[发明专利]用于改善控制加热和冷却基板的设备与方法

权利要求书

1.一种用于加热基板的设备，所述设备包括：

热源，所述热源提供第一波长范围的辐射并且在预定温度范围内加热所述基板，所述基板能吸收在所述第一波长范围内和所述预定温度范围内的第二波长范围内的辐射；

工艺区域，所述工艺区域包括基板支撑件以支撑所述基板；以及

滤片，所述滤片设置在所述基板支撑件与所述热源之间，以过滤来自所述热源的辐射，使得至少一部分的所述第二波长范围内的辐射不被所述基板吸收。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述滤片包括反射窗，当所述热源在将所述基板加热至低于约600℃的温度之后而关闭时，所述反射窗有效防止至少一部分的所述第二波长范围内的所述辐射传输到所述基板，以致所述基板的冷却以较快的速率发生，所述速率比当未防止所述第二波长范围内的所述辐射被所述基板吸收时的速率快。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述滤片包括反射窗，所述反射窗反射所述第二波长范围内的辐射，并且所述第二波长范围是预定的波长范围，所述预定的波长范围基于作为温度的函数的所述基板的吸收率。

4.如权利要求2所述的设备，其中所述基板包含硅，并且所述第二波长范围具有大于约1000nm的下限以及约1300nm的上限。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述滤片包括吸收窗，当所述热源在将所述基板加热至低于约600℃的温度之后而关闭时，所述吸收窗有效防止至少一部分的所述第二波长范围内的所述辐射传输到所述基板。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述热源包括数盏灯并且所述第二波长范围是基于所述基板的组成以及所述热源的发射峰值而选择的，以改善加热所述基板的可预测性，所述热源的发射峰值以及加热所述基板的可预测性为施加至所述数盏灯的能量的函数。

7.如权利要求2所述的设备，其中所述反射窗有效阻挡所述第二波长范围内预选百分比的辐射，以及阻挡第三波长范围内不同的预选百分比的辐射，所述第三波长范围不同于所述第二波长范围。

8.如权利要求6所述的设备，其中所述设备进一步包括处理器，能操作所述处理器以控制供给至所述数盏灯的能量的量以及能量的时间间隔，以生成预定的最大加热元件温度而向所述加热灯提供最佳化的冷却轮廓，进而减少基板在所述工艺区域中的热暴露。

9.一种用于在快速热处理腔室中处理基板的方法，所述方法包括以下步骤：

在预定温度范围内，用产生第一波长范围内的辐射的加热源快速加热所述基板，所述基板能吸收在所述第一波长范围内和所述预定温度范围内的第二波长范围内的辐射；以及

过滤来自所述加热源的辐射，使得至少一部分的所述第二波长范围内的所述辐射不被所述基板所吸收。

10.如权利要求9所述的方法，其中过滤来自所述加热源的辐射的步骤是通过反射窗提供的，当所述加热源在将所述基板加热至低于约600℃的温度之后而关闭时，所述反射窗有效防止至少一部分的所述第二波长范围内的所述辐射传输到所述基板，并且所述基板的冷却以较快的速率发生，所述速率比当未防止所述第二波长范围内的所述辐射被所述基板吸收时的速率快。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述第二波长范围是预定的波长范围，所述预定的波长范围基于作为温度的函数的所述基板的吸收率。

12.如权利要求9所述的方法，其中过滤来自所述加热源的辐射的步骤是通过吸收窗提供的，当所述加热源在将所述基板加热至低于约600℃的温度之后而关闭时，所述吸收窗有效防止至少一部分的所述第二波长范围内的所述辐射传输到所述基板。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述窗进一步包含吸收剂，当所述加热源在将所述基板加热至低于约600℃的温度之后而关闭时，所述吸收剂有效阻挡至少一部分的所述第二波长范围内的所述辐射而使所述至少一部分的所述第二波长范围内的所述辐射不至于到达所述基板。

14.如权利要求9所述的方法，其中所述加热源包括数盏灯并且所述第二波长范围是基于所述基板的组成以及所述加热源的发射峰值而选择的，以与未执行所述过滤步骤时相比提供更加改善的加热所述基板的可预测性，所述热源的发射峰值以及加热所述基板的可预测性为施加至所述数盏灯的能量的函数。

15.如权利要求14所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：

控制供给至所述数盏灯的能量的量以及能量的时间间隔，以生成预定的最大加热元件温度而向所述灯提供最佳化的冷却轮廓，进而减少基板在所述腔室中的热暴露。