【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及半導(dǎo)體制造，涉及一種快速熱處理退火設(shè)備，特別涉及一種燈管及加熱系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、在集成電路制造過程中，rtp(rapid?thermal?processing，快速熱處理)退火工藝是十分重要的一道工序，可用于活化離子注入雜質(zhì)、制作高質(zhì)量的sio2膜層、金屬硅化物形成等工藝。rtp退火工藝快速的升溫能力十分關(guān)鍵，同時，rtp退火工藝要求晶圓在受熱過程中保證整塊晶圓表面溫度分布均勻。傳統(tǒng)rtp退火設(shè)備一般采用燈管輻射熱源對晶圓進(jìn)行單片加熱，同時燈光的能量照射在加熱腔體的鍍金內(nèi)壁上，并通過內(nèi)壁鍍金層的漫反射加熱晶圓。這種加熱方式成本較高；燈光照射在金屬腔體表面會有能量損耗，光源利用率較低；考慮到在加熱過程中晶圓將受到燈組視野因子、氣體對流和熱傳導(dǎo)等因素的影響，這些因素將影響晶圓邊緣的溫度比中心溫度低。
2、因此，需要一種加熱系統(tǒng)解決現(xiàn)有技術(shù)中加熱系統(tǒng)成本高、有能量損耗、光源利用率較低的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請實施例提供一種燈管，包括殼體和燈絲，所述殼體沿水平方向的分隔線分為第一部分和第二部分，其中，所述第一部分外表面設(shè)置反射膜，所述反射膜至少為一層，所述反射膜對紅外光反射率不低于95％燈管。
2、在一些實施例中，所述第一部分的橫截面形狀為拋物線形，所述第二部分的橫截面形狀為半圓形，所述第一部分的殼體開口和所述第二部分的殼體開口完全對接。
3、在一些實施例中，所述燈絲為圓柱螺旋形，所述燈絲的圓柱螺旋形橫截面的圓形位于所述殼體的分隔線
4、在一些實施例中，所述燈絲的圓柱螺旋形橫截面的直徑為d，所述第一部分與所述第二部分對接處的直徑為a，1.1d≤a≤3d。
5、在一些實施例中，所述反射膜材料包括透明導(dǎo)電膜、多層介質(zhì)干涉膜、多層介質(zhì)金屬干涉膜。
6、一種加熱系統(tǒng)，用于快速熱處理退火設(shè)備，包括燈管組，所述燈管組由多個上述任一項所述的燈管組成，用于加熱晶圓。
7、在一些實施例中，所述加熱系統(tǒng)還包括：第一腔體，用于容納所述晶圓，包括分別與所述晶圓的第一表面和第二表面相對設(shè)置的頂板和底板，所述頂板和底板分別包括光滑的外表面和粗糙的內(nèi)表面，所述外表面使紅外光的透過率不低于90％，所述內(nèi)表面的粗糙度ra大于0.2nm，所述頂板和底板外側(cè)分別設(shè)置所述燈管組，所述燈管第二部分靠近所述第一腔體；第二腔體，所述第一腔體和所述燈管組設(shè)置于所述第二腔體內(nèi)。
8、在一些實施例中，所述燈管組的燈管與所述晶圓所在平面平行設(shè)置，所述頂板外側(cè)的燈管組中的多個燈管與所述底板外側(cè)的燈管組中的多個燈管成正交方向排列。
9、在一些實施例中，所述第一腔體內(nèi)設(shè)置托架，用于承載所述晶圓。
10、在一些實施例中，所述頂板、所述底板和所述托架的材料為石英，所述第二腔體的材料為金屬。
11、在一些實施例中，所述頂板和底板的外表面上分別設(shè)置有增透膜，所述增透膜至少耐300攝氏度的高溫，并且所述增透膜使所述頂板和所述底板對紅外光的透過率超過99％。
12、在一些實施例中，所述增透膜層數(shù)至少為一層。
13、在一些實施例中，所述燈管組的燈管與所述晶圓所在平面平行設(shè)置。
14、本申請的燈管包括殼體和燈絲，用作加熱源。殼體具有拋物線形的第一部分和半圓形的第二部分，第一部分外涂覆有反射膜，燈絲輻射出的紅外光被反射膜反射至待加熱晶圓表面，減少了使燈絲維持在規(guī)定溫度所需要的電能量，提高了燈管的效能。本申請的加熱系統(tǒng)第一腔體頂板和底板的外表面光滑，內(nèi)表面粗糙，以使第一腔體增加漫散射功能，使燈管組發(fā)出的紅外光透過第一腔體到達(dá)被加熱晶圓表面的光線均勻分布。通過光的反射來實現(xiàn)被加熱晶圓表面光線的均勻分布，以使晶圓均勻加熱，能夠降低能量損耗、提高光源利用率較低、并降低加熱系統(tǒng)成本。
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1.一種燈管，其特征在于，包括殼體和燈絲，所述殼體沿水平方向的分隔線分為第一部分和第二部分，其中，所述第一部分外表面設(shè)置反射膜，所述反射膜至少為一層，所述反射膜對紅外光反射率不低于95％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈管，其特征在于，所述第一部分的橫截面形狀為拋物線形，所述第二部分的橫截面形狀為半圓形，所述第一部分的殼體開口和所述第二部分的殼體開口完全對接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈管，其特征在于，所述燈絲為圓柱螺旋形，所述燈絲的圓柱螺旋形橫截面的圓形位于所述殼體的分隔線以上，且與所述分隔線相切，所述燈絲的圓柱螺旋形橫截面的圓心位于所述拋物線形的焦點處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燈管，其特征在于，所述燈絲的圓柱螺旋形橫截面的直徑為d，所述第一部分與所述第二部分對接處的直徑為a，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈管，其特征在于，所述反射膜材料為透明導(dǎo)電膜、多層介質(zhì)干涉膜或多層介質(zhì)金屬干涉膜。
6.一種加熱系統(tǒng)，用于快速熱處理退火設(shè)備，其特征在于，包括燈管組，所述燈管組由多個權(quán)利要求1至5任一項所述的燈管組成，用于加熱晶圓。>
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述燈管組的燈管與所述晶圓所在平面平行設(shè)置，所述頂板外側(cè)的燈管組中的多個燈管與所述底板外側(cè)的燈管組中的多個燈管成正交方向排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述第一腔體內(nèi)設(shè)置托架，用于承載所述晶圓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述頂板、所述底板和所述托架的材料為石英，所述第二腔體的材料為金屬。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述頂板和底板的外表面上分別設(shè)置有增透膜，所述增透膜至少耐300攝氏度的高溫，并且所述增透膜使所述頂板和所述底板對紅外光的透過率超過99％。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述增透膜層數(shù)至少為一層。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種燈管，其特征在于，包括殼體和燈絲，所述殼體沿水平方向的分隔線分為第一部分和第二部分，其中，所述第一部分外表面設(shè)置反射膜，所述反射膜至少為一層，所述反射膜對紅外光反射率不低于95％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈管，其特征在于，所述第一部分的橫截面形狀為拋物線形，所述第二部分的橫截面形狀為半圓形，所述第一部分的殼體開口和所述第二部分的殼體開口完全對接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈管，其特征在于，所述燈絲為圓柱螺旋形，所述燈絲的圓柱螺旋形橫截面的圓形位于所述殼體的分隔線以上，且與所述分隔線相切，所述燈絲的圓柱螺旋形橫截面的圓心位于所述拋物線形的焦點處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燈管，其特征在于，所述燈絲的圓柱螺旋形橫截面的直徑為d，所述第一部分與所述第二部分對接處的直徑為a，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈管，其特征在于，所述反射膜材料為透明導(dǎo)電膜、多層介質(zhì)干涉膜或多層介質(zhì)金屬干涉膜。
6.一種加熱系統(tǒng)，用于快速熱處理...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張志超，李軍竹，
申請(專利權(quán))人：北方集成電路技術(shù)創(chuàng)新中心北京有限公司，
類型：新型
國別省市：
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