[发明专利]改良的热处理腔室

说明书

本申请是申请日为2015年3月11日申请的申请号为201580009756.5，并且发明名称为“改良的热处理腔室”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

在此披露用于半导体处理的设备。更具体地，披露于此的实施方式涉及用于在沉积处理中加热基板的设备。

背景技术

在集成电路的制造中，使用沉积处理(诸如化学气相沉积(CVD)、或外延处理)以在半导体基板上沉积多种材料的薄膜。外延是广泛使用于半导体处理的工艺以在半导体基板上形成非常薄的材料层。这些层频繁地界定半导体装置的一些最小特征，且若需要结晶材料的电性特性，这些层可具有高品质结晶结构。通常提供沉积前驱物(precursor)至处理腔室，所述处理腔室中设置有基板，所述基板被加热至利于具有需要特性的材料层成长的温度。

通常需要这些层具有非常均匀的厚度、组成及结构。由于局部基板温度、气体流动及前驱物浓度的变动，形成具有均匀且可重复特性的层是十分有挑战性的。处理腔室通常为能够维持高度真空(典型地低于10Torr)的容器，且通常由置于所述容器外部的非准直源(诸如，加热灯)提供热，以避免导入污染。基板温度的控制以及局部形成层的条件的控制因为以下因素而复杂：来自加热灯的高度扩散的热能、腔室部件的热吸收及发射、及传感器及腔室表面的暴露于处理腔室内部形成层的条件。保持对具有改良的温度控制的沉积腔室的需要。

发明内容

描述于此的实施方式提供一种基板处理设备，所述基板处理设备包括：真空腔室，所述真空腔室包括第一拱形结构(dome)和面对所述第一拱形结构的第二拱形结构；基板支撑件，所述基板支撑件设置于所述真空腔室内部的所述第一拱形结构与所述第二拱形结构之间；准直(collimated)能量源，所述准直能量源被布置于分隔壳体中且接近所述第二拱形结构放置，其中所述第二拱形结构介于所述准直能量源与所述基板支撑件之间。所述第二拱形结构的至少一部分及所述基板支撑件可对来自所述准直能量源的准直能量为光学透明的。

在一个实施方式中，披露了一种基板处理设备。所述基板处理设备包括：真空腔室，所述真空腔室包括第一拱形结构及第二拱形结构；基板支撑件，所述基板支撑件设置于所述真空腔室内部的所述第一拱形结构与所述第二拱形结构之间且面对所述第一拱形结构，其中所述基板支撑件经配置以支撑具有沉积表面的基板；和准直能量源，所述准直能量源位于分隔壳体中，所述分隔壳体接近所述真空腔室的所述第二拱形结构放置，其中所述第二拱形结构的至少一部分及所述基板支撑件对来自所述准直能量源的准直能量为光学透明的。

在另一实施方式中，披露了一种基板处理设备。所述基板处理设备包括：真空腔室，所述真空腔室包括第一拱形结构及第二拱形结构；基板支撑件，所述基板支撑件设置于所述真空腔室内部的所述第一拱形结构与所述第二拱形结构之间且面对所述第一拱形结构，其中所述基板支撑件经配置以支撑具有沉积表面的基板；准直能量源，所述准直能量源位于分隔壳体中，所述分隔壳体接近所述真空腔室的所述第二拱形结构放置；和金属构件，所述金属构件设置于所述真空腔室的所述第二拱形结构与所述准直能量源之间。

在另一实施方式中，披露了一种基板处理设备。所述基板处理设备包括：真空腔室，所述真空腔室包括第一拱形结构及第二拱形结构；基板支撑件，所述基板支撑件设置于所述真空腔室内部的所述第一拱形结构与所述第二拱形结构之间且面对所述第一拱形结构，其中所述基板支撑件经配置以支撑具有沉积表面的基板；准直能量源，所述准直能量源位于分隔壳体中，所述分隔壳体接近所述真空腔室的所述第二拱形结构放置；和反射器，所述反射器设置于所述准直能量源与所述第二拱形结构之间。

附图说明

可通过参照实施方式(其中一些实施方式图示于附图中)来详细理解本发明的上述特征以及以上简要概述的有关本发明的更特定描述。然而，注意附图仅图式本发明典型的实施方式，因此不应被视为限制其范围，因为本发明可允许其他等效的实施方式。

图1A至1D为根据描述于此的多种实施方式的处理腔室的示意性截面图。

图2为根据描述于此的一个实施方式的设置于下拱形结构与准直能量源之间的金属板的平面图。

图3为根据描述于此的一个实施方式的处理腔室的一部分的示意性截面图。

图4为根据描述于此的一个实施方式的处理腔室的一部分的示意性截面图。

图5A至5C为根据描述于此的多种实施方式的处理腔室的一部分的示意性截面图。