱的上表面的部分剖面示意圖。

圖2B是根據本發明的一個實施方式的反射器的放大視圖。