CN107112187A - 动态加热方法以及晶圆处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用以在处理期间动态加热工件的系统及方法。系统包括离子源及被排列成阵列的多个发光二极管，多个发光二极管射向工件的表面的一部分处。发光二极管被选择成使其发出处于易于由工件吸收的频率范围内的光，从而加热工件。在某些实施例中，发光二极管恰好在工件的一部分经离子束处理之前加热所述部分。在另一实施例中，发光二极管在工件的一部分正进行处理时加热所述部分。发光二极管可被排列成阵列，阵列可具有至少与离子束的宽度一样宽的宽度。阵列还具有垂直于其宽度的长度，长度具有一行或多行发光二极管。

Description

动态加热方法以及晶圆处理系统
技术领域
本发明的实施例涉及用以在处理期间动态加热工件的系统及方法，且更具体而言，涉及用以在处理期间利用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)阵列加热所述工件的系统及方法。
背景技术
半导体装置的制造涉及多个离散且复杂的工艺。为执行这些工艺，通常将工件安置于台板上。所述台板可为静电吸盘(electrostatic chuck)，所述静电吸盘被设计成通过施加由所述台板内的电极产生的静电力而保持工件。
在某些实施例中，这些工艺中的一者或多者可为不均匀的，因为对工件的多个部分的处理会超过其他部分。举例而言，沉积工艺可在工件的第一部分比在第二部分上沉积更多材料。在另一实例中，化学机械平坦化(chemical mechanical planarization，CMP)工艺可自第一部分比自第二部分移除更少材料。为对此进行补偿，可能有利的是不均衡地依序处理工件。举例而言，可能有益的是，自第一部分比自第二部分依序蚀刻更多材料。此种技术可产生比原本能够实现的工件更均匀的工件。
此外，某些半导体工艺对温度敏感，使得其效率基于工件在处理期间的温度而变化。举例而言，同一蚀刻工艺可自被加热的工件比自更冷的工件移除更多材料。
可利用此种现象在工件处理期间实现更佳的均匀性。然而，为执行此种温度敏感处理，可能期望对工件的小部分进行精确加热。然而，选择性地加热工件的技术可能为不精确的或者可能无法实现所期望的分辨率。
因此，如果存在一种用以在工件处理期间动态加热工件的多个部分从而能够实现所期望温度量及空间控制的系统及方法将为有益的。
发明内容
本发明公开一种用以在处理期间动态加热工件的系统及方法。系统包括离子源及被排列成阵列的多个发光二极管，多个发光二极管射向工件的表面的一部分处。发光二极管被选择成使其发出处于易于由工件吸收的频率范围内的光，从而加热工件。在某些实施例中，发光二极管恰好在工件的一部分经离子束处理之前加热所述部分。在另一实施例中，发光二极管在工件的一部分正进行处理时加热部分。发光二极管可被排列成阵列，阵列可具有至少与离子束的宽度一样宽的宽度。阵列还具有垂直于其宽度的长度，长度具有一行或多行发光二极管。
在一个实施例中，公开一种工件处理系统。工件处理系统包括：离子源，具有提取孔，提取孔具有宽度，其中提取孔位于离子源的一侧上；第一发光二极管阵列，与工件相邻地安置于提取孔的一侧上，第一发光二极管阵列具有第二宽度且平行于提取孔；以及第二发光二极管阵列，与工件相邻地安置，第二发光二极管阵列平行于提取孔且位于提取孔的与第一发光二极管阵列相对的侧上，第二发光二极管阵列具有第二宽度，其中第一发光二极管阵列及第二发光二极管阵列分别包括排列成多个列及至少一个行的多个发光二极管。在某些实施例中，发光二极管发出具有小于1μm的波长的光。在某些实施例中，控制器与第一发光二极管阵列及第二发光二极管阵列进行通信以选择性地开启多个发光二极管。在某些实施例中，多个发光二极管中的每一者被独立地开启。在某些实施例中，第一发光二极管阵列及第二发光二极管阵列与提取孔相邻地安置于离子源的一侧上。在其他实施例中，第一发光二极管阵列及第二发光二极管阵列安置于最靠近工件安置的提取电极上。
在另一实施例中，公开一种工件处理系统。工件处理系统包括：离子源，产生具有宽度的离子束，其中离子束被聚焦于工件的区域上；发光二极管阵列，包括被排列成多个列及至少一个行的多个发光二极管；以及光学装置，用以将自多个发光二极管发出的光导向工件的所述区域。在某些实施例中，离子源为束线离子植入机。在其他实施例中，离子源为等离子体室。
在另一实施例中，公开一种处理工件的方法。方法包括：选择性地以自发光二极管阵列中的第一发光二极管发出的光加热工件上的第一位置；沿扫描方向扫描工件；以及在加热之后，将第一位置暴露至离子束。在再一实施例中，方法还包括：选择性地以自发光二极管阵列上的第二发光二极管发出的光加热第一位置。在又一实施例中，方法还包括：选择性地在以自第二发光二极管发出的光加热第一位置的同时，选择性地以自第一发光二极管发出的光加热工件上的第二位置。
附图说明
为更佳地理解本发明，参照附图，所述附图并入本案供参考且在附图中：
图1A是根据一个实施例的发光二极管阵列的立体图；
图1B是图1A所示发光二极管阵列的一个实施例的放大图；
图1C是图1A所示发光二极管阵列的第二实施例的俯视图；
图2A说明利用发光二极管阵列的第一系统；
图2B说明在图2A中所示第一系统的变型；
图2C说明在图2B中所示系统的变型；
图3是图2A所示系统的俯视图；
图4A至图4E示出加热及暴露工件的顺序；
图5说明利用发光二极管阵列的第二系统；
图6说明利用发光二极管阵列的第三系统。
具体实施方式
如上所述，可能有益的是在处理期间选择性地及动态地加热工件的多个部分以利用特定半导体制造工艺的温度敏感性。
图1A示出用于动态地加热工件的所选择部分的发光二极管阵列100的第一实施例的立体图。发光二极管阵列100可具有大于其长度的宽度。发光二极管阵列100的宽度可被选择成至少与离子束一样宽，此将在下文中更详细解释。在某些实施例中，发光二极管阵列100的宽度宽于离子束。发光二极管阵列100还具有长度，其为垂直于宽度的尺寸。发光二极管阵列100的长度可为任意尺寸，而并非由本发明限制。
图1B示出图1A所示发光二极管阵列的一个实施例的放大图。发光二极管阵列100是由被排列成二维阵列的多个单独发光二极管(LED)110构成。在此实施例中，在发光二极管阵列100的长度方向上安置有十二个发光二极管110，其可被称为发光二极管的行。然而，可利用任何行数的发光二极管。举例而言，图1C示出图1A所示发光二极管阵列的第二实施例的俯视图。在此实施例中，仅存在一行发光二极管110。在所有实施例中，沿宽度方向安置多个发光二极管110。沿长度方向对齐的一组发光二极管可被称为发光二极管的列。可利用任何列数的发光二极管。因此，发光二极管阵列100包括被排列成多个列及至少一个行的多个发光二极管110。在大部分实施例中，发光二极管阵列100也包括多个行(例如介于5行与50行之间)，但行数并非由本发明限制。
在这些实施例中，发光二极管110中的每一者可为独立可控的，以使任何发光二极管110可独立于所有其他发光二极管110而被开启。换言之，可开启安置于特定行及列中的一个发光二极管110而不开启所述行或列中的任何其他发光二极管110。
在某些实施例中，特定类型的发光二极管被选择成使其输出频率易于由正处理的工件或沉积于所述工件上的薄膜吸收。举例而言，硅吸收具有约1μm或1μm以下波长的光能。硅的所述吸收在此波长以上显著降低。因此，在一个实施例中，发光二极管110分别由以约450nm至490nm的波长发出光的InGaN制成。在另一实施例中，发光二极管110分别由以约610nm至760nm的波长发出光的AlGaAs或GaAsP制成。这两种类型的发光二极管发出由硅工件吸收且被转变成热量的光。当然，也可利用发出波长为1μm或1μm以下的光的其他类型的发光二极管。
在某些实施例中，基于沉积于工件上的薄膜的吸收特性来选择发光二极管110的波长。所述薄膜可为例如氧化物或氮化物。所述薄膜可与底下的工件具有相同的或不同的吸收特性。
在其他实施例中，可利用不同类型的工件。举例而言，其他工件可利用GaN、AlN、GaAs、锗、蓝宝石或其他材料制成。在这些实施例中，发光二极管110的波长可被选择成使发光二极管110的波长由特定工件吸收。在某些实施例中，可利用发出紫外光的发光二极管。
在某些实施例中，发光二极管阵列100可包括具有不同输出波长的多个发光二极管110。举例而言，发光二极管110中的某些可针对硅进行最佳化，而发光二极管110中的其他者可针对不同材料(例如沉积于工件上的薄膜或不同类型的工件)进行最佳化。
发光二极管阵列100还包括与发光二极管110中的每一者进行通信的电路板(未示出)。电路板可对每一发光二极管110提供单独控制。此外，电路板可对发光二极管110提供散热(heat sink)。电路板可与控制器进行通信。
发光二极管110中的每一者可占据1mm2或1mm2以下的面积。在某些实施例中，发光二极管110可分别占据100μm×100μm的面积。因此，在1cm2的面积中，可以任何构型安置一百个或一百个以上的发光二极管110。此外，每一发光二极管可产生约1W/mm2的功率。
自发光二极管110发出的光足以使工件的接收所述光的部分的温度升高。在一次测试中，当工件以10mm/秒的扫描速度暴露至来自发光二极管110的光达5秒时，观察到温度升高15℃。此外，在另一测试中，发光二极管110的单独控制能够在10mm/s的扫描速度下在工件上实现大于10℃/cm的温度梯度。换言之，通过加热一部分而不加热或甚至冷却邻近部分，可产生温度梯度。因每一发光二极管110的小尺寸、由每一发光二极管110产生的功率、及对每一发光二极管110的单独控制而实现对温度的此种精确控制。利用灯具无法产生类似温度梯度，因为与当前发光二极管阵列100相比无法尽可能精细地聚焦光功率。
图2A示出利用发光二极管阵列100的系统200的第一实施例。在此实施例中，利用离子源201来产生离子。在一个实施例中，离子源201可为等离子体室，所述等离子体室具有气体入口及射频(RF)天线，所述射频天线安置于外壁上以向等离子体室中的气体供给能量而产生离子。所述离子是经由提取孔202自离子源201提取作为离子束210。提取孔202可位于离子源201的最靠近工件220的一侧203上。离子束210被导向工件220。工件220沿扫描方向221扫描。在此所示实施例中，离子束210为带状束，且其具有较长尺寸的宽度，所述宽度为进入页面的尺寸。第一发光二极管阵列100a与提取孔202相邻地安置于离子源201的一侧203上，所述侧203位于最靠近工件220的表面上。如离子束210般，第一发光二极管阵列100a的宽度延伸进入页面中。第二发光二极管阵列100b也与提取孔202相邻地安置于离子源201的所述侧203上。此第二发光二极管阵列100b安置于最靠近工件的一侧203的表面上，且位于提取孔202的与第一发光二极管阵列100a相对的侧上。
控制器250可与第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b进行通信。控制器250可包括处理单元及与所述处理单元进行通信的存储元件。所述存储元件可用于存储在由处理单元执行时使系统200能够如本文所述进行运作的指令。所述存储元件还可包括其他数据。控制器250还可具有其他输入。举例而言，可向控制器250提供热图。此热图可为二维阵列，其中所述阵列中的每一录入(entry)表示在工件220上的物理位置。存储于每一录入中的值可表示欲被施加至所述物理位置的热设置。控制器250还可具有其他输入。举例而言，控制器250可已知工件220的扫描速度及扫描方向以恰当地控制发光二极管阵列100。此外，控制器250已知发光二极管阵列100的构型，例如行数及列数。控制器250还可已知物理构型，包括发光二极管阵列100与离子束210之间的距离及其他尺寸。控制器250用于选择性地开启安置于第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b中的所述多个发光二极管110。
在此实施例中，工件220可沿扫描方向221扫描。当工件220向上移动时，控制器250可利用第一发光二极管阵列100a对工件220进行预先加热。可以看出，来自第一发光二极管阵列100a的光能将在离子束210射至工件上的特定位置240之前或与离子束210同时射至所述位置240。当正沿此方向扫描工件时，第二发光二极管阵列100b可被控制器250控制而禁用。当工件220沿扫描方向221向下扫描时，第二发光二极管阵列100b可被控制器250控制而启用，并用于在其暴露至离子束210之前或与其暴露至离子束210同时加热工件上的位置。在向下方向上，第一发光二极管阵列100a可被控制器250控制而禁用。在一个实施例中，第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b可安置于工件220上方约5mm。当然，也可利用其他距离。
如上所述，提取孔202具有比其长度大得多的宽度。工件220沿扫描方向221扫描，扫描方向221平行于提取孔202的长度方向且垂直于其宽度。第一发光二极管阵列100a沿长度方向安置于提取孔202的一侧上，且第二发光二极管阵列100b沿长度方向安置于提取孔202的相对侧上。如此，第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b沿长度方向安置成相对于提取孔202的平行构型。如上所述，第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b的宽度可超过提取孔202的宽度。
在替代实施例中，工件220仅沿往复系统的一个方向扫描或者仅沿往复系统的一个方向进行处理。在此实施例中，可仅采用一个发光二极管阵列100。
此外，图2A示出直接安置于离子源201的一侧203的底面上的第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b。在另一实施例中，第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b靠近工件220安置于提取孔202的其中一侧上，然而其并不直接安置于侧203上。在一个实施例中，第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b可安置于在侧203上安置的且朝工件220延伸的平台上。在另一实施例中，第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b可完全不连接至侧203。
图2B示出图2A所示系统的变型。在此构型中，系统260包括提取电极270，提取电极270用于自离子源201吸引离子束210并使离子束210朝工件220加速。如前所述，在离子源201的一侧203上安置提取孔202。第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b在最靠近工件220的表面上安置于提取电极270上。尽管图2B仅示出一组提取电极270，但应理解，可包括任何数量的提取电极，且发光二极管阵列100安置于最靠近工件220的这些电极上。
图2C示出图2B所示系统的变型。此系统280类似于图2B所示者，因为发光二极管阵列100安置于提取电极270上。然而，在此实施例中，发光二极管阵列100被朝离子束210向内聚焦。在某些实施例中，来自发光二极管阵列100的光被聚焦于靠近离子束210的位置，以使工件220在暴露于离子束210之前被加热。在另一实施例中，来自发光二极管阵列100的光被聚焦于正暴露至离子束210的工件220的相同部分，以使所述部分同时进行加热并暴露至离子束210。
因此，在图2A至图2C所示实施例中的每一者中，发光二极管阵列100安置于最靠近工件220安置的部件上。在某些实施例中，此最靠近部件可为离子源201的侧203的底面。在其他实施例中，此最靠近部件可为提取电极270。此外，在这些实施例中的任一者中，来自发光二极管阵列100的光可被引导成与离子束210平行，如图2A至图2B所示。在其他实施例中，来自发光二极管阵列100的光可为倾斜的，且可被朝离子束210聚焦。如此，所述光被朝工件220的暴露至离子束210的部分或不久将暴露至离子束210的部分引导，如图2C所示。
图3示出当工件220正由图2A所示系统200处理时工件220的俯视图。在此图中，自俯视图示出工件220、离子束210、第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b。如上所述，第一发光二极管阵列100a、第二发光二极管阵列100b、及离子束210沿长度方向平行。如在图2A中，工件220沿扫描方向221向上扫描。在此实施例中，第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b分别具有沿宽度方向的8个发光二极管110(即，8列)及沿长度方向的2行发光二极管110。然而，此仅用于说明性目的，因为第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b可在每一方向上具有任何数量的发光二极管110。在某些实施例中，第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b具有相等的行数及相等的列数。
当工件220向上扫描时，首先将工件220上的特定位置暴露至第一发光二极管阵列100a中发光二极管110的下方一行中的某一列中的发光二极管。然后将工件220上的所述位置暴露至第一发光二极管阵列100a中发光二极管110的上方一行中的同一列中的发光二极管。之后，将所述位置暴露至离子束210。
图4A至图4E示出说明加热及暴露工件220上的特定位置300的顺序图。在这些图中，发光二极管400及发光二极管410为第一发光二极管阵列100a的一部分，其中发光二极管400处于下方一行中，且发光二极管410与发光二极管400处于同一列中，但处于上方一行中。假设这些发光二极管400及发光二极管410及离子束210为空间固定的，而工件220沿向上方向移动。尽管图3及图4A至图4E说明发光二极管阵列100具有两行，但应理解，可在发光二极管阵列100中利用任何行数。按照顺序的每一图表示按照时间的后续点。在图4A中，位置300暴露至第一发光二极管阵列100a的下方一行中的发光二极管400。此发光二极管400可被开启或可被关闭。如果开启下方一行中的发光二极管400，则将加热位置300。当向上扫描工件220时，如图4B所示，位置300开始越过发光二极管400而朝第一发光二极管阵列100a的上方一行中的发光二极管410移动。在图4C中，现在位置300暴露至第一发光二极管阵列100a的上方一行中的发光二极管410。再次，此发光二极管410可被开启或可被关闭。当工件220继续沿扫描方向移动时，位置300开始越过发光二极管410而朝离子束210移动，如图4D所示。在图4E中，现在位置300暴露至离子束210。
在此说明中，存在两行发光二极管400及发光二极管410。此使位置300能够加热至多个不同温度。举例而言，在一个实施例中，位置300完全不被加热。在此实施例中，当位置300安置于发光二极管400及发光二极管410各自的路径中时所述两者均可被关闭。在另一实施例中，位置300可仅稍微加热。在此实施例中，在图4A中可开启发光二极管400，且在图4C中可关闭发光二极管410。此组合施加一些热量至位置300，然而，位置300在到达离子束210之前开始冷却。在第三实施例中，位置300可被加热超过前一实施例。在此种情形中，在图4A中可关闭发光二极管400，且在图4C中可开启发光二极管410。尽管，相同量的热量正被施加至位置300，但当位置300到达离子束210时，位置300可在此实施例中更暖，因为在更近的时间进行了加热。在第四实施例中，位置300是由图4A中的发光二极管400及图4C中的发光二极管410两者来加热。此加热位置300超过其他实施例。
两行发光二极管的使用允许位置300具有四种不同的热设置，如下表1所示。
加热设置 发光二极管400 发光二极管410
1(最低) 关 关
2(低) 开 关
3(中间) 关 开
4(最高) 开 开
表1
上表假设发光二极管被开启或关闭。然而，可通过调制发光二极管而增加热设置的数量。举例而言，可使发光二极管闪烁。所述闪烁动作的工作周期可确定传递至工件的热量。举例而言，可假设被关闭的发光二极管具有0％的工作周期，同时可假设被开启的发光二极管具有100％的工作周期。这两个值之间的任何工作周期均可用于传递不同的热量。此种闪烁的频率可为任何合适的频率，而并非由本发明限制。
当然，行的不同数量允许具有更多或更少的热设置。举例而言，若在发光二极管阵列中仅使用一行发光二极管110，则可仅实现两种热设置，除非采用对发光二极管110进行调制。如果利用三行发光二极管110，则可实现八种不同的热设置。如果采用对发光二极管110进行调制，则可实现更多热设置。
控制器250可利用发光二极管阵列的各行之间的距离、扫描方向221、及扫描速度来确定特定位置300安置于第一发光二极管阵列100a中发光二极管400及发光二极管410中的一者前方的时间。扫描速度也可用于确定每一发光二极管400及发光二极管410被开启的持续时间。举例而言，如果扫描速度为可能相对慢的第一速度，则发光二极管400及发光二极管410可被开启达第一时间周期。如果扫描速度为大于第一速度的第二扫描速度，则发光二极管400及发光二极管410可被开启达短于第一时间周期的第二时间周期。此是因为当扫描速度增加时位置300更快地越过发光二极管400及发光二极管410中的每一者。此外，当位置300安置于发光二极管400前方时与当位置300安置于发光二极管410前方时之间的时间通过增加扫描速度来缩短。
图4A至图4E阐述其中每一发光二极管400及发光二极管410为单独可控的实施例。在其他实施例中，单一列中的两个或更多个发光二极管可作为族群而由控制器250处理及控制。
如上所述，加热及暴露过程同时在工件的多个位置上进行。因此，如图4C所示，当位置300已到达发光二极管410时，现在将第二位置310暴露至发光二极管400。在图4E中，当位置300暴露至离子束210时，将第二位置310暴露至发光二极管410。此外，在图4E中，第三位置320安置于发光二极管400的前方。要注意的是，正由每一元件处理的位置相依于各元件之间的距离，且所述距离可不同于图4A至图4E中所示者。
因此，在任何给定时间，每一发光二极管400及发光二极管410及离子束210分别在不同位置运作。举例而言，发光二极管400可在位置i上运作。随后，发光二极管410可在位置i上运作，同时发光二极管400现在正在位置i+1上运作。在更晚时间处，位置i可暴露至离子束210，同时发光二极管410在位置i+1上运作，且发光二极管400在i+2上运作。控制器250基于热图及安置于每一相应发光二极管前方的物理位置来控制每一发光二极管400及发光二极管410。如果发光二极管阵列100具有多于两行发光二极管，则可由发光二极管阵列100同时对更多物理位置进行操作。
如上所述，每一发光二极管在暴露至来自所述发光二极管的光的特定位置上运作。每一位置的尺寸可基于每一发光二极管的尺寸、扫描速度、及发光二极管的打开/关闭时间来确定。在较低扫描速度下，每一位置的尺寸可较小。
在发光二极管400及发光二极管410加热工件220之后，工件220在其到达离子束210之前开始冷却。换言之，没有热量被提供至在发光二极管的最后一行与离子束210之间的空间中的工件220。因此，在某些实施例中，可能有益的是，将发光二极管定位成尽可能地靠近离子束210以使发光二极管的加热效应最大化。因此，在图2A中，示出第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b靠近提取孔202安置。在某些实施例中，第一发光二极管阵列100a及第二发光二极管阵列100b可安置于离开提取孔2021cm处。正由发光二极管阵列加热的位置与离子束之间的距离可通过使来自发光二极管阵列的光朝离子束210倾斜而进一步减小，如在图2C中所示。
然而，在其他实施例中，发光二极管阵列100可安置成距工件220更远。在这些实施例中，可使用光学装置将来自发光二极管110的光朝工件220聚焦。如上所述，当发光二极管110所瞄准的区恰好在离子束210之前或与离子束210同时安置时使热量最大化。
在某些实施例中，来自发光二极管阵列100的光可被聚焦以射至工件220上的正暴露至离子束210的位置。因此，在此实施例中，同时进行加热及暴露。换言之，离子束与来自发光二极管阵列100的光共焦。
图5示出利用发光二极管阵列的系统500的第二实施例。在此实施例中，使用离子源501来产生被朝工件220引导的离子束510。在一个实施例中，离子源501可为等离子体室，所述等离子体室具有气体入口及射频天线，所述射频天线安置于外壁上以向等离子体室中的气体供给能量而产生离子。在此实施例中，发光二极管阵列520远离离子束510及提取孔502安置。如上所述，发光二极管阵列520与控制器550进行通信，例如结合图2A所述。发光二极管阵列520包括多个发光二极管，所述多个发光二极管被排列成多个列及至少一个行。在此实施例中，光学装置530(例如视窗和/或透镜)安置于离子源501的与提取孔502相对的侧上。发光二极管阵列520与光学装置530相邻地安置，以使由发光二极管阵列520中的发光二极管发出的光经由离子源501的内部被聚焦并被传导，并且随着离子束510经由提取孔502射出。
因此，在系统500中，工件220的加热与暴露至离子束510是同时的。在某些实施例中，离子束510可具有某一宽度。发光二极管阵列可被构造有足够数量的行以加热整个所述宽度。
图6示出利用发光二极管阵列630的另一系统600。在此实施例中，离子源601可为束线离子植入机。离子源601可包括离子产生器(例如IHC源)及相关光学器件，以引导自离子产生器提取的离子。当然，也可利用其他离子产生器(例如Bernas源)。此外，离子源601可包括一个或多个磁体，例如质量分析磁体。离子源601还可包括加速阶段及减速阶段以调节离子束610。
离子源601产生离子束610，离子束610进入处理室620并被导向工件220。发光二极管阵列630可如图6所示远离工件220安置。如前所述，发光二极管阵列630可与控制器650进行通信。在此实施例中，可使用光学装置640(例如聚焦透镜)将来自发光二极管阵列630的光导向工件220。
在一个实施例中，来自发光二极管阵列630的光被引导以将其引导至工件220的正暴露至离子束610的相同部分从而共焦。在此实施例中，光学装置640可为固定的，因为光的目标是不变的。
在另一实施例中，来自发光二极管阵列630的光被聚焦于工件220的不久将暴露至离子束610的一部分处。换言之，当工件220正沿扫描方向221向下移动时，所述光可被聚焦于工件220上的安置于暴露至离子束610的区上方的位置处。当工件正向上移动时，所述光可被聚焦于工件220上的安置于被暴露至离子束610的区下方的位置处。此可以若干方式中的一种方式来执行。在一个实施例中，两个不同发光二极管阵列630被排列于处理室620中，其中一个发光二极管阵列被聚焦于工件220上的安置于正被暴露至离子束610的部分上方的位置处，且第二发光二极管阵列被聚焦于工件220上的安置于正被暴露至离子束610的部分下方的位置处。在此实施例中，光学装置640可为固定的，因为每一发光二极管阵列的目标未发生变化。在另一实施例中，光学装置640可移动，以使来自发光二极管阵列630的光基于扫描方向221而被聚焦于两个不同位置中的一者处。
图6示出正经由光学装置640(例如透镜)聚焦的光。然而，其他实施例也是可能的。举例而言，在另一实施例中，光学装置640可为聚焦镜。在此实施例中，来自发光二极管阵列630的光可被聚焦镜反射及聚焦。如上所述，所述光可被聚焦于正被暴露至离子束610的位置处，或者可被聚焦于不久将被暴露至离子束610的位置处。
此外，可在多种不同环境中利用在各种实施例中所述的发光二极管阵列。
在一个实施例中，如上所述，发光二极管阵列用于在工件的一部分暴露至离子束之前或与其暴露至离子束同时对所述部分进行预先加热。此可用于利用正由离子束执行的工艺的温度敏感性。
在另一实施例中，发光二极管阵列用于对工件进行预先加热以匹配正使用的束功率。如此，在单一温度(即，无“变暖”周期)下进行晶片的全部处理。
在又一实施例中，发光二极管阵列用于达成热均匀晶片处理以补偿不均衡的束加热。举例而言，在某些情况下，工件的末端(例如扫描期间的上边缘及下边缘)可具有类似热轮廓，所述热轮廓可在某些热功率应用方面与工件的中心相差大于10℃。此可能是因为工件的中间可比工件的边缘更经常暴露至离子束。发光二极管阵列的使用可允许在更大程度上对这些边缘进行预先加热，以使其与工件的中心具有大致相同的温度。
在再一实施例中，工件沿其外周长的温度可因台板略小于工件的事实而低于工件的其余部分。由于此事实，工件的外周长不被台板加热。发光二极管的使用可允许在更大程度上对此外周长进行预先加热，以使其温度更接近工件的其余部分的温度。作为另外一种选择，在某些实施例中，台板用于冷却工件。在此种情境中，外周长可比工件的其余部分更暖。发光二极管阵列的使用可允许在更大程度上对工件的其余部分进行预先加热，以使其温度更接近外周长的温度。
尽管发光二极管阵列可用于选择性地加热工件，但要注意，此设备可与其他加热技术结合使用。举例而言，发光二极管阵列可与被加热的台板结合使用。
本发明的范围不受本文所述具体实施例的限制。事实上，除了本文所述者之外，通过前述说明及附图，本发明的其他各种实施例及修改将对所属领域的普通技术人员显而易见。因此，此种其他实施例及修改旨在落于本发明的范围内。此外，尽管本文中已在用于特定用途的特定环境中的特定实施方式的上下文中阐述了本发明，但所属领域的普通技术人员将认识到，其适用性并不仅限于此，而是本发明可在用于任何数量的用途的任何数量的环境中有利地实施。因此，应虑及本文所述本发明的全部范围及精神来解释上文所述权利要求。

Claims (15)

1.一种工件处理系统，其特征在于，包括：
离子源，具有提取孔，所述提取孔具有宽度，其中所述提取孔位于所述离子源的一侧上；
第一发光二极管阵列，与工件相邻地安置于所述提取孔的一侧上，所述第一发光二极管阵列具有第二宽度且平行于所述提取孔；以及
第二发光二极管阵列，与所述工件相邻地安置，所述第二发光二极管阵列平行于所述提取孔且位于所述提取孔的与所述第一发光二极管阵列相对的一侧上，所述第二发光二极管阵列具有所述第二宽度，
其中所述第一发光二极管阵列及所述第二发光二极管阵列分别包括排列成多个列及至少一个行的多个发光二极管。
2.根据权利要求1所述的工件处理系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述第一发光二极管阵列及所述第二发光二极管阵列进行通信以选择性地开启所述多个发光二极管。
3.根据权利要求2所述的工件处理系统，其特征在于，所述控制器包括存储元件，所述存储元件具有热图，其中所述控制器利用所述热图选择性地开启所述多个发光二极管。
4.根据权利要求1所述的工件处理系统，其特征在于，所述第一发光二极管阵列及所述第二发光二极管阵列与所述提取孔相邻地安置于所述离子源的所述一侧上。
5.根据权利要求1所述的工件处理系统，其特征在于，还包括安置于所述离子源与所述工件之间的一个或多个提取电极，其中所述第一发光二极管阵列及所述第二发光二极管阵列安置于最靠近所述工件而安置的所述提取电极上。
6.根据权利要求1所述的工件处理系统，其特征在于，来自所述第一发光二极管阵列及所述第二发光二极管阵列的光近似平行于自所述提取孔提取的离子束。
7.根据权利要求1所述的工件处理系统，其特征在于，来自所述第一发光二极管阵列及所述第二发光二极管阵列的光朝向自所述提取孔提取的离子束而聚焦。
8.一种工件处理系统，其特征在于，包括：
离子源，产生具有宽度的离子束，其中离子束被聚焦于工件的区域上；
发光二极管阵列，包括被排列成多个列及至少一个行的多个发光二极管；以及
光学装置，用以将自所述多个发光二极管发出的光导向所述工件的所述区域。
9.根据权利要求8所述的工件处理系统，其特征在于，所述离子源包括束线离子植入机。
10.根据权利要求9所述的工件处理系统，其特征在于，所述光学装置包括透镜或聚焦镜。
11.根据权利要求8所述的工件处理系统，其特征在于，所述离子源包括等离子体室。
12.根据权利要求11所述的工件处理系统，其特征在于，所述光学装置安置于所述等离子体室的壁上，且自所述多个发光二极管发出的所述光穿过所述等离子体室。
13.一种处理工件的方法，其特征在于，包括：
选择性地以自发光二极管阵列中的第一发光二极管发出的光加热所述工件上的第一位置；
沿扫描方向扫描所述工件；以及
在所述加热之后，将所述第一位置暴露至离子束。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：选择性地在以自所述发光二极管阵列中的第二发光二极管发出的光加热所述第一位置的同时，选择性地以自所述发光二极管阵列中的所述第一发光二极管发出的光加热所述工件上的第二位置。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：在将所述第一位置暴露至所述离子束的同时，选择性地以自所述发光二极管阵列中的所述第一发光二极管发出的光加热所述工件上的第二位置。
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