半導體處理室的銀反射件制造技術

本發明專利技術揭露在半導體處理室中反射來自燈的輻射的銀反射件。此反射件可設置于燈管的套管中或燈頭的部分。此銀可為在套管或燈頭上的涂層型式。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術的一或多個實施例為有關在高溫半導體處理室中處理基板。
技術介紹
包括基板(如半導體晶片與其他材料)的熱處理的數種應用包含有快速加熱及冷 卻基板的處理步驟。此處理的范例為快速熱處理(RTP)，其用于數種制造方法?？焖贌崽幚?RTP)系統用于半導體芯片制造中以在半導體晶片上產生、化學改變 或蝕刻表面結構。一種這樣的RTP系統(如述于美國專利第5，155，336號，其讓渡予本申 請案的受讓人且并入本案作為參考)包含半導體處理室及位于半導體處理室上的熱源組 件或燈頭。數個紅外線燈位于燈頭中。在處理期間，燈的紅外線輻射經由上部窗、光通道及 下部窗輻射至處理室中的半導體基板上。此方式中，晶片加熱至所需要的處理溫度。半導 體處理操作期間，燈在非常高溫下運作。并非所有傳送至RTP室燈頭的電能最終能夠實質 加熱晶片。部分輻射能量由反應室部件吸收，特別是在輻射場的反射部件。加熱燈包含于具有反射件套管的組件中，例如美國專利第6，072，160號所描述 的，其讓渡予本申請案的受讓人且并入本案作為參考。加熱燈也可包含于具有多個燈插座 的單一燈頭中，如美國專利第6，805，466號所描述的，其讓渡予本申請案的受讓人且并入 本案作為參考。一般而言，反射件套管或單一燈頭具有由金制成的層或涂層的反射層。然而，金與 銀相比不具有最佳的反射性質。此外，金實質上比銀昂貴。然而，銀在燈中不用作為反射材 料的原因在于銀失去光澤的嚴重問題，此失去光澤造成銀不能用作為反射材料，因為銀表 面會變為黑色而破壞其反射的能力。因此，在RTP及半導體處理應用中需要改良輻射反射 的新穎反射件、反射件材料及方法。
技術實現思路
依據本專利技術的一實施例，提供一種用于半導體處理室的反射件，其包含設置于處 理室中的反射件基板以反射源自安裝于半導體處理室內的加熱燈的輻射，該反射件基板包 括設置于其上的含有銀的反射層。在一實施例中，反射層由銀含量大于99. 99%的特別純的 銀制成。—或更多實施例中，反射件還包括覆蓋反射層的實質透明層。利用透明層的實施 例中，此實質透明層包括選自石英、氧化鋁、氧化鋯、Si3N4、氧化鋯、Si3N4, CaF2, MgF2, TiO2, Ta2O5、HfO2、氧化釔、及氧化鋁-硅土玻璃的材料。包含反射層的實施例可進一步包括反射層及透明層之間的粘合層。或者，在反射 層及反射件基板間可設置擴散阻障層。一或更多實施例中，反射件基板包括一部分的單塊燈頭，其具有多個適于容納燈 的腔室。在其他實施例中，反射件基板包括適于配置于半導體處理室的燈管的套管。此反射件適于用在快速熱處理室及外延處理室。本專利技術的另一態樣有關于半導體處理設備，其包含處理室，其具有在處理期間放 置基板的支撐件；輻射出輻射能的加熱燈，其配置于反應室內；及反射件，其設置以反射來 自燈的輻射，該反射件包括反射件基板上實質由銀制成的反射層。一或更多實施例中，反射 件可如本說明書的前文及后文詳述配置。為了更詳細地了解本專利技術的上述特征，可參照實施例(某些描繪于附圖中)來理 解本專利技術簡短概述于上的特定描述。然而，需注意后附的圖式為僅用于說明本專利技術的基本 實施例且因此不應被視為限制本專利技術的范疇，因為本專利技術容許其他相等功效的實施例。附圖說明圖1為本專利技術的一實施例的燈組件的示意圖；圖2為本專利技術的一實施例的處理室的示意圖；圖3為本專利技術的一實施例的燈頭的示意圖；圖4為本專利技術的一實施例的反射件的示意圖；圖5為本專利技術的又一實施例的部分反射件的示意圖；圖6為本專利技術的另一實施例的部分反射件的又一示意圖；及圖7為本專利技術的再一實施例的部分反射件的又一示意圖。具體實施例方式在描述本專利技術的數個例示實施例前，需了解本專利技術并未限制于下列描述中說明結 構細節或處理步驟。本專利技術能以其他實施例例示及實施或以不同方式實施。圖1顯示各別燈組件(也稱為燈管)的示意圖。參照圖1，其顯示其中配置有燈 36的燈管40的組件的例示實施例。燈管40可為燈頭組件的一部分。燈管40的開放端相 鄰窗20而設置。本專利技術一實施例提供的燈管40具有銀反射套管88。在圖2中提供反應室示意圖，以提供用于在RTP處理室中加熱基板的加熱組件的 燈管使用說明。在圖2中，多個燈管40與減壓或真空RTP室12、窗20、及置于窗20上的燈 頭或熱源組件16共同顯示?；逄幚碓O備14包含在通道22中的磁浮轉子24、置于磁性 轉子或者耦合至磁性轉子的硅涂覆石英支撐筒26、及置于支撐筒上的硅涂覆碳化硅邊緣環 28。在處理期間，基板或晶片30置于邊緣環上。燈頭組件16覆于窗20上。0-環35位于 窗與燈頭間以在該界面提供真空密封。燈頭包含多個燈36，該燈收納于于燈外罩管或燈管 40中。每一燈管40可包含反射內表面，其依本專利技術實施例為銀反射套管88。在一實施例 中，燈36為輻射發光燈，泡如鎢-鹵素燈。RTP室也可用來處理其他種類基板，如塑料面板、 玻璃板或圓盤與塑料工件?？煽刂品磻业姆諊c燈頭16的氛圍。例如，提供真空泵68，其可經與燈頭流體 相通的通道69降低燈頭中的壓力，如圖2所顯示。如上所述，因為銀在燈頭環境中嚴重的 失去光澤，所以銀未用作為反射材料。在本專利技術的一實施例中，為了防止銀反射件的失去光澤，控制燈周遭的氛圍以實 質使在銀上形成硫化物或催化硫化物的材料量降至最低。施用的方式之一為確保氛圍中實 質無H2S及濕氣(H20)。提供此氛圍的一種方法為防止周遭空氣進入燈周圍的區域，例如經 由通道69吹入氦。另一方式為通過在通道69中使用濾器及/或除氣劑以由包圍燈的氛圍中除去H2S及濕氣。硫化物除氣劑，例如金屬氧化物如氧化鐵為已知的。鏡面反射件88可形成如套管以配置于燈管40中。或者，鏡面反射件88可為燈管 40的一體成型部件。反射件88的表面反射越強，則越多的能量反射至在室12中的基板30。 因此，拋光鏡面反射件88的表面以改良反射性。拋光可通過緩慢加工鏡面反射件88或通 過在加工后使用拋光或擦光輪而達成。在一替代實施例中，如圖3顯示，加熱燈置于形成燈頭200的單一元件的插座中。 燈頭200包括多個具有反射件凹處204的插座，該凹處含有燈212。應了解燈頭200可由多 個顯示于圖2的燈管40替代。在圖3顯示的燈頭中，多個圓形冷媒通道206形成于單一燈頭中，接近于反射件腔 室204。冷媒通道206傳送如水的冷卻流體。冷卻流體經由入口引入冷媒通道并在出口移 出(未繪示)。多個引線通道208也形成于燈頭-反射件202中。此引線通道208的大小 為可接受燈212的壓封(press seal) 210。也可使用燈的彈性封(shrink seal) 0源自燈 212的光由反射件腔室導向處理室中的基板。多個燈支撐件插座214形成于單塊燈頭_反射件中以容納燈支座或燈支撐件216。 燈支撐件216具有插座219，其容納燈的外部二引線或引腳220。燈引線經插座219電連接 至導線對215的各條導線，其提供電力至燈。當燈插入燈頭時，燈支撐件插座支撐燈。每一燈包含輻射屏蔽218以防止燈輻射進入引線通道208。輻射屏蔽可由鋁、不銹 鋼或鍍鉻鋼制成。此燈除了依照使用而選擇的壓封或伸縮封外沒有基座。注意到燈引線直 接銜合入燈支撐件以完成電路。外部引線或燈封可包含達成燈的良好機械固持的特性，如本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于半導體處理室的反射件，其包含：反射件基板，設置于該處理室中以反射源自安裝于該半導體處理室內的加熱燈的輻射，該反射件基板包括設置于其上的含銀反射層。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：約瑟夫M拉內什，凱利丘頓，馬克E林塞，米沙安普萊沙，賽捷伯塔，
申請(專利權)人：應用材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]