CN102150248A - 冷却改进的快速热处理灯头 - Google Patents

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CN102150248A CN2009801351695A CN200980135169A CN102150248A CN 102150248 A CN102150248 A CN 102150248A CN 2009801351695 A CN2009801351695 A CN 2009801351695A CN 200980135169 A CN200980135169 A CN 200980135169A CN 102150248 A CN102150248 A CN 102150248A
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Abstract

在此提供灯头和利用灯头的设备的实施例。一些实施例中，用于热处理的灯头可包括：整体件，其具有多个冷却剂通道和多个灯通道及多个反射腔，其中各个灯通道设以容纳灯，而各个反射腔经构形以作为反射器或用以接收灯的可替换式反射器，且其中所述多个冷却剂通道配置邻近所述多个灯通道；及至少一热传送件，自整体件延伸进入各个冷却剂通道。一些实施例中，灯头可配置在设备中，所述设备包括具有基材支撑件的处理腔室，其中灯头经配置以提供能量至基材支撑件。

Description

冷却改进的快速热处理灯头
技术领域
本发明实施例大致涉及半导体处理领域，明确地说，涉及改善处理腔室中热移除速率和热传送效率的改进灯头。
背景技术
随着半导体组件特征结构的关键尺寸持续缩小，热预算上需要更严厉的限制。举例来说，需要快速热处理(RTP)均匀地传送短时间高温度脉冲至正在处理的基材。适合执行上述RTP处理的设备的一实例是描述在颁发给Joseph M.Ranish且受让于Applied Materials，Inc.的美国专利6,805,466。上述专利的设备中，冷却剂通道配置为邻近灯头热源从而让冷却剂流过其中而促进其快速冷却。虽然上述设备比已有技术有所改善，但可进一步改善以促进更有效的热移除，藉此促进设备更长的使用寿命。
发明内容
在此提供灯头和设备的实施例。一些实施例中，用于半导体处理的灯头可包括：整体件(monolithic member)，其具有多个冷却剂通道和多个灯通道及多个反射腔，其中各个灯通道设置以容纳灯，而各个反射腔经构形以作为反射器或接收灯的可替换式反射器，且其中多个冷却剂通道配置邻近多个灯通道；及至少一热传送件，自整体件延伸进入各个冷却剂通道。
一些实施例中，用于热处理中的设备可包括：处理腔室，其具有基材支撑件；及灯头，经配置以提供能量至基材支撑件，灯头包括：整体件，其具有多个冷却剂通道和多个灯通道及多个反射腔，其中各个灯通道设以容纳灯，而各个反射腔经构形以作为反射器或接收灯的可替换式反射器，且其中多个冷却剂通道配置邻近多个灯通道；及至少一热传送件，自整体件延伸进入各个冷却剂通道。
附图说明
为了更详细地了解本发明的上述特征，可参照实施例(一些表示在附图中)来理解本发明的上面简短概述的特定描述。然而，需注意附图仅表示本发明的典型实施例，因此不被视为它的范围的限制因素，因为本发明可允许其它等效实施例。
图1是根据本发明一些实施例的设备的示意性侧视图。
图2A-B描绘根据本发明一些实施例的灯头的部分剖面侧视图。
图3A-B描绘根据本发明一些实施例的示范性冷却剂通道构造。
图4A-B描绘根据本发明一些实施例的示范性冷却剂通道构造。
图5A-C描绘根据本发明一些实施例的示范性冷却剂鳍板构造。
为了清晰缘故，已经简化图示且未按照比例绘制。为了促进理解，尽可能应用相同的组件符号来标示图中相同的组件。可想到一实施例的一些组件可有利地并入其它实施例。
具体实施方式
本文提供冷却效率改进的灯头以及利用改进的灯头处理基材的设备的实施例。一些实施例中，灯头包括：整体件，其具有配置在其中的多个冷却剂通道。至少一热传送件自整体件延伸进入各个冷却剂通道。配置在各个冷却剂通道中的至少一热传送件可有利地在快速热处理(RTP)过程中促进整体件的快速冷却，且可进一步限制冷却剂通道中的周期性疲劳断裂。一些实施例中，灯头配置在设备中，该设备包括处理腔室，该处理腔室具有基材支撑件以支撑配置在其中的基材，其中灯头配置在相对支撑件的位置以在处理过程中促进加热基材。
下面描述中，术语基材意指广泛地覆盖在热处理腔室中处理的任何对象，且在处理过程中测量基材的温度。举例来说，术语基材可包括半导体晶片、平板显示器、玻璃板或玻璃盘、塑料工件等等。
图1描绘根据本发明一些实施例的快速热处理系统(RTP)。RTP系统可包括：处理腔室100，其具有灯头200以处理基材106。举例来说，一些实施例中，基材106可为圆盘形八英寸(200mm)或十二英寸(300mm)直径的硅基材。基材106装设在腔室100中且位于基材支撑件108上，并藉由灯头200加热，灯头200配置在相对基材支撑件108的位置。灯头200产生辐射112，其朝向基材106的前侧。或者(未示出)，灯头200可设置以加热基材106的背侧，例如藉由设置在基材106下方或藉由引导辐射至基材106的背侧。辐射通过水冷式石英窗组件114进入处理腔室100。基材106下方是反射器102，其装设在水冷式不锈钢基部116上。基部116包括循环回路146，冷却剂可经由循环回路146循环以冷却反射器102。一些实施例中，反射器102由铝制成且具有高度反射表面涂层120。温度可能高于23℃的水可循环通过基部116以保持反射器102的温度充分地低于加热的基材106的温度。或者，可在相同温度或不同温度下提供其它冷却剂。举例来说，防冻剂或其它热传送流体可循环穿过基部116和/或基部116可耦接至冷却器(未示出)。基材106的下侧或背侧109和反射器102的顶部形成反射腔118。反射腔118提高基材106的有效发射率。
一些实施例中，基材106和反射器102之间的间隔可约为0.3英寸(7.6mm)，藉此形成宽高比约27的反射腔118。设计用于八英寸硅晶片的处理系统中，基材106和反射器102之间的距离约3-9mm。腔118的宽高比应大于约20∶1。若间隔作的太大，由于形成的虚拟黑体腔的缘故，发射率提高效应将会减少。若间隔太小(例如，小于约3mm)，那么基材106至反射器102的热传导将会增加，从而会将大的热负载加在加热的基材106上，因为热损失到反射板的主要机制是通过气体传导。热负载取决于处理过程中的处理气体类型和腔室压力。
藉由多个温度探针(诸如152a、152b和152c)测量基材106的局部区域的温度。各个温度探针包括穿过管道124的蓝宝石光导管126，该管道124自基部116的背侧延伸穿过反射器102的顶部。一些实施例中，蓝宝石光导管126的直径约0.125英寸而管道124则稍微大一点。蓝宝石光导管126配置在管道124中，以致其最上端与反射器102的上表面齐平或稍微低点。光导管126的另一端耦接至挠性光纤，该挠性光纤自反射腔118传送取样光线至高温计128。
高温计128连接至温度控制器150，温度控制器150响应测量温度而控制供应至灯头200的功率。一些实施例中，例如用于200mm晶片，灯头200可利用187个灯光以将高度准直辐射自钨-卤素灯传送至处理腔室100。一些实施例中，例如用于300mm晶片，灯头200可利用409个灯光。本文公开的灯光的数目和配置是示范性的，且可适当地应用其它数目和配置。
可将灯分成多个区域。可藉由控制器个别地调整该些区域以控制地辐射加热基材106的不同区域。上述的控制系统描述在受让于本发明的受让人的美国专利5,755,511，在此将其的全部内容作为参考数据并入。
如上所示，描述的实施例利用分散在反射器102上的测量方法或温度探针以便测量基材106的不同半径处的温度。举例来说，热处理过程中，以约90RPM旋转基材106。因此，各个探针实际上取样基材106上对应的环状区域的温度分布。
用于旋转基材106的基材支撑件108包括：支撑环或边缘环134，其围绕基材的外周边而接触基材106，藉此让基材106的整个下侧暴露(除了围绕外周边的小环形区域以外)。支撑环134也称为边缘环134，且这两个术语可在本说明书中交替应用。一些实施例中，支撑环134的径向宽度约一英寸(2.5厘米(cm))。为了在处理过程中最小化发生在基材106边缘的热中断，支撑环134由与基材106的材料(诸如，硅或碳化硅)相同或相似的材料所构成。
支撑环134坐落在可旋转的管状石英圆柱136上，管状石英圆柱136以硅涂覆以让其在高温计128的频率范围中为不透明的。石英圆柱136上的硅涂层作为挡板以阻断可能污染强度测量的外在来源辐射。石英圆柱136的底部由环状上轴承141所固持，环状上轴承141坐落在多个球状轴承137上，球状轴承137接着固持在固定环状下轴承道139中。一些实施例中，球状轴承13系由钢制成并以氮化硅涂覆以减少操作过程中的微粒形成。上轴承141磁耦合至致动器(未示出)，该致动器在热处理过程中旋转圆柱136、边缘环134和基材106。
安装在腔室主体中的净化环145围绕石英圆柱136。一些实施例中，净化环145具有内环状腔147，其对上轴承141上方的区域开放。内腔147通过通道149连接至气体供应器(未示出)。处理过程中，净化气体通过净化环145流入腔室。
一些实施例中，支撑环134的外半径大于石英圆柱136的半径，以致其延伸超出石英圆柱136。支撑环134超出圆柱136的环状延展部分与位于其下方的净化环145共同作为挡板，该挡板避免杂散光进入基材106的背侧的反射腔118。为了进一步减少杂散光反射进入反射腔118的可能性，支撑环134和净化环145还可用吸收加热组件202产生的辐射的材料(诸如，黑色或灰色材料)加以涂覆。
处理过程中，可通过进气口将处理气体导入基材106和窗组件之间的空间。通过耦接至真空泵(未示出)的排气口将气体排出。
灯头200以图1中的RTP腔室并以图2中的放大图进行说明。灯头200包括：整体件202，其具有多个冷却剂通道206和多个灯通道208及形成在其中的反射腔204，及至少一热传送件211自整体件202延伸进入各个冷却剂通道206。多个灯插座214耦接至整体件202，其中各个灯插座214适于符合灯212的基部，而各个反射腔204经过构形以作为灯212的反射器。一些实施例中，反射腔204可经过构形以接收可替换式反射件(未示出)以作为灯212的反射器。一些实施例中，各个灯插座214可通过灯通道208耦接至各个反射腔204。
整体件202可由具有高热传导系数的材料构成。一些实施例中，材料可包括不锈钢、铜或铝中的至少一个。上述材料的热传导系数可约为10-1000W/mK。一些实施例中，整体件由铜构成，具有约400W/mK的热传导系数。一些实施例中，整体件202的外型可为实质圆形。灯头200的整体设计排除了对反射器套筒的需求，从而促进更近的灯-至-灯间距。一些实施例中，灯-至-灯中线距离可由0.75英寸减少至0.63英寸，藉此促进使用更多灯，其提高功率。
各个反射腔204可进一步包括以光反射材料涂覆的内表面。光反射材料可包括任何适当的光反射材料，诸如金或在金层的顶部上的介电性四分之一波长堆栈。多个反射腔204和灯212可用任何预定图案配置在整体件202中。举例来说，可如同美国专利5,155,336号所述那样配置灯。如上所示，可改变灯的数目。一些实施例中，多个反射腔204可配置成平行列，其中相邻列中的反射腔是交错安排。
各个灯插座214可通过各个灯通道208耦接至各个反射腔204。各个灯插座214和各个反射腔204可配置在各个灯通道208的相对端。各个灯通道208可按一定大小制作以接受灯212的按压密封件(未示出)。或者，也可使用灯收缩密封件或者让各个灯通道208容纳各个灯基部。来自各个灯212的光线通过各个反射腔204而导向处理腔室100中的基材106。
各个灯插座214适于接收灯插口或灯座216。各个灯座216具有可接收灯212的引线220的接口(未示出)。灯引线220通过接口电连接至线路组215的各个电线，其提供功率至灯212。当灯212插入灯头200时，灯插座214可支撑灯212。
虽然其它实施例中，灯可具有基部(如图2A-2B所示)，但是各个灯212除了按压密封件210或收缩密封件210(未示出)之外可不具有基部，这取决于应用哪一种。一些实施例中，各个灯引线220直接接合进入各个灯座216以完成电路。外引线或灯密封件可包括特征结构，好让灯的完整机械保持部(例如，凹口)接合灯座216中的弹簧负载针。支撑板203可固定至整体件202的最上方表面以在各个灯插座214中固持各个灯座216。支撑板203可帮助限制整体件202的变形(或变弯)。可藉由环氧化物或其它具有适当热性质以在灯头200中温度下作用的材料来固定支撑板203。一些实施例中，支撑板203包括不锈钢。
灯头250的替代构造描绘在图2B中。灯头250包括：整体件202，其具有多个冷却剂通道206和多个灯通道208及形成在其中的反射腔204，及至少一热传送件211自整体件202延伸进入各个冷却剂通道206。支撑板203可固定至整体件202的最上方表面，而印刷电路板(PCB)252可置于支撑板203上方。PCB 252可设以提供功率至各个灯212。PCB 252包括多个配置在各个灯通道208上的连结器254，且连结器254能够在基部与各个灯212接合以提供功率至各个灯212。连结器254可包括电力线、接合灯212的灯引针的插座等等。各个连结器254可被挠性绝缘插座256环绕/覆盖。插座256可隔离连结器254免于与PCB 252发生短路。再者，举例来说，插座256可形成气密式密封件以将PCB252和连结器254从穿过反射腔204和灯通道208渗露的任何气体隔离。配置与图2B的灯头250相似的灯头的更详细内容可见于2002年2月26日核发标题为「Power Distribution Printed Circuit Board for a Semiconductor Processing System」的美国专利6,350,964中，在此以参考数据并入。
回到图2A，多个冷却剂通道206形成在整体件202中且配置邻近该多个反射腔204。一些实施例中，冷却剂通道206可配置在各个灯212的任何一侧。各个冷却剂通道206的尺寸适合最大化整体件与冷却剂流体之间的热传送。
一些实施例中，如图1-2所示，各个冷却剂通道206可为形成在整体件202的一侧(例如，上侧)中的沟槽，且具有盖221配置在各个沟槽上方。一些实施例中，盖221可耦接至整体件202。举例来说，盖221可藉由胶黏、软焊(soldering)、以焊料或共熔合金中的至少之一的硬焊(brazing)耦接至整体件202。盖221、黏着剂、焊料或共熔合金可由与形成整体件的材料的热膨胀系数实质相符的材料构成，藉此限制冷却剂流体的渗露，渗露是由于不匹配的热膨胀系数引起的盖与整体件之间的密封件的周期性疲劳断裂。
灯头200进一步包括至少一热传送件211。至少一热传送件自整体件202延伸进入各个冷却剂通道206。至少一热传送件211可促进改善整体件202与配置在其中且流过各个冷却剂通道206的冷却剂流体之间热传送。热传送件211可包括与整体件202相同或不同的材料。热传送件211可包括适当材料，其兼容且可结合至形成整体件202的材料且与处理兼容(例如，抵抗电偶腐蚀)。热传送件211可包括具有高热传导率的适当材料。一些实施例中，至少一热传送件211可包括不锈钢、铜或铝的至少一个。一些实施例中，构成至少一热传送件211的材料的热传导率介于约10-1000W/mK之间。
虽然描绘在图1-2的是延伸约各个冷却剂通道206的高度的一半，但各个热传送件211可延伸出其它距离，诸如较小距离和较大距离，包括高达各个冷却剂通道206的整个高度。热传送件211可与整体件202一体形成(例如，机械加工进入整体件202)，或如图1-2所示，热传送件211可为分隔部件，其在各个冷却剂通道206的基部附着至整体件202。
一些实施例中，如图1-2所示，热传送件211在各个冷却剂通道206的基部具有较宽的横剖面以促进稳健的耦连、稳定性的改进和/或整体件202与热传送件211之间热传导的改进。在热传送件211是分隔部件的实施例中，可以适当方式将热传送件211耦接至各个冷却剂通道206基部，诸如通过胶黏、焊接、超音波焊接、爆炸焊接、硬焊、干扰适配(interference fitting)等等。一些实施例中，热传送件211可藉由采用焊料、共熔合金等的硬焊而耦接至各个冷却剂通道206的基部。一些实施例中，热传送件211可耦接至各个冷却剂通道206的基部，其利用共熔箔以促进耦接不具有或具有很少空气裂缝存在其间，藉此提高整体件202与热传送件211之间的稳健热耦接。一些实施例中，热传送件211可利用黏着剂耦接至各个冷却剂通道206的基部。
构成整体件202、焊料或共熔合金、以及至少一热传送件211的材料可具有实质相似的热膨胀系数，以致通过硬焊而形成在热传送件211与冷却剂通道206的基部间的接合处可抵抗接合处快速加热和冷却造成的周期性疲劳断裂。在热传送件211延伸冷却剂通道206整个高度的实施例中，热传送件211可具有与上述的基部相似的横剖面且可藉由相似方法附着至盖211。
热传送件211可与冷却剂通道206的侧壁有所间隔，或与相同冷却剂通道206中的其它热传送件211间隔适当距离，其是任何能维持热传送流体适当流动在其间的适当距离。一些实施例中，热传送件211可与冷却剂通道206的侧壁间隔约1mm。当然，间隔可根据冷却剂通道的尺寸、以及配置在其中的热传送件的尺寸和数目而有所改变。
热传送件211可延伸冷却剂通道206长度的一段距离，其是至少足以邻近灯212配置的距离。热传送件211的纵向轮廓(例如，沿着冷却剂通道206的长度)可以是笔直的、有角的、波浪的等等。举例来说，如图3A所示，热传送件211可进一步包括至少一鳍板(fin)，其具有直线轮廓(例如，鳍板301)、正弦曲线轮廓(例如，鳍板303)或其它适当轮廓。一些实施例中，非直线轮廓(例如，正弦曲线轮廓)可促进改善鳍板的表面与流过冷却剂通道206的冷却剂流体之间的热传送，例如，藉由最小化邻近鳍板表面的冷却剂流体的边界层，并藉此改进其间的热传送。
一些实施例中，如图3A-B所示，至少一热传送件211可包括多个鳍板301(如图3A所示)或多个鳍板303(如图3B所示)。一些实施例中，多个鳍板301或303包括两个纵轴实质平行于冷却剂通道206的纵轴的鳍板。一些实施例中，多个中的各个鳍板实质平行于多个中的相邻鳍板。举例来说，鳍板301(303)被视为实质平行于相邻鳍板301(303)。虽然图中示出两个鳍板，但可提供任何适当数目的鳍板，且各个鳍板之间的间隔可用来促进改善各个鳍板与热传送流体之间的热传送。此处公开的热传送件的轮廓是示范的，且具有其它几何图案仍可提供本文所公开的优点。
虽然以鳍板或类似鳍的结构示出，至少一热传送件211仍可具有多种其它外形。举例来说，参照图4-5在下文描述至少一热传送件211的替代性非限制实施例。如图4A所示，至少一热传送件可包括配置在各个冷却剂通道206中的多个固体对象400。固体对象400可为所示的球形或可具有任何其它外形(规则或不规则的)。固体对象400可进一步为相同尺寸或不同尺寸。各个对象400可抵靠邻近对象和/或冷却剂通道206的壁挤压或结合以促进冷却剂通道206与对象400之间稳健的热传送。冷却剂流体可在形成在对象400间的缝隙空间402之间流过冷却剂通道206。
或者，如图4B所示，至少一热传送件可为多个沿着冷却剂通道206延伸以在其中流动冷却剂流体的管404。多个管404可挤压在一起、硬焊在一起或以其它方式结合以得到良好的热接触。管404可实质平行于且对齐冷却剂通道206的纵轴。也可如所示的以有条理的图案来堆栈管404以最大化管彼此之间以及管与冷却剂通道206的壁之间的接触面积。可应用任何在冷却剂通道206与流过管404的冷却剂流体之间提供足够热传送的适当堆栈图案和管结构。一些实施例中，各个管404之间的缝隙空间406可填充改善相邻管404之间的热接触的适当材料，例如用于将管404硬焊或接合在一起的材料。
在至少一热传送件211是鳍板或类似鳍状物构件(诸如，图2A-B和图3A-B所示)的实施例中，可将特征结构添加至各个构件以保持相邻热传送件间以及(选择性地)热传送件与冷却剂通道206的侧壁间的间隙。上述特征结构可包括凹部、凸块、黏合外形、构件中的弯曲等等。举例来说，如图5A所示，一些实施例中，相邻的热传送件(诸如，500、502)由一片式结构所形成，以致横梁504形成在热传送件500、502之间。一些实施例中，如图5B所示，相邻的热传送件(诸如，506、508)个别地形成，包括一或更多水平组件510、512分隔相邻的热传送件。虽然示出为水平组件形成在各个热传送件506、508上，但可单独地提供水平组件在相邻的热传送件之间。一些实施例中，如图5C所示，一或更多相邻的热传送件(诸如，514、516)可包括一或更多特征结构(诸如，518、520)配置在热传送件的垂直部分以促进其之间的分隔。上述特征结构可为形成在热传送件中的凹部或突出部，或是可结合至热传送件以形成突出部的分隔部件。如图5C所示，上述相邻热传送件514、516上的特征结构518、520可彼此相对以促进相邻热传送件的分隔。可满意地应用热传送件和分隔特征结构的其它几何形状和构造以维持相邻热传送件之间(以及选择性地，热传送件与冷却剂通道的侧壁之间)所希望的间隔。
一些实施例中，冷却剂通道206和/或至少一热传送件211可涂覆或覆盖能帮助限制冷却剂通道206和/或至少一热传送件211的侵蚀和/或腐蚀的材料。上述材料可包括聚合物涂层、无电镀沉积镍、静力液挤压进入或硬焊进入冷却剂通道206中的不锈钢层、具有冷却剂通道形成在附近的薄不锈钢管道、类钻石的碳涂层等等。
操作中，且参照图1和图2A-B，热传送流体通过入口154进入整体件202且最终进入冷却剂通道206，并通过出口156离开。一些实施例中，热传送流体可含有很少或不含有溶解的氧或氧化剂，藉此限制冷却剂通道206和/或包含在其中的至少一热传送件211的侵蚀和/或腐蚀。一些实施例中，热传送流体含有小于约0.1ppm氧当量的氧化剂。可藉由真空除气、煮沸、膜过滤和氮气注入来取得降低溶解氧的水。一些实施例中，热传送流体可包括还原剂，诸如丹宁酸(tannis)、肼、氢醌/五倍子酚-系衍生物、羟胺衍生物、抗坏血酸衍生物以及其它锅炉水处理工业中熟知的材料。热传送流体可为封闭式循环的一部分，其中离开出口156的热传送流体经冷却并再度引导至入口154。或者，可持续将新的热传送流体或与循环的热传送流体混合运送至入口154。
入口154和出口156通过多个冷却剂通道206而彼此耦接。此外，如图3所示，各个冷却剂通道206包括入口302(耦接至图1所示的入口154)和出口304(耦接至图1所示的出口156)。热传送流体通过入口302进入各个冷却剂通道206并通过出口304离开各个冷却剂通道。在多个灯212的各个侧边上的冷却剂通道206的入口302和出口304可分别聚集在入口室和出口室(未示出)，入口室和出口室耦接至灯头的入口154和出口156以促进热传送流体流动在其间。冷却剂通道206可配置成平行流动构造，以便用控制方式让热传送流体进入各个入口302和离开各个出口304，藉此促进整体件202中的均匀热传送。举例来说，可藉由各自的开口或耦接至一或更多冷却剂通道的流动控制器(未示出)来控制各个冷却剂通道206中的流动。
热传送流体的流速可为任何适当的流速，以用于控制热传送件211(诸如，鳍板301、303)的表面与流过冷却剂通道206的热传送流体之间的热传送。一些实施例中，流速是每秒约2至约3米。一些实施例中，流速促进层流方式，其可促进各个冷却剂通道之间较小的压力落差，因此流过其间的能量需求便较低，并可最小化由紊流引起的至少一热传送件211(诸如，鳍板301、303)的侵蚀和腐蚀。因此，层流方式促进改善至少一热传送件211(诸如，鳍板301、303)的表面与热传送流体之间的温度梯度，藉此改善其间的热传送，同时最小化紊流和最小化穿过冷却剂通道的压力落差。根据配置在其中的至少一热传送件211的构造可以调整流速以促进通过各个冷却剂通道206的层流。举例来说，可根据包括下列的因素来调整流速：热传送件211的数目、各个热传送件211之间的间隔、各个热传送件211的轮廓等等。
一些实施例中，层流是在具有正弦曲线轮廓的热传送件211(例如，鳍板303)的实施例中值得注意的。举例来说，热传送流体可包括例如氧的杂质，其可通过例如热传送流体的正弦曲线轮廓的弯曲附近的紊流而与热传送件211反应。举例来说，这种反应可能会在热传送件211的表面上形成金属氧化物，这可能不期望地促进下列至少一个：减少热传送件211的表面与热传送流体之间的热传送，或由于金属氧化物形成和移除使材料损失而造成的热传送件211的侵蚀。
因此，本文已经提供处理基材的灯头和设备的实施例。灯头包括：整体件，其具有配置在其中的多个冷却剂通道以及自整体件延伸进入各个冷却剂通道的至少一热传送件。配置在各个冷却剂通道的至少一热传送件可有利地促进快速热处理(RTP)过程中整体件的快速冷却，并可限制冷却剂通道中的周期性疲劳断裂。
虽然上述是针对本发明的实施例，但可在不悖离本发明的基本范围下设计出本发明的其它和更多实施例。

Claims (15)

1.一种用于热处理中的灯头，其包括：
整体件，具有多个冷却剂通道和多个灯通道及多个反射腔，其中各个灯通道设置以容纳灯，而各个反射腔经构形以作为反射器或用以接收所述灯的可替换式反射器，且其中所述多个冷却剂通道是配置邻近所述多个灯通道；及
至少一热传送件，自所述整体件延伸进入各个冷却剂通道。
2.如权利要求1所述的灯头，其中各个冷却剂通道还包括：
沟槽，形成在所述整体件的一侧中；及
盖，配置在各个沟槽上方，以使所述盖与所述沟槽一起形成所述冷却剂通道。
3.如权利要求2所述的灯头，还包括支撑板，配置在所述整体件和各个盖上方。
4.如权利要求1至3的任何一项所述的灯头，其中所述整体件包括不锈钢、铜或铝的至少一个，且其中所述至少一热传送件包括不锈钢、铜或铝的至少一个。
5.如权利要求1至4的任何一项所述的灯头，其中所述至少一热传送件的纵轴实质平行于所述冷却剂通道的纵轴。
6.如权利要求1至5的任何一项所述的灯头，其中所述至少一热传送件是一体成形在所述整体件中或是耦接至所述整体件。
7.如权利要求1至6的任何一项所述的灯头，其中所述多个冷却剂通道、所述至少一热传送件或其组合由抗侵蚀和/或抗腐蚀的材料加以涂覆。
8.如权利要求1至7的任何一项所述的灯头，还包括：
热传送流体源，用以提供热传送流体至所述灯头，其中所述热传送流体含有低于约0.1ppm氧当量的氧化剂。
9.如权利要求8所述的灯头，其中所述热传送流体还包括配置在其中的还原剂。
10.如权利要求1所述的灯头，还包括：
支撑板，耦接至所述整体件；及
印刷电路板，配置在邻近所述支撑板并设置为耦接至多个灯，所述多个灯对应形成在所述整体件中的多个灯通道。
11.如权利要求1至10的任何一项所述的灯头，其中所述至少一热传送件包括至少一鳍板，所述至少一鳍板具有直线或正弦曲线的纵向轮廓，且其中所述至少一鳍板的各个鳍板的轮廓实质平行于所述冷却剂通道中的任何相邻鳍板。
12.如权利要求1至10的任何一项所述的灯头，其中所述至少一热传送件包括多个轴向对齐所述冷却剂通道的平行管。
13.如权利要求12所述的灯头，其中所述冷却剂通道设置为仅仅通过所述多个管提供冷却剂，且其中形成在所述多个管的外表面与所述冷却剂通道的侧壁间的缝隙空间以材料填充。
14.如权利要求1至10的任何一项所述的灯头，其中所述至少一热传送件包括多个固体对象，所述些固体对象装在所述冷却剂通道中且在所述多个固体对象的表面与所述冷却剂通道的侧壁之间界定缝隙空间，其中所述缝隙空间形成通过所述冷却剂通道的流体流动路径。
15.一种用于热处理中的设备，其包括：
处理腔室，具有基材支撑件；及
灯头，经配置以提供能量至所述基材支撑件，所述灯头是由前述权利要求中的任何一项所界定。
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