[发明专利]一种反射板组、灯组模块、衬底处理设备及反射板组的调节方法

说明书

本发明公开了一种反射板组、灯组模块、衬底处理设备及反射板组的调节方法，反射板组包括内圈反射板组、外圈反射板组及设置于内圈反射板和外圈反射板之间的分隔板，所述分隔板用于将内圈灯组和外圈灯组发射的热辐射隔开，所述分隔板的沿长度方向延伸的厚度的中间线相对于竖直方向具有倾斜角度，所述倾斜角度大于零度，所述倾斜角度用于确保所述衬底上的温度分布的均匀性。本发明通过调节倾斜角度可以实现内外区的独立控温。

技术领域

本发明涉及半导体处理设备技术领域，特别涉及一种反射板组、衬底处理设备及反射板组的调节方法。

背景技术

衬底处理设备主要用于加工衬底(或称晶圆)，对其进行热处理，常见的，例如，外延设备(epitaxial equipment)，其指用于在单晶衬底上生长一层跟衬底具有相同晶格排列的单晶材料的设备。实现外延生长有许多方法，包括分子束外延，超高真空化学气相沉积，常压及减压工艺等。对于常压及减压外延(Epi)工艺不仅需将衬底加热到一定的温度，而且须保证衬底表面的温度具有高度的均匀性，再向衬底表面输送多种特气(SiCl₄、SiH₂Cl₂)等，使得气体发生化学反应从而沉积，实现衬底表面Si的均匀生长。该工艺中，通常采用卤素灯发射热辐射对衬底进行加热，结合图1至图3所示，目前现有技术通用的衬底处理设备包括：反应腔，所述反应腔包括上石英罩13、下石英罩15和石英内衬14，所述上石英罩13扣设在所述石英内衬14的顶面上，所述下石英罩15扣设在所述石英内衬14的底面上从而构成密封的所述反应腔。

所述衬底处理设备还包括：石墨托盘18和旋转轴；所述石墨托盘18位于所述反应腔内，用于承载所述待处理衬底17；所述旋转轴一端与所述石墨托盘18底部连接，另一端贯穿所述下石英罩15延伸至所述反应腔外部，所述旋转轴带动所述石墨托盘18旋转和升降。

所述衬底处理设备还包括：上灯组模块11和下灯组模块16；上灯组模块11，其设置在所述上石英罩13上方；上灯组模块11包括上反射板12和32盏卤素灯，所述卤素灯均匀分布在同一直径的圆上，所述上反射板12扣设在所述上石英罩13上，通过所述上反射板12将所述卤素灯发出的加热光波反射至所述上石英罩13对待处理衬底17和石墨托盘18加热。

上灯组模块11中的卤素灯发出的波通过反射板的面1、2、3反射后最终透过上石英罩13被待处理衬底17和石墨托盘18吸收，达到加热的目的。

为了保证待处理衬底17表面内圈和外圈温度的均匀性，现有技术中将处于同一圆周上的上灯组的32盏卤素灯分为两个灯区，具体的，专利CN107523860A介绍了通过具有两种不同反射角度的反射板将32盏灯分成两个不同的区来实现内外两个区的分区加热，在实际调温过程中将这两个灯区施加以不同的功率，该功率比约为1：2.5～1：3。由于该两个灯区分布在同一层的同一直径的圆周上，且该两个灯区所用的反射板在同一圆周上，所以该两个灯区所发出的波存在互相干扰，在调整某一灯区的功率时，势必会对另一灯区负责加热的区域造成影响，在调温过程中，需反复调整功率分配，凑不同灯区的功率分配比例，从而使被加热衬底表面可以实现温场均匀的目的。

下灯组模块16：下灯组模块16包括反射板和44盏卤素灯，其中12盏卤素灯分布在一较小直径的圆上，并采用第一下反射板将卤素灯罩扣在内部，其中12盏卤素灯主要负责对石墨托盘18内圈进行加热；另外32盏卤素灯分布在一较大直径的圆上，并采用第二下反射板将卤素灯罩扣在内部，主要负责对石墨托盘18外圈进行加热。第二下反射板和所述第一下反射板共用一个所述反射板的两面，即6-1和6-2为一个反射板的两面。外圈卤素灯发出的波通过第二下反射板的面4、5和6-1反射后透过下石英罩15被石墨托盘18吸收；内圈卤素灯发出的波通过第一下反射板的面6-2、7、8反射后透过下石英罩15被石墨托盘18吸收。