快速热处理腔室制造技术

本发明专利技术的实施方式大体涉及RTP腔室。该腔室通常包括腔室主体和腔室盖。该腔室主体包括基板支撑件，该基板支撑件具有多个电阻式加热器区域，以加热定位在该基板支撑件上的基板。该腔室主体视情况也包括冷却通道和热绝缘衬里，冷却通道用于缓和热应力，热绝缘衬里设置在该腔室主体中以容纳热处理期间产生的热。该腔室盖包括盖主体和反射板，该盖主体具有穿过该盖主体的开口，该反射板设置在该开口内。多个高温计定位在该反射板内，以在遍及该基板的多个位置处测量与基板支撑件的这些区域对应的基板的温度。每一个区域的温度被调整以响应来自多个高温计的信号。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2012年10月22日、申请号为201280048459.8、专利技术名称为“快速热处理腔室”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术的实施方式大体涉及快速热处理(rapidthermalprocessing,RTP)腔室。
技术介绍
RTP是在数秒或更短的时间内将基板(诸如硅晶片)加热至高达1200摄氏度或更高的温度的制造工艺。RTP可用于多种应用，包括掺杂剂活化、热氧化或金属回流。一类现存的RTP腔室利用灯阵列在处理期间快速加热基板。与设置在腔室内的多个高温计(pyrometer)连接的控制器控制施加至灯的功率量，从而控制由这些灯产生的热量。其他类型的腔室利用加热的基板支撑件，并且可使用电阻测量装置控制温度。现存的RTP腔室意味着在制造设施上相当大的投资，因而增加了生产装置的成本。因此，需要一种改良的RTP腔室。
技术实现思路
本专利技术的实施方式大体涉及RTP腔室。该腔室通常包括腔室主体和腔室盖。该腔室主体包括基板支撑件，该基板支撑件具有多个电阻式加热器区域，以加热定位在该基板支撑件上的基板。该腔室主体视情况(optionally)也包括冷却通道(channel)和热绝缘衬里，冷却通道用于缓和热应力，热绝缘衬里设置在该腔室主体中以容纳热处理期间产生的热。该腔室盖包括盖主体和反射板，该盖主体具有穿过该盖主体的开口，该反射板设置在该开口内。多个高温计定位在该反射板内，以在遍及该基板的多个位置处测量与基板支撑件的这些区域对应的基板的温度。每一个区域的温度被调整以响应来自多个高温计的信号。一个实施方式中，腔室包含腔室盖和腔室主体。基板支撑件设置在该腔室主体内，并且具有多个区域，这些区域可被独立地加热以加热定位在基板支撑件上的基板。该腔室盖设置在腔室主体上并且具有圆形开口，该圆形开口设置成穿过该腔室盖。该腔室盖也包括反射板，该反射板定位在该圆形开口内并且具有邻近于该基板支撑件的上表面的表面。多个高温计设置成穿过形成于该反射板中的开口，以在遍及基板表面的多个位置处测量该基板的温度。多个高温计中的每一个高温计对应于多个区域中的一个区域。另一个实施方式中，腔室包含腔室主体和腔室盖，该腔室主体包含铝。基板支撑件设置在该腔室主体内并且具有多个区域，这些区域可被独立地加热以加热定位在基板支撑件上的基板。该腔室盖设置在该腔室主体上并且包括盖主体，该盖主体包含铝。该盖主体具有圆形开口，该圆形开口设置成穿过该盖主体。反射板定位在该圆形开口内，并且具有邻近于该基板支撑件的上表面的表面。多个高温计设置成穿过形成于该反射板中的开口，以在遍及基板表面的多个位置处测量该基板的温度。多个高温计中的每一个高温计对应于多个区域中的一个区域。另一个实施方式中，腔室包含腔室主体、腔室盖和控制器，该腔室主体包含铝。基板支撑件设置在该腔室主体内。该基板支撑件具有多个区域，这些区域可被独立地加热以加热定位在基板支撑件上的基板。多个区域中的每一个区域包含电阻式加热元件。该腔室盖设置在该腔室主体上并且包括盖主体，该盖主体包含铝。该盖主体具有圆形开口，该圆形开口设置成穿过该盖主体。反射板定位在该圆形开口内并且具有邻近于该基板支撑件的上表面的表面。多个高温计设置成穿过形成于该反射板中的开口，以在遍及基板表面的多个位置处测量该基板的温度。多个高温计中的每一个高温计对应于多个区域中的一个区域。该腔室也包括控制器，该控制器耦接至每一个区域的电阻式加热元件并且耦接至多个高温计。该控制器适于基于来自多个高温计每个的信号，控制施加至每一个区域的电阻式加热元件的功率量。附图说明可参照实施方式(一些实施方式描绘于附图中)来详细理解本专利技术的上述特征结构以及以上简要概述的有关本专利技术更特定的描述。然而，应注意附图仅描绘本专利技术的典型实施方式，因而不应将这些附图视为限制本专利技术的范围，因为本专利技术可允许其他等效实施方式。图1和图2是根据本专利技术的实施方式的RTP腔室的截面图。图3是图1和图2所示的腔室盖的等角视图(isometricview)。图4是图1和图2所示的基板支撑件的顶视平面图。为了便于理解，已尽可能地使用相同的参考数字来标示各图共有的相同的元件。预期在一个实施方式中所披露的元件可有利地用于其他实施方式，而无需特别详述。具体实施方式本专利技术的实施方式大体涉及RTP腔室。这些腔室通常包括腔室主体和腔室盖。该腔室主体包括基板支撑件，该基板支撑件具有多个电阻式加热器区域，以加热定位在基板支撑件上的基板。腔室主体视情况也包括冷却通道和热绝缘衬里，冷却通道用于缓和热应力，热绝缘衬里设置在腔室主体中以容纳处理期间产生的热。腔室盖包括盖主体和反射板，盖主体具有穿过该盖主体的开口，反射板设置在该开口内。多个高温计定位在该反射板内，以在遍及基板的多个位置处测量与基板支撑件的这些区域对应的基板的温度。每一个区域的温度被调整以响应来自多个高温计的信号。图1是根据本专利技术的一个实施方式的RTP腔室100的截面图。RTP腔室100适于热处理定位在该腔室中的基板101。RTP腔室包括腔室主体102和设置在腔室主体102上的腔室盖104。腔室主体102由铝或铝合金形成，并且适于将腔室压力维持在1Torr至约800Torr的范围内，诸如约10Torr至约350Torr。腔室主体102包括形成在该腔室主体中的流体管道(fluidpassage)106，以使温度控制流体流过该流体管道，以在处理期间冷却腔室主体102。腔室主体102的冷却减少了腔室主体102劣化的可能性，此劣化是由于基板101加热期间的热应力所致。衬里107是由热绝缘材料(诸如氮化铝)形成的，衬里107设置在腔室主体102的内表面周围，以便于在腔室主体内容纳热并且提高热处理效率。流体管道106与衬里107一起使低成本材料(诸如铝)得以用于形成腔室主体102，同时使腔室主体102仍能够承受热处理期间所施加的热应力。基板支撑件108定位在腔室主体102内。基板支撑件108可由烧结的氮化铝形成，并且包括多个加热元件110(诸如嵌在该基板支撑件中的电阻式加热元件)，以便于在处理期间加热基板101。这些加热元件110可由钼形成，并且通过导线耦接至电源117，所述导线设置成穿过支撑轴(supportshaft)112。加热元件110经由传导提供用于加热基板101，并且可将基板加热至约25摄氏度至约900摄氏度的范围内的温度，诸如约25摄氏度至约5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腔室，包含：腔室主体；基板支撑件，所述基板支撑件设置在所述腔室主体内，所述基板支撑件具有多个区域，所述多个区域可被独立地加热以加热定位在所述基板支撑件上的基板；以及腔室盖，所述腔室盖设置在所述腔室主体上，所述腔室盖包含：盖主体，所述盖主体包含铝，所述盖主体具有圆形开口，所述圆形开口设置成穿过所述盖主体；反射板，所述反射板定位在所述圆形开口内，并且所述反射板具有表面，所述表面邻近于所述基板支撑件的上表面；以及多个高温计，所述多个高温计设置成穿过形成在所述反射板中的开口，以在遍及所述基板表面的多个位置处测量所述基板的温度，其中所述多个高温计中的每一个高温计对应于所述多个区域中的每一个区域。

【技术特征摘要】
2011.11.03 US 61/632,807;2012.04.06 US 61/621,1791.一种腔室，包含：
腔室主体；
基板支撑件，所述基板支撑件设置在所述腔室主体内，所述基板支撑件具
有多个区域，所述多个区域可被独立地加热以加热定位在所述基板支撑件上的
基板；以及
腔室盖，所述腔室盖设置在所述腔室主体上，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯克·莫里茨，阿伦·缪尔·亨特，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US