[发明专利]热耦合的石英圆顶热沉

说明书

热耦合的石英圆顶热沉。本文描述的实施方式大体关于用于处理基板的设备。该设备大体包括处理腔室，该处理腔室具有在该处理腔室中的基板支撑件。多盏灯经定位以提供穿过光学透明窗而至基板的辐射能，基板定位于基板支撑件上。所述多盏灯定位于灯箱中。冷却通道形成于灯箱中。灯箱的表面与光学透明窗间隔一段距离，以在该表面与该窗之间形成间隙。该间隙起到流体通道的作用，并且适于在所述间隙中容纳流体，以助于冷却光学透明窗。形成于灯箱的表面中的诸如开口之类的多个紊流诱发特征诱发冷却流体的紊流，因而改善光学透明窗与灯箱之间的热传递。

本申请是申请日为2014年2月11日、申请号为201480011009.0、发明名称为“热耦合的石英圆顶热沉”的发明专利申请的分案申请。

发明背景

技术领域

本发明的实施方式大体关于用于加热诸如半导体基板之类的基板的方法与设备。

背景技术

对半导体基板进行处理以用于各式各样的应用中，这些应用包括集成装置与微型装置(microdevice)的制造。一种处理基板的方法包括沉积例如是外延材料的材料于基板表面上。沉积的膜(deposited film)的质量取决于多种因素，这些因素包括诸如温度之类的处理条件。随着晶体管尺寸减小，在形成高质量膜方面，温度控制变得更加重要。随着产量增加，温度控制变得更加困难，这特别是由于快速基板温度升高与降低(例如基板升温与冷却)的需求所致。基板加热速率可通过调整灯的设置来增大。然而，基板冷却大幅度地取决于周围温度，而周围温度难以降低，或降低周围温度花费昂贵。紧邻基板的周围温度受到受热的腔室部件(特别是受热的下圆顶)的影响，以致进一步加剧了冷却问题。吸收的热在冷却期间辐射至基板，而不良地延长用以充分地冷却基板的时间。

因此，存在对改善的冷却的需要。

发明内容

本文描述的实施方式大体关于用于处理基板的设备。所述设备大体包括处理腔室，所述处理腔室具有在该处理腔室中的基板支撑件。多盏灯经定位以提供穿过光学透明窗(optically transparent window)而至基板的辐射能，所述基板定位于基板支撑件上。所述多盏灯定位于灯箱(lamp housing)中。冷却通道形成于灯箱中。灯箱的表面与光学透明窗间隔一段距离，以在所述表面与所述窗之间形成间隙。所述间隙起到流体通道的作用，并且适于在所述间隙中容纳流体，以助于冷却所述光学透明窗。形成于灯箱的表面中的诸如开口之类的多个紊流诱发特征(turbulence inducing feature)诱发冷却流体的紊流，因而改善光学透明窗与灯箱之间的热传递。

在一个实施方式中，处理腔室包括腔室主体，所述腔室主体包括光学透明窗与灯箱，所述灯箱设置成邻近所述光学透明窗。在所述光学透明窗与所述灯箱之间形成间隙。在灯箱中设置多盏灯与一个或多个冷却通道。处理腔室还包括冷却流体源，所述冷却流体源适于提供冷却流体至介于所述光学透明窗与所述灯箱之间的间隙。

在另一实施方式中，一种冷却方法包括使得在介于光学透明窗与灯箱之间的空间内的冷却流体循环，所述灯箱具有形成在所述灯箱中的至少一个冷却通道。所述灯箱的表面包括一个或多个紊流诱发特征，以引起冷却流体的紊流。所述冷却流体使光学透明圆顶与所述至少一个冷却通道热耦合。

附图说明

以能详细地理解本发明的上述特征的方式，可通过参考实施方式获得上文简要概述的本发明的更详细的说明，所述实施方式中的一些实施方式图示于附图中。然而应注意附图仅图示了本发明的典型实施方式，因此不应将这些附图视为对本发明的范围的限制，因为本发明可容许其他等效实施方式。

图1是根据本发明的一个实施方式的处理腔室的示意剖面视图。

图2A是根据本发明的一个实施方式的灯箱的上表面的部分剖面示意图。

图2B是根据本发明的一个实施方式的反射器的放大视图。