[发明专利]快速热处理腔室

说明书

技术领域

本发明的实施方式大体涉及快速热处理（rapid thermal processing,RTP）腔室。

背景技术

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。

发明内容

本发明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）来详细理解本发明的上述特征结构以及以上简要概述的有关本发明更特定的描述。然而，应注意附图仅描绘本发明的典型实施方式，因而不应将这些附图视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其他等效实施方式。

图1和图2是根据本发明的实施方式的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（isometric view）。

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