[发明专利]LED阵列的线性高装填密度

说明书

本文提供用于将能量提供至处理腔室的设备。在一个实施方式中，所述设备包括支撑基板、设置于支撑基板的第一表面上的第一多个固态光源和设置于支撑基板的顶表面上的第二多个固态光源，其中第一多个固态光源与第二多个固态光源对准且彼此电隔离，并且第一多个固态光源与第二多个固态光源物理接触。

技术领域

本公开内容的实施方式大体涉及半导体处理系统，且更具体而言，涉及在半导体处理系统中使用的固态光源。

背景技术

涉及基板(诸如半导体晶片及其他材料)热处理的数种应用涉及快速加热及冷却基板的处理步骤。这种处理的实例包括快速热处理(RTP)、物理气相沉积(PVD)处理和类似者，这些处理用于许多半导体制造处理。

在半导体制造处理期间，来自灯的热能辐射进入处理腔室中且辐射在处理腔室中的半导体基板上。以此方式，将基板加热至所需的处理温度。通常，传统的灯(钨卤素灯、水银蒸气、弧放电)或电加热元件的使用已经是用来将能量传递至基板以掺杂退火、膜沉积或膜修饰(modification)的主导方式。这些处理经常基于热且通常需要范围从200℃至1600℃的高处理温度，高处理温度可能造成不利地影响装置性能的显著热预算问题。此外，传统灯的使用具有就操作寿命、材料和能量使用而言相关的高维持成本。传统灯发射广波长频谱的辐射，广波长频谱的辐射可能对于某些仪器为有害的和/或造成在目标基板/膜中来自不需要的波长的非预期的响应。

取代传统灯或除了传统灯之外，可使用固态光源阵列，举例而言，发光二极管(LED)，用于各种半导体制造处理以解决某些前述问题。为了达到能与RTP所需的强度相比得上、在1x10⁶W/m²量级的目标辐照度级(irradiance level)，将需要使用高装填(packing)密度的LED。然而，电性标准要求具有不同电压的导体之间的最小间隔需求以避免在电路板上漏电和故障(breakdown)。这限制LED用于高电压操作的配置，由于LED无法间隔太紧密。

因此，在本领域中需要提供用于半导体处理系统中的改进的高密度固态光源阵列。

发明内容

本公开内容的实施方式提供较高装填密度的固态光源。在一个实施方式中，设备包括支撑基板、设置于支撑基板的顶表面上的第一多个固态光源和设置于支撑基板的顶表面上的第二多个固态光源，其中第一多个固态光源与第二多个固态光源对准且彼此电隔离，且第一多个固态光源与第二多个固态光源物理接触。

在另一个实施方式中，设备包括支撑基板、设置于支撑基板的第一表面上的第一多个固态光源和设置于支撑基板的第一表面上的第二多个固态光源，其中第一多个固态光源与第二多个固态光源彼此电隔离，且第一多个固态光源与第二多个固态光源对准且以约0.001mm至约1mm的距离彼此分隔开。

在又一个实施方式中，提供用于提供能量至处理腔室的设备。所述设备包括支撑基板和至少20串固态光源串，这些固态光源串彼此平行设置于支撑基板的第一表面上，其中各固态光源串为直线配置且具有以串联方式电性耦合的至少20个发光元件，且其中各固态光源串与最邻近的固态光源串彼此电隔离且以约0.001mm至约1mm的距离彼此分隔开。

附图说明

以上简要概述且如以下更详细讨论的本公开内容的实施方式可参照附图中描绘的本公开内容的说明性实施方式而理解。然而，应注意到，附图仅描绘本公开内容的典型实施方式且因此不应被视为限制本公开内容的范围，因为本公开内容可允许其他同等有效的实施方式。

图1为根据本公开内容的某些实施方式的半导体基板处理腔室的示意性截面图。

图2A为根据本公开内容的某些实施方式的固态光源的示意性俯视图，所述固态光源包括多个LED阵列。

图2B为图2A的“图2B”区域的放大视图。