[发明专利]用于快速热处理腔室的透明反射板

说明书

本发明一般涉及用于处理基板的方法和设备。本发明的实施例包括用于处理包括陶瓷反射板的设备，该陶瓷反射板可为光学地透明。反射板可包括反射涂层，且反射板为反射板组件的一部分，其中反射板组设至底板。

本申请是申请日为2011年8月9日、申请号为201180038683.4、名称为“用于快速热处理腔室的透明反射板”的发明专利申请的分案申请。

背景

发明领域

本发明一般涉及半导体处理的领域。较具体地，本发明涉及使用在半导体热处理腔室(如，快速热处理腔室)中的反射板。

背景

快速热处理(Rapid Thermal Processing，RTP)为在半导体制造期间用于退火基板的处理。在此处理期间，使用热辐射以在控制环境中将基板快速地加热至超过室温900度的最大温度。此最大温度依据处理而维持于低于一秒到数分钟。为进一步处理，基板接着冷却至室温。半导体制造处理具有数个RTP应用。这些应用包括热氧化(基板在氧或氧和氢的结合中加热，这些气体会导致基板氧化而形成二氧化硅)；高温浸泡退火(使用不同的气体混和物，如氮、氨或氧)；低温浸泡退火(一般用来退火沉积有金属的晶片)；和峰值退火(主要使用于基板需暴露至高温于非常短时间的处理)。在峰值退火期间，基板快速地加热至足以活化掺杂剂的最大温度，并在掺杂剂实质扩散前加速地冷却以终止活化处理。

使用高强度钨或卤素灯作为热辐射的源。当反射板将由晶片散发的热辐射朝晶片反射回去时，反射板(如显示于图2中且于后文进一步叙述)帮助维持温度均匀。

图1显示现存反射板27的侧截面。如图1中所示，辐射高温计灯管42经由在反射板27中的开口而突出，使得辐射高温计灯管具有晶片的清晰视界，如于图2中的最佳所视。现存反射板由铝所制成。高温计灯管42与铝反射板27表面齐平，在该铝反射板27表面上有反射涂层(图未示)且该铝反射板27表面面对晶片。因灯管和反射涂层暴露至腔室环境，晶片副产物材料可沉积于灯管及/或反射涂层上，这种情形导致于温度测量中的偏差。此偏差可快速且彻底地发生或于长时段小幅增加。此外，施加至铝反射板的反射涂层复杂且难以制成(高成本)，且反射涂层具有150℃的最大操作温度限制，且反射涂层在特定处理条件下有易于剥离的倾向。石英板60置于晶片和反射板27之间，且石英板60置于固定至反射板27的支架64上，而留下间隙62。石英板60帮助缓和于上所提及的某些问题。然而，仍需要减少于上述所讨论、与现存反射板有关的问题。

概述

所以，本发明的一个或多个实施例涉及一种用于处理基板的设备，所述基板具有一前侧和一后侧。所述设备包括：处理区，所述处理区位于腔室内，所述腔室由邻近辐射加热源的窗口而限定于一侧上，所述辐射加热源位于所述处理区的外侧；及反射板，所述反射板相对所述辐射加热源而设置，所述反射板包括由陶瓷材料所制成的主体和位于所述反射板的一侧上的反射涂层，和延伸经过至少所述反射涂层的多个孔。在一个实施例中，所述陶瓷材料包含光学地透明的陶瓷。在一个实施例中，所述光学地透明的材料选自氧化铝、碳化硅、石英和蓝宝石。依据一实施例，所述反射板的所述侧具有最接近所述辐射加热源的第一表面和最远离所述辐射加热源的第二表面，所述第二表面具有所述涂层于所述第二表面上。

在一个或多个实施例中，所述孔间隔开以容纳高温计探针。在一个或多个实施例中，所述孔仅延伸经过所述反射涂层。在一个或多个实施例中，所述反射板安装于底板(baseplate)以提供反射板组件。在一个实施例中，所述反射板和所述底板以低于约5mm而间隔。在其它实施例中，所述反射板和所述底板直接接触且未间隔。在一个或多个实施例中，所述反射板组件包括支架以将所述反射板和所述基板以一分隔关系而分离。

在一个实施例中，所述反射涂层包括多个介电层。在一个实施例中，所述陶瓷材料包含掺杂剂以增加由所述反射板所吸收的热量。在一个或多个实施例中，所述掺杂剂选自稀土材料、氢氧基和上述材料的结合。在一个或多个实施例中，所述底板包括多个开口，所述开口与在所述反射板中的所述孔对齐。