一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

一种反射板组、灯组模块、衬底处理设备及反射板组的调节方法与流程

2022-04-30 11:27:34 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及半导体处理设备技术领域,特别涉及一种反射板组、衬底处理设备及反射板组的调节方法。


背景技术:

2.衬底处理设备主要用于加工衬底(或称晶圆),对其进行热处理,常见的,例如,外延设备(epitaxial equipment),其指用于在单晶衬底上生长一层跟衬底具有相同晶格排列的单晶材料的设备。实现外延生长有许多方法,包括分子束外延,超高真空化学气相沉积,常压及减压工艺等。对于常压及减压外延(epi)工艺不仅需将衬底加热到一定的温度,而且须保证衬底表面的温度具有高度的均匀性,再向衬底表面输送多种特气(sicl4、sih2cl2)等,使得气体发生化学反应从而沉积,实现衬底表面si的均匀生长。该工艺中,通常采用卤素灯发射热辐射对衬底进行加热,结合图1至图3所示,目前现有技术通用的衬底处理设备包括:反应腔,所述反应腔包括上石英罩13、下石英罩15和石英内衬14,所述上石英罩13扣设在所述石英内衬14的顶面上,所述下石英罩15扣设在所述石英内衬14的底面上从而构成密封的所述反应腔。
3.所述衬底处理设备还包括:石墨托盘18和旋转轴;所述石墨托盘18位于所述反应腔内,用于承载所述待处理衬底17;所述旋转轴一端与所述石墨托盘18底部连接,另一端贯穿所述下石英罩15延伸至所述反应腔外部,所述旋转轴带动所述石墨托盘18旋转和升降。
4.所述衬底处理设备还包括:上灯组模块11和下灯组模块16;上灯组模块11,其设置在所述上石英罩13上方;上灯组模块11包括上反射板12和32盏卤素灯,所述卤素灯均匀分布在同一直径的圆上,所述上反射板12扣设在所述上石英罩13上,通过所述上反射板12将所述卤素灯发出的加热光波反射至所述上石英罩13对待处理衬底17和石墨托盘18加热。
5.上灯组模块11中的卤素灯发出的波通过反射板的面1、2、3反射后最终透过上石英罩13被待处理衬底17和石墨托盘18吸收,达到加热的目的。
6.为了保证待处理衬底17表面内圈和外圈温度的均匀性,现有技术中将处于同一圆周上的上灯组的32盏卤素灯分为两个灯区,具体的,专利cn107523860a介绍了通过具有两种不同反射角度的反射板将32盏灯分成两个不同的区来实现内外两个区的分区加热,在实际调温过程中将这两个灯区施加以不同的功率,该功率比约为1:2.5~1:3。由于该两个灯区分布在同一层的同一直径的圆周上,且该两个灯区所用的反射板在同一圆周上,所以该两个灯区所发出的波存在互相干扰,在调整某一灯区的功率时,势必会对另一灯区负责加热的区域造成影响,在调温过程中,需反复调整功率分配,凑不同灯区的功率分配比例,从而使被加热衬底表面可以实现温场均匀的目的。
7.下灯组模块16:下灯组模块16包括反射板和44盏卤素灯,其中12盏卤素灯分布在一较小直径的圆上,并采用第一下反射板将卤素灯罩扣在内部,其中12盏卤素灯主要负责对石墨托盘18内圈进行加热;另外32盏卤素灯分布在一较大直径的圆上,并采用第二下反
射板将卤素灯罩扣在内部,主要负责对石墨托盘18外圈进行加热。第二下反射板和所述第一下反射板共用一个所述反射板的两面,即6-1和6-2为一个反射板的两面。外圈卤素灯发出的波通过第二下反射板的面4、5和6-1反射后透过下石英罩15被石墨托盘18吸收;内圈卤素灯发出的波通过第一下反射板的面6-2、7、8反射后透过下石英罩15被石墨托盘18吸收。
8.对于下灯组反射板系统(即第一下反射板和第二下反射板)而言,虽然小直径圆上的卤素灯与大直径圆上的卤素灯通过反射板的两面6-1、6-2可以做到一定程度上的相对独立,不互相干扰,但是由于反射板的面6-1和6-2为同一层薄板的正反两面,依然会发生热传递,这样就限制了内、外圈卤素灯的独立和不相互干扰的程度。在实际使用过程中,内、外圈卤素灯发出的波依旧存在相互干扰。即由于该两个反射面由同一块薄板组成,该两个面之间的距离由板厚决定,无法调整。所以内圈的卤素灯发出的红外波会有很大一部分流出到外圈;同样外圈卤素灯发出的红外波会有很大一部分流出到内圈,产生相互干扰。
9.由此可知,在目前现有反射板结构系统条件下,温度分布不均匀,且灯区所发出的波存在互相干扰,无法独立调节。且不同分区的卤素灯的功率分配比例较大,介于1:2.5~1:3之间。较大的功率分配比例会导致不同分区的卤素灯之间存在较大的寿命差异,增加了卤素灯更换的次数。


技术实现要素:

10.本发明的目的是提供一种反射板组、灯组模块、衬底处理设备及反射板组的调节方法,通过设有一反射板组,使灯组模块发出的加热光波可以高效的、独立的控制各区的加热,实现均匀的对基片加热,且同时提高卤素灯寿命。
11.为了实现以上目的,本发明通过以下技术方案实现:
12.一种用于衬底处理设备的反射板组,所述衬底处理设备包括:灯组模块和反应腔,所述反应腔用于容纳衬底,所述灯组模块设置在反应腔的上方和/或下方,用于加热所述衬底;所述灯组模块包括加热灯组和反射板组,所述加热灯组包括设置在内圈的内圈灯组和设置在外圈的外圈灯组,所述反射板组用于反射加热灯组的热辐射至反应腔内,所述反射板组包括:内圈反射板组,用于反射内圈灯组的热辐射至反应腔内。外圈反射板组,用于反射外圈灯组的热辐射至反应腔内。分隔板,设置于内圈反射板和外圈反射板之间,用于将内圈灯组和外圈灯组发射的热辐射隔开,所述分隔板的沿长度方向延伸的厚度的中间线相对于竖直方向具有倾斜角度,所述倾斜角度大于零度,所述倾斜角度用于确保所述衬底上的温度分布的均匀性。
13.可选地,所述反射板组呈环状,所述分隔板呈环状。
14.可选地,所述内圈反射板组半包围所述内圈灯组,所述外圈反射板组半包围所述外圈灯组。
15.可选地,所述分隔板包括第一表面及与第一表面相反的第二表面,所述第一表面为靠近外圈灯组的一面。
16.可选地,所述分隔板还包括第一子板和第二子板,所述第一子板和第二子板之间具有间隙。
17.可选地,所述分隔板还包括遮挡环,所述遮挡环与第一子板、第二子板的任意一者或两者的自由端连接。
18.可选地,所述第一表面相对于竖直方向具有第一倾斜角度,所述第一倾斜角度用于独立地调节外圈反射板组的开口宽度,从而确保所述衬底上的温度分布的均匀性。
19.可选地,所述第二表面相对于竖直方向具有第二倾斜角度,所述第二倾斜角度用于独立地调节内圈反射板组的开口宽度,从而确保所述衬底上的温度分布的均匀性。
20.可选地,所述外圈反射板组包括第一环形侧壁板和第一环形板;所述内圈反射板组包括第二环形侧壁板、第二环形板和第三环形侧壁板;所述第一环形侧壁板、第一环形板、第二环形侧壁板、第二环形板依次首尾相连形成阶梯状,所述第三环形侧壁板的一端与第二环形板的尾端相连。
21.可选地,分隔板的一端与所述第二环形侧壁板、第一环形板的二者或任一者连接。
22.可选地,所述分隔板的最薄处厚度为2-30mm。
23.可选地,所述倾斜角度为(0
°
,40
°
]。
24.可选地,所述第一倾斜角度为(0
°
,40
°
]。
25.可选地,所述第二倾斜角度为(0
°
,40
°
]。
26.可选地,所述间隙的最小处宽度为2mm~30mm。
27.可选地,所述反射板组采用不锈钢、铝和铜中的一种或几种的组合。
28.可选地,所述反射板的表面包括镀金层。
29.可选地,分隔板是一体成型的,或分体制造然后组装的。
30.另一方面,本发明还提供一种用于衬底处理设备的灯组模块,所述衬底处理设备包括:灯组模块和反应腔,所述反应腔用于容纳衬底,所述灯组模块设置在反应腔的上方和/或下方,用于加热所述衬底,所述灯组模块包括:加热灯组,如上文所述的用于衬底处理设备的反射板组,所述加热灯组包括设置在内圈的内圈灯组和设置在外圈的外圈灯组,所述反射板组用于反射加热灯组的热辐射至反应腔内。
31.还一方面,本发明还提供一种衬底处理设备,包括:
32.灯组模块和反应腔,所述反应腔用于容纳衬底,所述灯组模块设置在反应腔的上方和/或下方,用于加热所述衬底;
33.所述灯组模块包括加热灯组和如上文所述的用于衬底处理设备的反射板组,所述加热灯组包括设置在内圈的内圈灯组和设置在外圈的外圈灯组,所述反射板组用于反射加热灯组的热辐射至反应腔内。
34.可选地,内圈灯组包括12盏加热灯,外圈灯组包括30盏加热灯。
35.可选地,所述加热灯为卤素灯。
36.可选地,所述内圈灯组的一个加热灯与所述外圈灯组中的一个加热灯的功率比为1:1.1~1:1.25。
37.再一方面,本发明还提供一种如上文所述的用于衬底处理设备的反射板组的调节方法,所述分隔板包括:第一表面及与第一表面相反的第二表面,所述第一表面为靠近外圈灯组的一面,第一表面相对于竖直方向具有第一倾斜角度,所述第二表面相对于竖直方向具有第二倾斜角度,所述调节方法包括步骤:调节倾斜角度,以使衬底上的温度分布初步的均匀。
38.可选地,所述调节方法还包括步骤:调节第一倾斜角度,以使衬底上的温度分布进一步的均匀。
39.可选地,所述调节方法还包括步骤:调节第二倾斜角度,以使衬底上的温度分布进一步的均匀。
40.本发明至少具有以下优点:
41.1、本发明通过调节反射板组的倾斜角度使得内圈灯组和外圈灯组中各自的卤素灯所发出的红外线不互相干扰,实现内圈灯组和外圈灯组可以独立控制被加热件(衬底,或称晶圆)内、外圈区域的温度。
42.2、本发明通过调节第一倾斜角度和/或第二倾斜角度,大大增加了内外区温度调节的独立性,实现了更加细微的微调。
43.3、本发明的分隔板包括第一子板和第二子板,所述第一子板和第二子板之间具有间隙,该间隙的设置很好的隔绝了第一子板和第二子板之间的热传导,进一步提升了内圈和外圈独立控温的效果。
44.4、本发明的分隔板还包括遮挡环,所述遮挡环与第一子板、第二子板的任意一者或两者的自由端连接,所述遮挡环用于遮挡从反应腔反射过来的光线进入间隙,从而避免光线进入间隙影响内外分区控温的独立性。
45.5、本发明的反射板组及内外圈灯数量的设置,降低了调节基片表面温度的难度,使系统更容易将基片表面温度调均匀,提高调温效率。降低上腔室各个卤素灯功率的不均匀性,使其寿命趋于一致。
附图说明
46.图1为现有技术中的衬底处理设备的结构示意图;
47.图2为现有技术中灯组模块中的上反射板示意图;
48.图3为现有技术中灯组模块中的下反射板示意图;
49.图4为本发明一实施例提供的衬底处理设备的结构示意图;
50.图5为本发明一实施例提供的上反射板组件示意图;
51.图6为本发明一实施例提供的下反射板组件示意图;
52.图7为本发明一实施例提供的内圈灯组的加热光线的光通量的分布实验图;
53.图8为本发明一实施例提供的外圈灯组的加热光线的光通量的分布实验图;
54.图9为本发明一实施例提供的内圈灯组和外圈灯组的加热光线的总的光通量的分布实验图;
55.图10为本发明一实施例提供的上灯组模块中的第一分隔板的结构示意图;
56.图11为本发明又一实施例提供的内圈灯组和外圈灯组的加热光线的总的光通量的分布实验图;
57.图12为本发明一实施例提供的设置具有不同角度的第一子板的结构示意图。
具体实施方式
58.以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种反射板组、灯组模块、衬底处理设备及反射板组的调节方法作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易
懂,请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
59.如图4~6所示,本实施例提供一种反射板组,用于衬底处理设备,所述衬底处理设备包括反应腔(所述反应腔包括上石英罩103、下石英罩105和石英内衬104,所述上石英罩103扣设在所述石英内衬104的顶面上,所述下石英罩105扣设在所述石英内衬104的底面上从而构成所述反应腔)、基座108、灯组模块和支撑轴,所述基座108设置在所述反应腔内,所述基座108用于承载衬底107,所述支撑轴用于支撑所述基座108,所述灯组模块用于加热所述衬底。
60.所述灯组模块设置在反应腔的上方和下方,或仅设置在上方或下方。所述灯组模块包括加热灯组和反射板组,所述加热灯组包括设置在内圈的内圈灯组和设置在外圈的外圈灯组,所述反射板组用于反射加热灯组的热辐射至反应腔内,且反射板组呈环状;反射板组包括:内圈反射板组,用于反射内圈灯组的热辐射至反应腔内,外圈反射板组,用于反射外圈灯组的热辐射至反应腔内,分隔板,设置于内圈反射板和外圈反射板之间,用于将内圈灯组和外圈灯组发射的热辐射隔开。
61.对于灯组模块具体的设计,参见附图4,所述灯组模块包括:上灯组模块和下灯组模块。
62.其中,上灯组模块设置在反应腔上方,其包括第一加热灯组101和第一反射板组201;所述第一加热灯组101包括:设置在内圈的上内圈灯组1011和设置在外圈的上外圈灯组1012;所述第一加热灯组101呈环形分布在反应腔上方,所述第一反射板组201设置在所述第一加热灯组101上方,且半包围所述第一加热灯组101;所述第一反射板组201包括上外圈反射板组2012、上内圈反射板组2011和第一分隔板1061,所述第一分隔板1061为整体呈环状的板,所述第一分隔板1061将所述第一加热灯组101的上内圈灯组1011和上外圈灯组1012发射的热辐射隔开,所述灯组主要辐射红外线来产生热辐射;所述上内圈反射板组2011半包围所述上内圈灯组1011,所述上外圈反射板组2012半包围所述上外圈灯组1012,所述内圈反射板组和所述外圈反射板组均为环形,且横截面均呈“凹”状,并具有朝向反应腔的开口;所述第一反射板组201用于将所述第一加热灯组101发出的热辐射反射到所述衬底107上;调节所述第一分隔板1061的沿长度方向延伸的厚度的中间线h-h’相对于竖直方向o-o’的倾斜角度β,以使所述上内圈灯组1011和所述上外圈灯组1012各自独立对所述衬底107加热,具体的,调节了所述倾斜角度β后,所述上外圈反射板组2012的开口宽度w1和上内圈反射板组2011的开口宽度w2会对应的变化,从而改变了上外圈灯组1012和上内圈灯组1011发射到反应腔内的热辐射量,起到了调节温度均匀分布的作用。
63.第一加热灯组101、第一反射板组201和所述反应腔顶部同心设置。
64.所述上内圈灯组2011包括呈环形分布的12盏加热灯,优选地可以为卤素灯。
65.所述上外圈灯组2012包括呈环形分布的30盏加热灯,优选地可以为卤素灯。
66.本实施例中,下灯组模块设置在反应腔下方,其包括第二加热灯组102和第二反射板组202;所述第二加热灯组102包括:设置在内圈的下内圈灯组1021和设置在外圈的下外
圈灯组1022;所述第二加热灯组202呈环形分布在反应腔上方,所述第二反射板组202设置在所述第二加热灯组102下方,且半包围所述第二加热灯组102;所述第二反射板组202包括下外圈反射板组2022、下内圈反射板组2021和第二分隔板1062,所述第二分隔板1062为整体呈环状的板,所述第二分隔板1062将所述第二加热灯组102的下内圈灯组1021和下外圈灯组1022发射的热辐射隔开;所述下内圈反射板组2021半包围所述下内圈灯组1021,所述下外圈反射板组2022半包围所述下外圈灯组1022,所述下内圈反射板组2021和所述下外圈反射板组2022均为环形,且横截面均呈“凹”状,并具有朝向反应腔的开口;所述第二反射板组202用于将所述第二加热灯组102发出的热辐射反射到所述基座108上;调节所述第二分隔板1062的沿长度方向延伸的厚度的中间线h-h’相对于竖直方向o-o’的倾斜角度β,以使所述下内圈灯组1021和所述下外圈灯组1022各自独立对所述基座108加热,具体的,调节了所述倾斜角度β后,所述下外圈反射板组2022的开口宽度w1和下内圈反射板组2021的开口宽度w2会对应的变化,从而改变了下外圈灯组1022和下内圈灯组1021发射到反应腔内的热辐射量,起到了调节温度均匀分布的作用。
67.在本实施例中,下灯组模块与所述上灯组模块对称设置。所述下灯组模块中的第二加热灯组102、第二反射板组202和所述反应腔底部同心设置。
68.所述下内圈灯组1021包括呈环形分布的12盏加热灯,优选地可以为卤素灯。
69.所述下外圈灯组1022包括呈环形分布的30盏加热灯,优选地可以为卤素灯。
70.所述上内圈灯组1011与所述反应腔的顶面具有第一距离,所述上外圈灯组1012与所述反应腔的顶面具有第二距离,所述第一距离大于所述第二距离。
71.所述第一分隔板1061最薄处的板厚为2mm~30mm;所述第二分隔板1062最薄处的板厚为2mm~30mm。
72.优选的,倾斜角度β大于0
°
;进一步的,所述第一分隔板1061的沿长度方向延伸的厚度的中间线h-h’相对于竖直方向o-o’的倾斜角度为(0,40
°
](即大于0
°
,小于等于40
°
);所述第二分隔板1062的沿长度方向延伸的厚度的中间线h-h’相对于竖直方向o-o’的倾斜角度为(0,40
°
](即大于0
°
,小于等于40
°
)。
73.所述第一反射板组201和所述第二反射板组202均采用不锈钢、铝和铜中的一种或几种的组合制备,所述第一反射板组201和所述第二反射板组202的内侧壁表面镀金作为反射面。
74.本实施例中,所用卤素灯,其发射能量主要集中在1μm附近,而对于1μm左右波长的波,金层(反射面)的反射效率可以达到98%以上。
75.具体的,参见图5,所述上外圈反射板组2012包括第一环形侧壁板和第一环形板,第一环形板的一侧边缘与所述第一环形侧壁板的顶端连接。
76.所述上内圈反射板组2011包括第二环形侧壁板、第二环形板和第三环形侧壁板。
77.所述第二环形侧壁板的下端与所述第一环形板的另一侧边缘连接,所述第三环形侧壁板与所述第二环形侧壁板相对设置,所述第二环形板的两侧边缘分别与所述第三环形侧壁板与所述第二环形侧壁板的顶端连接,即所述第一环形侧壁板、第一环形板、第二环形侧壁板、第二环形板依次首尾相连形成阶梯状,所述第三环形侧壁板的一端与第二环形板的尾端相连。
78.所述第一分隔板1061设置在内圈反射板和外圈反射板之间,具体的,所述第一分
隔板1061处于所述第二环形侧壁板与第一环形板的连接处,所述第一分隔板1061的一端与所述第二环形侧壁板、第一环形板的二者或任一者连接。
79.用于对所述上外圈灯组1012发出的热辐射(或红外线)进行反射的反射面包括:
80.所述第一环形侧壁板的内表面10、第一环形板的内表面11和第一分隔板的第一表面12,所述第一表面12为第一分隔板1061上靠近上外圈灯组1012的一面。
81.所述上外圈灯组1012发出的红外线通过所述第一环形侧壁板的内表面10、第一环形板的内表面11和第一分隔板的第一表面12反射至反应腔内,加热所述衬底107。
82.用于对所述上内圈灯组1011发出的红外线进行反射的反射面包括:所述第二环形侧壁板的内表面14、第二环形板的内表面15、第一分隔板的第二表面13和所述第三环形侧壁板的内表面16;第二表面13为第一分隔板1061上与第一表面12相反的一面。
83.所述上内圈灯组1011发出的红外线通过所述第二环形侧壁板的内表面14、第二环形板的内表面15、第一分隔板的第二表面13和所述第三环形侧壁板的内表面16反射至反应腔内,加热所述衬底107。
84.同样的,如图6,所述下外圈反射板组2022同样包括第一环形侧壁板和第一环形板,第一环形板的一侧边缘与所述第一环形侧壁板的底端连接。
85.所述下内圈反射板组2021包括第二环形侧壁板、第二环形板和第三环形侧壁板。
86.所述第二环形侧壁板的顶端与所述第一环形板的另一侧边缘连接,所述第二环形侧壁板与所述第三环形侧壁板相对设置,所述第二环形板的两侧边缘分别与所述第二环形侧壁板与所述第三环形侧壁板的底端连接。所述第一环形侧壁板、第一环形板、第二环形侧壁板、第二环形板依次首尾相连形成阶梯状,所述第三环形侧壁板的一端与第二环形板的尾端相连。
87.所述第二分隔板1062设置在内圈反射板和外圈反射板之间,具体的,所述第二分隔板1062处于所述第二环形侧壁板与第一环形板的连接处,所述第二分隔板1062的一端与所述第二环形侧壁板、第一环形板的二者或任一者连接。
88.用于对所述下外圈灯组1022发出的红外线进行反射的反射面包括:所述第一环形侧壁板的内表面20、第一环形板的内表面21和第二分隔板1062的第一表面22,所述第一表面22为第二分隔板上靠近外圈灯组的一面。所述下外圈灯组1022发出的红外线通过所述第一环形侧壁板的内表面20、第一环形板的内表面21和第二分隔板1062的第一表面22反射至反射腔内,加热所述衬底107。
89.用于对所述下内圈灯组1021发出的红外线进行反射的反射面包括:所述第二环形侧壁板的内表面24、第二环形板的内表面25、第二分隔板1062的第二表面23和所述第三环形侧壁板的内表面26;第二表面23为第二分隔板上与第一表面22相反的一面。所述下内圈灯组1021发出的红外线通过所述第二环形侧壁板的内表面24、第二环形板的内表面25、第二分隔板1062的第二表面23和所述第三环形侧壁板的内表面26反射至反应腔内,加热所述衬底107上。
90.上述实施例中,通过调节分隔板的沿长度方向延伸的厚度的中间线h-h’相对于竖直方向o-o’的倾斜角度β,保证了温度均匀分布的同时,很好的保证了内圈灯组的其中一个加热灯与外圈灯组的其中一个加热灯之间的功率分配比维持在相近的范围,从而保证了内圈灯组的加热灯与外圈灯组的加热灯寿命大致相同,那么内圈灯组的加热灯与外圈灯组的
加热灯可以在一次维护中更换,大大减少了开腔维护灯组的次数。图7为内圈灯组的加热光线的光通量的分布实验图,可以看出内圈灯组的加热灯的光通量大多位于衬底107的内圈加热区域。图8为外圈灯组的加热光线的光通量的分布实验图,可以看出外圈灯组的光通量大多位于衬底107的外圈加热区域,总体可见内圈灯组和外圈灯组的加热光线的光通量相互之间具有很好的独立性。
91.在上述实施例中,调节分隔板的沿长度方向延伸的厚度的中间线h-h’相对于竖直方向o-o’的倾斜角度β,虽然改变了外圈反射板组的开口宽度w1,但是同时也改变了内圈反射板组的开口宽度w2,这一定程度降低了内外分区的独立性。图9为内圈灯组和外圈灯组的加热光线的总的光通量的分布实验图,其中实现s1表示调节分隔板角度前的光通量分布,虚线s2表示调节分隔板角度后的光通量分布,可见:调节之前,中间区域光通量较两边低,调节之后,虽然中间区域光通量有所增加,光通量整体分布较均匀,但是两边区域的光通量也有所下降,可见仅调节分隔板的沿长度方向延伸的厚度的中间线h-h’相对于竖直方向o-o’的倾斜角度β虽然改善了温度分布的均匀性,但是内外分区的独立性还不够好。
92.为了进一步改善内外区独立性的问题,继续参见附图5-6,根据温度均匀性分布的需要,调节分隔板(分隔板可以是第一、第二分隔板的两者或任一者)的第一表面12、22相对于竖直方向o-o’的第一倾斜角度θ,从而独立地调节外圈反射板组的开口宽度w1;同时,根据温度均匀性分布的需要,还可以调节分隔板第二表面13、23相对于竖直方向o-o’的第二倾斜角度δ,从而独立地调节内圈反射板组的开口宽度w2。该实施例中,调节了第一表面和第二表面的角度后,分隔板整体上还是环状板,其横截面是类似梯形的。可选的,所述分隔板是实心的环状板,或空心的环状板,空心的环状板有利于避免第一表面和第二表面之间的热传导。可选的,所述分隔板是一体成型的,或分体组装形成的。
93.进一步可选的,参见附图10,不做具体限制的,仅以上灯组模块为例,同样也可应用于下灯组模块。所述分隔板(分隔板可以是第一、第二分隔板的两者或任一者)包括第一子板1083和第二子板1081。所述第一子板1083和第二子板1081同样为整体大致环状的板,通过调节第一子板1083相对于竖直方向o-o’的倾斜角度即可实现调节第一表面12相对于竖直方向的第一倾斜角度θ;根据需要,还可以调节第二子板1081相对于竖直方向o-o’的倾斜角度即可实现调节第二表面13相对于竖直方向的第二倾斜角度δ;所述第一子板1083和第二子板1081之间具有间隙1085。可选的,所述第一子板1083和第二子板1081为一体成型的,或第一子板1083和第二子板1081是分体制造然后组装的。在此实施例中,调节分隔板的沿长度方向延伸的厚度的中间线h-h’相对于竖直方向o-o’的倾斜角度β实质上就变成了调节分隔板的沿长度方向延伸的第一表面和第二表面之间的中间线l1(参见图10)相对于竖直方向o-o’的倾斜角度。图10示出了分体的一种实施方式,可选的,第一子板1083可以连接到第一环形板、第二环形侧壁板的一者或两者,第二子板1081同样可以连接到第一环形板、第二环形侧壁板的一者或两者;或者,第一子板1083和第二子板1081先连接,然后再连接到第一环形板、第二环形侧壁板的一者或两者。这样的好处在于,方便分别调节和拆卸组装第一子板1081、第二子板1083的任一一者,同时,间隙1085的设置防止了第一子板1083和第二子板1081之间的热传导,从而更加保证了内外分区控温的独立性。所述分隔板还包括遮挡环1087,所述遮挡环1087与第一子板1083、第二子板1081的任意一者或两者的自由端连接,所述遮挡环1087用于遮挡从反应腔反射过来的光线p进入间隙1085,从而避免光线进入间
隙影响内外分区控温的独立性。所述遮挡环1087面对反应腔的面为漫反射面,所述漫反射面可以有效的防止光线p经过遮挡环1087的反射进入反应腔某一区域形成热点,从而影响了温度的均匀分布。图11为改进的实施例方式内圈灯组和外圈灯组的加热光线的总的光通量的分布实验图,可见:与图9相比,改进的实施方式其光通量分布更加均匀,在衬底107的表面区域(直径≤300mm),该光通量分布的均匀性达到了
±
1.4%。本实施例设计的灯组模块对于衬底107表面的温度可以控制在
±
4℃,大大提高了衬底(晶圆)表面温度的均匀性。并且达到该均匀水平时,内、外圈一个加热灯功率的比例由原先的1:2.5~1:3降为1:1.1~1:1.25,从而使内外加热灯寿命相同,方便在维护时一起更换,减小了开腔维护的次数。
94.可选的,所述第一子板和第二子板的间隙1085的最小处宽度范围介于2mm~30mm。第一表面相对于竖直方向的第一倾斜角度大于0度,可选的,范围是(0
°
,40
°
](即大于0
°
,小于等于40
°
);第二表面相对于竖直方向的第二倾斜角度大于0度,可选的,范围是(0
°
,40
°
](即大于0
°
,小于等于40
°
),进一步优选的,第一表面相对于竖直方向的第一倾斜角度为(0
°
,20
°
],第二表面相对于竖直方向的第二倾斜角度为(0
°
,20
°
]。
95.附图4-6、10、12中仅示出了分隔板向内圈灯组偏离一定角度(可以是倾斜角度或第一倾斜角度或第二倾斜角度)范围的情况(例如(0
°
,40
°
]),当然根据温度分布调节的需要、内外圈灯组灯个数的不同,分隔板也可以向外圈灯组偏离一定角度,即上文所述的范围(0
°
,40
°
]可以表示向内圈灯组偏离的角度范围,也可以表示向外圈灯组偏离的角度范围。
96.本发明还提供一种上述反射板组的调节的方法,包括:
97.步骤一、调节倾斜角度,以使衬底上的温度分布初步的均匀。
98.如果步骤一已经实现了温度均匀的分布,则无需进行下面的步骤二和三。在步骤一进行前、进行后或者同时,调节内圈灯组的一个加热灯与所述外圈灯组中的一个加热灯的功率比为1:1.1~1:1.25,优选的,在步骤一前调节功率比,这样可以方便的控制变量。
99.步骤二、调节第一倾斜角度,以使衬底上的温度分布进一步的均匀。
100.步骤三、调节第二倾斜角度,以使衬底上的温度分布进一步的均匀。
101.可选的,判断温度均匀的方式是通过光通量的分布来判断;步骤二和步骤三是根据步骤一的结果来判定是否需要进行其中的一个步骤或两个步骤都进行。例如,图9,虽然经过调节倾斜角度,但是得到的光通量分布s2还不够均匀,然后通过调节第一倾斜角度、第二倾斜角度的任一者或两者,最终实现了如图11示出的均匀的光通量分布。
102.对于调节角度(可以是倾斜角度、第一倾斜角度、第二倾斜角度任一者)的具体方式,不做具体限定,仅以第一子板1083为例,参见图12,设置具有不同角度的第一子板1083,根据温度分布的需求更换,例如a型号的第一子板1083与竖直方向的第一倾斜角度为θ1,b型号的第一子板1083与竖直方向的第一倾斜角度为θ2,且θ1与θ2不相等,应用时,根据温度分布的均匀性需求而选择使用a型号还是b型号,或更多其他的型号;还可选的调节角度的方式是,采用仿真模拟的方式,建立和上述实施例相同的灯组模块的数学模型,调节可变参数第一倾斜角度θ,当光通量均匀时,确定相应的第一倾斜角度θ。继续参见图12,可选的,第一子板1083的第一表面12的剖面线是直线,当然为了改善反射加热光线的目的,剖面线也可以是弧线或曲线;同理,分隔板的第一表面的剖面线可以是直线,也可以是曲线或弧线,第二表面的剖面线可以是直线,也可以是曲线或弧线;当是弧线或曲线的情况时,调节角度(可以是倾斜角度、第一倾斜角度、第二倾斜角度任一者)最终需要调节的是开口宽度w1和
开口宽度w2。
103.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
104.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
105.在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
106.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
107.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献