Led阵列的线性高装填密度的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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(modi fixation)的主导方式。这些处理经常基于热且通常需要范围从200 °C至1600 °C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。
[0004] 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lxl0 6W/m2量级的目标福照度级(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。
[0005] 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】
[0006] 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。
[0007]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Imm的距离彼此分隔开。
[0008]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Imm的距离彼此分隔开。
【附图说明】
[0009]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。
[0010]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。 [0011]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。
[0012]图2B为图2A的"图2B"区域的放大视图。
[0013]图3A为图2B的"图3A"区域的放大视图，图示LED阵列的示例性实施方式。
[0014]图3B为根据本公开内容的实施方式的LED串的示例性配置。
[0015] 图4为根据本公开内容的实施方式的LED阵列配置的示意性俯视图。
[0016] 图5为根据本公开内容的实施方式的LED阵列的示意性俯视图。
[0017] 为了便于理解，尽可能使用了相同的参考标记来标示各图中共有的相同元件。附 图并未按比例绘制且可能为了清楚起见而简化。本文预期一个实施方式的元件和特征结构 可有益地并入其他实施方式中，而无需进一步详述。
【具体实施方式】
[0018] 本公开内容的实施方式提供较高装填密度的固态光源。本发明的固态光源可有利 地提供设置于处理腔室中的基板及其他部件的改进的加热。在以下的描述中，术语基板旨 在广泛地涵盖在腔室中被处理的任何物体，所述腔室诸如热处理腔室、脱气腔室、负载锁定 腔室等。术语基板可包括，举例而言，半导体晶片、平板显示器、玻璃板或盘(disc)、塑胶工 件和类似者。在以下的描述中，固态点光源包括发光二极管(LED)和激光。此外，虽然以下从 LED或LED阵列角度描述，但是在本文所述的实施方式中可替换地使用激光和激光阵列或其 他固态点光源。
[0019] 示例性腔室硬件
[0020] 图1描绘根据本公开内容的某些实施方式经配置以执行热处理(诸如快速热处理 (RTP))且适合与本发明的用于加热基板的LED源一起使用的示例性处理腔室100的示意图。 处理腔室100可为具有基板支撑件且可选地具有反射板的任何类型的处理腔室，基板支撑 件被配置成支撑基板(举例而言，包括基板支撑环、将基板保持在多个位置处的基座、将基 板保持在适当位置处的空气喷流(air jet)的处理腔室），反射板位于沿基板的背侧处。适 合的处理腔室的实例包括RADIANCE?处理腔室、RADIANCE? PLUS处理腔室或 VANTAGE1?处理腔室中的任一者，或任何其他能够执行热处理(举例而言，RTP)的处理 腔室，以上皆可自加利福尼亚（California)州圣克拉拉（Santa Clara)的应用材料公司 (Applied Materials，Inc.)购得。根据本文提供的教导亦可使用和/或修改其他适合的处 理腔室，包括那些能从其他制造商购得的处理腔室。举例而言，可采用本发明的LED源以如 本文所述加热基板的其他适合的处理腔室包括物理气相沉积（PVD)腔室、化学气相沉积 (CVD)腔室、外延沉积腔室、蚀刻腔室、原子层沉积(ALD)腔室等。
[0021] 举例而言，处理腔室100可适于执行热处理且说明性地包括腔室主体110、支撑系 统130和控制器140,控制器140包括CPU 142、存储器144和支持电路146。图1所描绘的处理 腔室100仅为说明性的，且其他处理腔室(包括那些配置用于RTP以外的处理的处理腔室)可 根据本文提供的教导进行修改。
[0022] 处理腔室100包括第一能量源139和第二能量源138,这些能量源的每一个皆可包 括多个发光二极管(LED)或以分区布置的一个或多个LED阵列，其中各区LED可分别地控制。 在某些实施方式中，各能量源138、139可为传统的灯加上绕灯头的区域散落（strewn)的 LED，这些区域先前并非发光表面，从而增加热源表面面积的使用。
[0023]在图1中，第一能量源139图示为在基板101上方用以加热基板101的上表面，且第 二能量源138图示为靠近基板101的各侧(举例而言，第二能量源138可用以加热与基板101 接触的边缘环126)。或者，第二能量源可被配置成加热基板101的背侧，举例而言，例如通过 设置于基板101下方，或通过将辐射导向基板101的背侧。各能量源138、139耦接至一个或更 多个电源170,电源170可耦接至控制器140以分别控制各能量源138、139。通过多个温度探 针组件（temperature probe assembly) 120测量基板101的局部区域处的温度，温度探针组 件120穿过通孔，所述通孔从基底116的背侧延伸至反射板102的顶部。然而，由于LED的单色 光性质将不会导致高温计干扰，在某些实施方式中，温度测量可有利地经由设置于腔室中 任何地方的高温计来获得。应预期，LED可放置于将基板从一处移动至另一处的机械手上。 [0024] 温度探针组件120将取样的光从反射腔118传送至高温计128。高温计128连接至控 制器140,控制器140响应于测量的温度控制供应至各能量源138、139的功率。各能量源138、 139可被划分成多个区域。这些区域可单独地通过控制器调整，以允许基板101的不同区域 的受控制的辐射加热。在其他实施方式中，各能量源138、139中的各光(LED或传统光源)可 分别被控制，以促进辐射加热的更精细控制。
[0025]在某些实施方式中，可使用冷却机构以冷却各能量源138、139。举例而言，某些示 例性的冷却机构可包括散热片的使用，散热片耦接至各能量源138、139的背侧或生长 (grown)于各能量源138、139的背侧上(如以下所讨论的）。在某些实施方式中，光源安装于 其上或生长于其上的基板本身可作为用于冷却的散热片。在其他实施方式中，各能量源 138、139可通过在能量源周围或邻近循环的气体或液体来冷却。
[0026]腔室100中包括的基板支撑件124可包括处理配件125的部件，处理配件125的部件 可适于与基板支撑件和/或处理腔室的各种实施方式一起运作。举例而言，处理配件125可 包括基板支撑件124的元件，例如边缘环126和边缘环支撑件127。
[0027]在处理期间，基板101设置于基板支撑件124上。各能量源138、139为辐射(举例而 言，热)源且在操作中产生跨越基板101的预定的温度分布。各能量源138、139可提供波长范 围从紫外波长至红外波长(举例而言，约100纳米(nm)至约2000纳米(nm))的能量。在某些实 施方式中，各能量源138、139可提供微波波长范围的能量。各能量源138、139提供由基板101 所吸收的辐射。虽然由LED源所产生的某些辐射可能被反射，但实质上并未被反射的全部的 辐射由被加热的目标部件所吸收。在本文所述的实施方式中，于加热期间基板101可能弓起 (bow)，举例而言达到约5mm。因此，在某些实施方式中，能量源138、139应放置于刚好足