CN111630650A - 通过脉冲或轮廓点加热执行的外延（epi）厚度调节 - Google Patents

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Abstract

本文描述的实施方式提供处理腔室，该处理腔室包含：用于处理容积的外壳；外壳内的可旋转支撑件，该支撑件具有延伸到外壳外部的轴，其中该轴具有位于处理容积外部的信号特征；外壳内的能量模块，其中该轴延伸通过该能量模块、耦合到外壳的一个或多个定向能量源；及邻近该信号特征定位的一个或多个信号器，每个信号器耦合到定向能量源中的至少一个。

Description

通过脉冲或轮廓点加热执行的外延（EPI）厚度调节
技术领域
本发明的实施方式通常涉及具有可控加热的热处理腔室。具体地，本文描述的热处理腔室具有定向能量源，该定向能量源被配置为加热设置在用于处理基板的腔室中的基板的特定位置。
背景技术
热处理通常用于改变物体的性质。在半导体制造中，可对基板进行热处理，以改变基板的原子结构、促进材料在基板上的沉积、和/或从基板移除材料或促进材料的移除。在某种程度上热处理对热处理的温度是敏感的，因此在处理期间基板上的温度不均匀性可能导致处理结果的不均匀性。例如，若在热处理期间将材料沉积在基板上，则沉积速率可取决于基板的局部温度或基板表面附近的位置处的局部温度。沉积速率的差异可能导致跨越基板的沉积的材料的厚度的差异，其可能导致在基板上形成的装置的功能性上的不可接受的不均匀性。
在处理期间基板上的温度不均匀性可由处理腔室中的各种结构的热学和光学性质产生，诸如具有不同热学和光学性质的不同物体和表面以及在腔室的处理环境内的不同取向。处理不均匀性的其他来源也可能影响处理的结果。在具有圆形或圆柱形几何形状的处理系统中，不均匀性可具有径向图案和/或方位角图案。通常通过在径向区域中的加热调整来解决不均匀性的径向图案。解决由离散腔室结构(诸如基板支撑件和运输结构)产生的方位角图案更具挑战性。
随着装置的几何尺寸的不断下降，半导体处理的均匀性要求变得更高。纳米级别的不均匀性在先进尺寸节点处越来越成问题。对于减少在热处理腔室中的处理不均匀性的处理设备和方法存在持续需求。
发明内容
本文描述的实施方式提供了一种处理腔室，包含：用于处理容积的外壳；在外壳内的可旋转支撑件，该支撑件具有延伸到外壳外部的轴，其中轴具有位于处理容积外部的信号特征；在外壳内的能量模块，其中轴延伸通过能量模块；耦合到外壳的一个或多个定向能量源；和邻近信号特征定位的一个或多个信号器，每个信号器耦合到定向能量源中的至少一个。
本文描述的其他实施方式提供了一种处理腔室，包含：用于处理容积的外壳；在外壳内的可旋转支撑件，该支撑件具有延伸到外壳外部的轴；在外壳内的能量模块，其中轴延伸通过能量模块；耦合到轴的旋转致动器；耦合到外壳的定向能量源；和耦合到旋转致动器和定向能量源的控制器，该控制器被配置为使支撑件的旋转与定向能量源的操作同步。
本文描述的其他实施方式提供了一种处理腔室，包含：用于处理容积的外壳；在外壳内的可旋转支撑件，该支撑件具有延伸到外壳外部的轴，其中轴具有多个信号特征；在外壳内的能量模块，其中轴延伸通过能量模块；耦合到外壳的一个或多个定向能量源；邻近信号特征定位的一个或多个信号器；和耦合到一个或多个信号器和一个或多个定向能量源的控制器。
附图说明
作为可详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参考实施方式获得上文简要概述的本公开内容的更具体的描述，其中一些实施方式在附图中示出。然而，应注意的是，附图仅示出了示例性实施方式，而因此不应视为对保护范围的限制，并且可允许其他同等有效的实施方式。
图1是根据一个实施方式的处理腔室的示意性截面侧视图。
图2A是图1的处理腔室的一部分的详细视图。
图2B和2C是示出在图1的处理腔室中的各种信号特征的实践方式的示意性配置视图。
图3A是根据另一实施方式的处理腔室的局部横截面视图。
图3B是图3A的处理腔室的示意性俯视图。
图3C是根据另一实施方式的处理腔室的示意性俯视图。
图3D是根据一个实施方式的辐射源的示意性侧视图。
图4A是根据另一实施方式的处理腔室的局部横截面视图。
图4B是图4A的处理腔室的示意性俯视图。
图5是根据另一实施方式的处理腔室的部分横截面视图。
图6是根据又一实施方式的处理腔室的示意性横截面视图。
图7是概述根据又一实施方式的方法的流程图。
图8A-图8B是根据另一实施方式的操作中的基座的俯视图。
为了促进理解，在可能的情况下，已使用相同附图标记来表示在附图中共同的相同元件。可预期的是，一个实施方式的元件和特征可有利地并入其他实施方式中而无需进一步赘述。
具体实施方式
本文公开了一种处理腔室，其包含用于处理容积的外壳。可旋转支撑件设置在外壳内。支撑件具有延伸到外壳的外部的轴。能量模块设置在外壳内。定向能量源耦合到外壳。处理腔室还包含用于使定向能量源的启动与支撑件的旋转同步的发信和启动设备。在本文所述的处理腔室中，定向能量源被脉冲化而与支撑件的旋转同步，以提供设置在支撑件上的基板的方位角局部点加热，以便解决具有方位角图案的热不均匀性。因此，处理腔室具有在处理期间补偿具有方位角分量的基板热不均匀性的能力。
图1是根据一个实施方式的处理腔室100的示意性侧视图。处理腔室100 具有用于处理容积103的外壳102，处理容积103可由外壳102或由内壳104 来界定。图1的内壳104由第一部分106、第二部分108、和第三部分110来界定，第三部分110将第一部分106与第二部分108连接以界定处理容积103。第一部分106和第二部分108由透射选定波长的辐射的材料制成，如下文进一步描述。
包括有基座112，用于在处理期间在基座112上支撑基板。基座112设置在处理容积103中，例如在内壳104内，并且在外壳102内。基座112在处理期间支撑基板并且吸收透射通过第二部分108的加热基座112的辐射。被基座 112吸收的热通过与基板的接触或通过在基座112与基板之间的气体传导，或者从基座112辐射到基板。在一些情况下，基座112包含将基板升高到基座 112的表面上方的突起(未示出)。虽然基座112在图1中显示为盘状构件，但是在一些实施方式中，基座112可以是仅与基板的边缘接触的环形支撑件。
基座112通常由吸收辐射的第一光谱(例如，主要是可见光)的材料制成，并且发射不同于第一光谱的辐射的第二光谱(例如，主要是红外线辐射)，用于处理设置在基座上的基板。基座可以由诸如石英、石墨、硅、或碳化硅的材料或其混合物构成，并且基座可涂覆有任何这些材料。在一个示例中，基座是碳化硅。在另一示例中，基座是涂覆有碳化硅的硅或涂覆有碳化硅的石墨。
基座112设置在基座支撑件114上，基座支撑件114具有用于支撑基座112 的多个臂118。基座112可放置在臂118上，或可附接到臂118。臂118从轴 116突出，轴116通过位于外壳102的壁中的开口126而延伸到外壳102外部。开口被密封件136密封，密封件136在减压操作期间减少或防止环境气体侵入外壳102。轴116是可旋转的，并因此可通过将其耦合到旋转致动器128以使基座支撑件114和基座112围绕基座112的基板接收表面上的一点旋转。支撑件114可在其旋转方向的轴线上线性移动，即，通过将轴耦合到线性致动器 130，能够升高和降低支撑件114。线性致动器130包括接触构件132和马达 134，接触构件132接触支撑件114，马达134线性地移动接触构件132以使支撑件114沿其旋转轴线线性移动。以此方式，支撑件114可被升高和降低。基座支撑件114通常由诸如石英、二氧化硅、或蓝宝石的材料制成，该材料最小化意图加热基座的辐射的吸收。
基板定位在基座112上以用于处理基板。基座112下降到基板装载和卸载位置，使得基座112被定位在进出(access)端口138的水平面下方，如图1 中的处理腔室100的后部所示。线性致动器130缩回支撑件114，移动基座朝向第二部分108。在图1的实施方式中，提升销120耦合到基座112，悬挂在基座112中形成的开口中。当基座112朝向第二部分108移动时，提升销120 接触第二部分108，并且提升销120的上端在基座112上方延伸至基板装载和卸载位置。基板处理器(handler)(未示出)穿过进出端口138到达，以将基板放在提升销120上或从提升销120取回基板。当基板放在提升销120上时，可由线性致动器130将支撑件114移动到处理位置，在处理中将基板提升离开提升销120。应注意的是，在一些实施方式中，提升销120可由独立的致动器来独立致动。
在处理期间，通过能量模块122将能量施加到基座112。图1的能量模块 122包括设置在各个容器124中的多个能量发射器。在一个实施方式中，容器 124可以是在壳体中形成的管，并且能量发射器可以是灯或其他辐射发射器(诸如LED、激光器、VCSEL等)。能量发射器利用加热基座112的热辐射照射基座112。基座112接着将热量传导和/或辐射到设置在其上的基板。处理气体可穿过入口端口140提供到外壳102以用于对在处理容积103内的基板执行处理，入口端口140穿过外壳102的壁而形成，并且在此情况下处理气体还穿过内壳104的壁(例如穿过第三部分110而形成)。应注意的是，在使用内壳 104的情况下，可使用两个不同的入口端口，来允许处理气体进入内壳104。也就是说，第一入口端口(诸如入口端口140)可穿过外壳102的壁形成，并且不与第一入口端口相邻或与第一入口端口位于同一位置的第二入口端口(图 1中未示出)可穿过内壳的壁形成。
处理气体源(未示出)耦合到入口端口140，以使处理气体流到基板的附近。通过启动旋转致动器128，可在处理期间旋转基板。气体与基板相互作用，并且在一些情况下气体与基板反应。废气通过在外壳102的壁中形成的排气端口142流出外壳102并且在一些情况下流出内壳104，在此情况下排气端口通过内壳104的壁形成。如上文关于入口端口140所述，在一些情况下，可使用两个排气端口。真空源(未示出)耦合到排气端口142，以从处理腔室100排出气体并且在外壳102内部保持真空。
第二部分108通常具有符合能量模块122的与第二部分108相邻的表面的形状的形状。第二部分108由对从能量模块122发射到基座112的能量基本上透明的材料制成。在其他情况下，第二部分108可由吸收来自能量模块122 的辐射并且从其向基座112发射辐射的材料制成。第二部分108具有向下延伸到外壳102中的开口126的中空颈部127，以允许轴116延伸穿过第二部分108 并接着从开口126向外延伸。第二部分108的颈部127和轴116延伸通过能量模块122中的开口，该开口位于外壳102的下壁与第二部分108之间。如上文所述，在一些情况下，没有内壳104。在那些情况下，能量模块122与基座112 之间没有第二部分108。
处理腔室100包括面向基座112定位的反射器148。在处理期间，反射器 148将由设置在基座112上的基板发射的辐射反射回基板。
定向能量源150设置在外壳102外部并耦合到外壳102。定向能量源150 也可设置在外壳102内部。例如，定向能量源150可附接到外壳102的壁的内部表面，且在此情况下是位于外壳102与第一部分106之间。在一些情况下，如果定向能量源150的温度可被适当地保持为足够低以减少对定向能量源150 的损坏的发生，则定向能量源150仅设置在外壳102内部。例如，定向能量源 150可通过将冷却流体循环通过定向能量源150来冷却。定向能量源150产生定向热辐射。定向能量源150耦合到外壳，使得定向能量源150能够将定向热辐射发射到外壳102中并朝向基座112。
定向能量源150包括发射定向热辐射的一个或多个发射器156。发射器156 耦合到电源152，电源152为发射器156供电以发射定向热辐射。发射器156 可以是激光器、LED、和VCSEL的任何组合，以及用于将由发射器156发射的热辐射导向期望方向的光学元件。在一种情况下，发射器156是通过光纤耦合到外壳102的激光二极管阵列。在其他情况下，发射器156可以是安装到外壳102的固态激光器。第一部分106和第二部分108由对定向热辐射的至少一部分基本上透明的材料制成。例如，第一部分106和第二部分108可由石英或蓝宝石制成。
发射器156可发射脉冲辐射或连续辐射。在一个实施方式中，发射器156 发射对宽频带成单色的辐射的光谱，具有范围为200nm至2μm的UV、可见光、和红外光谱中的波长。当使用激光器时，激光器可通过功率循环、电子快门、和Q开关的任何组合而被脉冲化。
可采用折射和反射光学元件，以将由发射器156发射的热辐射引导到与基座112相邻的目标位置，在处理期间基板定位在该目标位置。开口158(其可替代地是窗口)可设置在反射器148中，以将定向热辐射通过反射器148传递到基座112。或者，反射器148可由对定向热辐射基本上透明的材料制成。在这种示例中，可不在反射器148中形成开口。例如，反射器可由允许大多数在 1.1μm或低于1.1μm的辐射传递通过并且反射大多数高于大约1.5μm的辐射的材料制成。
如上文所述，发射器156由电源152供电，并且可选的控制器154可耦合到电源152以控制其操作。轴116包括在轴116上的一个或多个信号特征144，以控制定向能量源150的操作。信号特征144用于例如触发定向能量源150 的操作，如下文所述。
信号器146定位在信号特征144附近，以接收来自信号特征144的发信。信号器146通过直接耦合到电源152、耦合到控制器154、或耦合到位于定向能量源150的输出处的控制机构(诸如发射器156的电子快门)，来耦合到定向能量源150。信号器146接收来自信号特征144的信号并产生信号以控制由定向能量源150发射的定向热辐射。信号从信号器146传输到控制器154、电源152、和/或定向能量源150。信号特征144和信号器146用于使定向能量源150的操作与支撑件114的旋转同步，使得当支撑件114旋转时，由定向能量源150发射的能量可指向特定位置。
图2A是处理腔室100的一部分的详细视图。在图2A的视图中，示出了信号特征的一个实践方式。轴116具有位于其上的至少一个信号特征202。在一个实施方式中，信号特征202是轴116的反射部分。轴116的旋转是由箭头 203指示。图2A中的信号器146朝向轴116发射光信号。当轴116旋转时，信号特征202(其可以是固定到轴116的反射材料的条带，或者仅仅是轴116 的比轴116的其余部分更具反射性的抛光部分)旋转以与信号器146发射的光信号配准。当轴116到达发生这种配准的角位置时，来自信号器146的电磁能量从信号特征202反射到位于信号器146中的检测器。
反射的电磁能量的检测可触发定向能量源150的发射，以使得定向热能的脉冲朝向设置在基座112上的基板发射。辐射输出的脉冲可基于信号特征202 的反射性质而从定向能量源150触发。每当从定向能量源150发射定向热能时，定向能量源150的辐射输出的固定方向使得基板的相同位置接收定向热能。例如，通过基于例如在检测到来自轴116的反射的特定改变之后的固定时间来对定向热能的脉冲的发射进行定时，接收定向热能的脉冲的基板上的位置对于定向热能的每个脉冲将会是相同的位置。同样地，定向能量源150可被配置为使得轴116每完整旋转一圈，就会发射定向热能的脉冲，并且定向热能的脉冲在定位于基座112上的基板上的相同位置处被接收。
或者，可将轴116的完整旋转的数目设定为大于1。然而，只要发射定向热能的脉冲的触发事件是相同的，则基板上的相同位置将接收定向热能的重复照射。而且，若使用诸如控制器154的控制器，而不是(或者除此之外)仅仅触发来自定向能量源150的脉冲，则可通过检测反射的电磁能量来启动更复杂的操作，如下文进一步描述。
图2B和2C是示出有益于触发定向热能脉冲的发射的各种发信配置的实践方式的示意性配置视图。图2B和图2C的视图是从上方向下看轴116。在图2B中，轴116包括一个或多个突起204，并且信号器146包括可按压开关206。当轴116旋转时(如箭头203指示)，突起204物理地按压开关206以操作信号器146。轴116可具有任何数目的突起204。如图2B所示，在轴上的等距角位置(即120°)处形成三个突起204，从而以120°的旋转间隔从定向能量源 150产生引导到基板表面上的三个特定的不同区域的脉冲。这种布置可用于 (例如)补偿在基板表面上的冷点，该冷点是由基板下方的基座112中存在以 120°间隔的提升销120(图1所示)的头部所导致的。
突起204可定位在轴116上并与提升销120对准(例如，在与提升销位置成圆形配准的120°角位置处)。在该情况下，当提升销120移动到定向能量源 150下方时，突起204按压开关206，并且定向能量源150向基板发射定向热能的脉冲，以补偿由于基板下方存在提升销120而产生的基板上的冷点。注意到，在这种情况下，提升销120通常位于距基座112的中心的单一径向距离处，因此定向能量源150可位于距基座112的中心相同的径向距离处。
图2C示出信号特征202和突起204的组合。在图2C中，信号特征202 设置在突起204中的一个上。第一信号器146A具有用于与突起204相互作用的可按压开关206，而第二信号器146B具有光信号发射器和光检测器以检测信号特征202。以此方式，可独立地控制定向能量源150的不同行为。
注意到，突起204和信号特征202中的一个的角位置在图2C中基本上相同，但是第一信号器146A和第二信号器146B的角位置分别是不同的，因此由两个信号特征触发的行为可发生在基板的不同旋转位置处，并且因此将指向在基板上的不同位置。还注意到，可将可按压开关206和光发射和检测特征组合在单个信号器146中。在该情况下，并且信号特征202和突起204在轴116 上的角位置可以是不同的，以实现两个行为的特定指向，这两个行为可以是相同的，例如发射辐射的脉冲，或可以是不同的，如下文进一步描述。
图3A是根据另一实施方式的处理腔室300的局部横截面视图。处理腔室 300在许多方面类似于图1中的处理腔室100。相同的附图标记用来标记在处理腔室100与处理腔室300之间的相同特征。处理腔室300的不同之处在于信号特征、信号器、和定向能量源的实践方式。
处理腔室300包括定向能量源150，定向能量源150包括三个定向热能发射器350A、350B、和350C。在处理腔室300中，发射器350A、350B、350C 位于不同的径向位置，以将热辐射引导到基板上的不同位置。电源152耦合到每个发射器350A、350B、350C并且对每个发射器350A、350B、350C提供电力。
处理腔室300的轴116包括多个信号特征202A、202B、和202C。信号特征202A、202B、和202C中的每一个位于轴116上的不同角位置处并且位于轴116上的不同高度处。第一信号特征202A位于轴116上的第一位置处，并且第二信号特征202B位于轴116上的第二位置处。第二位置与第一位置在角位置和高度上不同。第三信号特征202C位于轴116上的第三位置处。第三位置与第一位置和第二位置在角位置和高度位置上不同。
在处理腔室300中，信号器146包括三个信号器146C、146D、和146E，每个信号特征202A、202B、和202C使用一个信号器。第一信号器146C定位成与第一信号特征202A配合；第二信号器146D定位成与第二信号特征202B 配合；并且第三信号器146E定位成与第三信号特征202C配合。在一个实施方式中，信号器146C、146D、和146E中的每一个是具有光发射器和光检测器的光信号器，并且信号特征202A、202B、和202C中的每一个是轴116上的反射部分。当信号特征202A、202B、和202C与相应信号器146C、146D、和146E配合时，信号器146C、146D、和146E各自向控制器154发送信号。
控制器154基于来自信号器146的信号来控制电源152，使得定向热能发射器350A、350B、和350C根据来自信号器146C、146D、和146E的信号操作。在一个实施方式中，来自第一信号器146C的信号控制第一发射器350A，来自第二信号器146D的信号控制第二发射器350B，并且来自第三信号器146E 的信号控制第三发射器350C。每个发射器350A、350B、和350C在接收到来自与其对应的信号器146C、146D、和146E的信号时，向基板发射定向热能的脉冲。
反射信号特征202A、202B、和202C的不同角位置使得在轴116的不同角位置处(并因此在定位于基座上的基板上的不同角位置处)发射用于控制发射器350A、350B、和350C的信号。以此方式，发射器350A、350B、和350C 在轴116的每次旋转时将热能引导到基板的不同部分。
信号特征202A、202B、和202C具有不同宽度。第一信号特征202A具有第一宽度。第二信号特征202B具有大于第一宽度的第二宽度。第三信号特征202C具有小于第一宽度或第二宽度的第三宽度。在一个实施方式中，电源152 被配置为当发射器350A、350B、和350C的对应信号特征202A、202B、和 202C反射由对应信号器146C、146D、和146E发射的光信号时，对发射器350A、 350B、和350C供电。
信号器146C、146D、和146E位于与其对应的信号特征202A、202B、和 202C的高度位置匹配的高度处，使得由信号器146C、146D、和146E发射的光信号可与对应的信号特征202A、202B、和202C相配合。反射的光信号由对应信号器146C、146D、和146E中的光检测器接收，并且在光信号由信号器146C、146D、和146E中的一个检测的同时，信号由信号器146发射到控制器154。在电源152对该发射器350A、350B、和350C供应电力的同时，对应的发射器350A、350B、和350C发射辐射。
在电源152从控制器154接收信号的同时，电源152对发射器350A、350B、和350C供应电力。在从对应信号器146C、146D、和146E接收信号的时间段期间，控制器154发射信号以对发射器350A、350B、和350C中的一个供电。以此方式，在轴的给定固定旋转速率下，信号特征202A、202B、和202C的宽度控制由发射器350A、350B、和350C发射的脉冲的持续时间。如上文所述，定向热能的脉冲补充由能量模块122发射的辐射能量，以改善在处理期间的基板的温度均匀性。
图3B是处理腔室300的基座112的示意性俯视图，其中定向能量源150 以虚线示出。定向能量发射器350A、350B、和350C沿着基座112的半径布置。示出三个处理区域210A、210B、和210C，其对向对应的角度212A、212B、和212C。
角度212A、212B、和212C并因此处理区域210A、210B、和210C的弧形长度由轴116上的信号特征202的弧形长度208来确定。弧形长度208A、 208B、和208C中的每一个相对于轴116的中心轴线延伸一定角度，并且每个弧形长度208的角度范围与对应的角度212A、212B、和212C匹配。由弧形长度208A界定的角度与角度212A匹配，由弧形长度208B界定的角度与角度212B匹配，并且由弧形长度208C界定的角度与角度212C匹配。
基座112每次旋转时，信号特征202A循环到与信号器146C配准，当信号特征202A的第一边缘循环到与信号器146C配准时，信号器146C发送开始的信号。来自第一信号器146C的信号在第一处理区域210A的对应前边缘移动到第一发射器350A下方时启动第一发射器350A。当信号特征202A循环通过信号器146C时，信号特征202A将由信号器146C朝向信号特征202A发射的光反射回信号器146C。
在信号器146C检测到来自第一信号特征202A的反射光的时间段期间，信号器146C将信号发送到控制器154，控制器154接着控制电源152以对第一发射器350A供电，第一发射器350A在基座112围绕轴的轴线旋转时将定向热能的脉冲发射到处理区域210A。
以此方式，每当基座112围绕轴的轴线旋转一圈时，由发射器350A发射的定向热辐射的脉冲沿着弧线延伸，该弧线照射基板上的相同处理区域210A。信号特征202B和202C以及对应的相应处理区域210B和210C也是如此。用于每个处理区域210A、210B、和210C的照射弧线的尺寸由信号特征202A、 202B、和202C的弧形长度208来控制，并且处理区域210A、210B、和210C 的角位置由轴116上的信号特征202A、202B、和202C的在旋转方向203上的相对端或相对侧来控制。
图3C是根据另一实施方式的处理腔室的示意性俯视图。图3C中示意性描绘的处理腔室类似于处理腔室100和300，除了定向热辐射发射器中的一个或多个具有定尺(sizing)元件，该定尺元件确定由发射器发射的电磁辐射的径向覆盖范围。因此，图3C中的处理区域210A、210B、和210C可具有不同的径向宽度。在图3C中，处理区域210A具有第一径向宽度211A，处理区域 210B具有第二径向宽度211B，并且处理区域210C具有第三径向宽度211C。径向宽度211A、211B、和211C都是不同的。
图3D是根据一个实施方式的定向热辐射发射器150的示意性侧视图。在此情况下，定向热辐射发射器150具有定向热辐射的源151和定尺部件153，定尺部件153调整由源151发射的辐射场的尺寸。定尺部件153可以是透镜、孔、或包括反射和/或折射部件的更奇特光元件，其调整由发射器150发射的定向热辐射的径向范围，并且入射在基座112处。定尺部件153可以是可调整的和/或可交换的，以允许随意重新调整电磁辐射场的尺寸。
再次参考图3C，处理区域210C示出可交换或可调整的定尺部件153的效果。通过调整或交换定尺部件153，处理区域210C的宽度可被加宽到210C”或变窄到210C’，每个处理区域具有对应的径向宽度。以此方式，可通过施加适当的定尺部件153，来控制定向热辐射的径向范围。可使用轴116的信号特征来控制电磁辐射的方位角范围和其他特征，如本文其他地方所述。
图4A是根据另一实施方式的处理腔室400的示意性侧视图。处理腔室400 类似于处理腔室100和300，其中使用相同的附图标记来标记相似特征。腔室 400在信号特征、信号器、和定向能量源的使用上与腔室100不同。腔室400 具有第一定向能量源150和第二定向能量源404。第一定向能量源150位于第一位置处并耦合到外壳102，并且第二定向能量源404位于第二位置处并耦合到外壳102。两个定向能量源150和404都显示为耦合到外壳102且在处理容积103的外部，但是定向能量源150和404中的任一个或两个可以耦合到外壳102且位于外壳102的内表面上。
第一定向能量源150包括沿着从轴116的旋转轴线径向延伸的射线布置的第一发射器450A和第二发射器450B，如下文进一步描述。第二定向能量源 404也包括两个发射器(在图4A的侧视图中不可见)。图4B是图4A的腔室 400的局部俯视图。在图4B中示出第一和第二定向能量源150和404的配置。
在图4B中，第一定向能量源150的发射器450A、450B沿着从轴116的旋转轴线径向延伸的第一射线取向，并且第二定向能量源404的第三发射器 404A和第四发射器404B沿着从轴116的旋转轴线径向延伸的第二射线取向。定向能量源150和404可以任何便利的方式取向，以使用定向热辐射来照亮在基座112上设置的基板表面上的期望处理区域。如图4B所示，第二定向能量源404包括第三发射器404A和第四发射器404B。
返回参考图4A，多个信号特征144并入腔室400的轴116中。信号特征的第一组144A设置在轴116上且在第一高度处。信号特征的第二组144B设置在轴116上且在第二高度处。信号特征的第三组144C设置在轴116上且在第三高度处。信号特征的第四组144D设置在轴116上且在第四高度处。
在处理腔室400中，信号特征的每一组144A、144B、144C、144D被配置为使得发生用于控制发射器450A、450B、404A、404B中的一个的信号。例如，控制器154可被配置为使用信号特征的第一组144A来控制第一发射器 450A的操作，使用信号特征的第二组144B来控制第二发射器450B的操作，使用信号特征的第三组144C来控制第三发射器404A的操作，以及使用信号特征的第四组144D来控制第四发射器404B的操作。以此方式，腔室400的信号特征144用于使得控制器154能够独立地控制发射器450A、450B、404A、和404B的操作。如上文所述，可以省去控制器154，并且信号器146F、146G、 146H、和146I直接连接到电源152A和152B，从而仅使用信号器146F、146G、 146H、和146I和信号特征144来提供对定向能量源150和404开和关状态的直接切换。
应注意的是，可对相应定向能量源150和404的诸如发射器450A、450B、 404A、404B的发射器应用各种类型的控制。例如，信号特征的第一组144A 可提供用于在开或关状态之间切换发射器450A、450B、404A、404B中的一个或多个的信号。例如，来自信号特征的第一组144A的第一信号特征的信号用于使发射器404A在第一角度处通电，并且与信号特征的第一组144A的第一信号特征分开一定角度的信号特征的第一组144A的相邻第二信号特征用于使发射器404A断电。因此，当基座112在操作期间旋转时，定向热能的一个或多个光束可照射基板的一部分，即使信号特征的第一组144A的信号特征未与信号器146F配准时亦是如此。
作为一个示例，信号特征的第一组144A的第一信号特征对信号器146发信，其发送信号以对发射器通电。发射器发射定向热能的光束，以加热基板的某个位置。当信号特征的第一组144A的第一信号特征循环至未与信号器146 配准时，光束保持启动的状态。当基板与基座一起旋转时，光束继续照射基板，直到信号特征的第一组144A的第二信号特征循环至与信号器146配准。当信号特征的第一组144A的第二信号特征循环至与信号器146配准时，信号器146 发送信号以使发射器断电，从而关闭光束。以此方式，信号特征可用于打开或关闭发射器450A、450B、404A、404B中的一个或多个。
在另一方面，信号特征组144A、144B、144C、144D的一个或多个信号特征可用于导致发射器450A、450B、404A、404B中的一个或多个的输出功率的改变。例如，信号特征的第二组144B的第一信号特征可用于触发一个或多个发射器450A、450B、404A、和404B在第一功率水平的操作，并且信号特征的第二组144B的第二信号特征可用于触发改变为第二功率水平。当信号特征的第二组144B的第一信号特征循环至与信号器146配准时，信号器146 发送信号，以将电源152A或152B对发射器450A、450B、404A、404B中的一个或多个的输出设定到第一功率水平，使得具有第一强度的光束照射基板的某个位置。当信号特征的第二组144B的第一信号特征循环至未与信号器146 配准时，保持第一功率水平。当第二信号特征144循环至与信号器146配准时，信号器146发送信号，以将电源152A或152B对发射器450A、450B、404A、 404B中的一个或多个的输出设定到第二功率水平，使得光束的强度改变为第二强度。以此方式，信号特征144可用于控制由发射器450A、450B、404A、和404B中的一个或多个发射的光束的强度。
在另一方面，发射器450A、450B、404A、404B可发射多于一个波长的定向热辐射，并且信号特征144可通过操作控制器154或通过直接连接到电源 152A和152B来触发一个波长或另一波长的发射。在此种实施方式中，发射器450A、450B、404A、和404B以多于一个波长发射。例如，发射器450A 发射与发射器404A不同波长的热辐射，并且发射器450B发射与发射器404B 不同波长的热辐射。当信号特征的第一组144A的第一信号特征循环至与信号器146配准时，信号器146发送信号，以启动(例如)向基板发射具有第一波长的光束的发射器450A(发射脉冲或切换)。当信号特征的第一组144A的第二信号特征循环至与信号器146配准时，信号器146发送信号，以启动(例如) 向基板发射具有第二波长的光束发射器404A(发射脉冲或切换)。以此方式，可通过使用信号特征144和信号器146且与电源152A和152B以及可选地与控制器154配合来触发不同波长的辐射。
以上文所述方式，信号特征144可用于启动定向能量源150和404的复杂操作模式，包括多个脉冲、开/关循环、功率水平、和辐射波长，这取决于确切的配置。图4B示出信号特征144、信号器146、控制器154、电源152、和定向能量源150和404的配置是如何导致由定向能量源150和404的定位和由信号特征144的角位置和信号器146、控制器154、和电源152A和152B的配置确定的基板上的位置处的处理区域406的方位角图案化处理。定向能量源 150和404的位置使得其中的发射器朝向基板对准。基板的旋转使基板的环形区域在每个发射器的范围内。发射器的操作、脉冲、切换、调整功率等使得定向热能的光束照射发射器可到达的环形区域的部分，每个照射区域形成弧形照射区域(即，处理区域406)。由一个发射器图案化的各种处理区域406沿着发射器可到达的环形区域排列。每个处理区域406的角位置和弧形长度对应于信号特征144和定向能量源150和404之间的发信。
图5是根据另一实施方式的处理腔室500的部分横截面视图。除了信号特征的实践方式以及信号器和控制器的配置之外，腔室500类似于腔室100和 300。腔室500具有耦合到腔室500的轴116的外部的多个信号特征544。多个信号特征544布置为第一组544A、第二组544B、和第三组544C。可使用任何数量的组，其仅受到轴116上的可用空间和信号器146的尺寸的限制。信号特征544可以位于轴116上且在外壳102内部或外部的位置处，再次仅受到可用空间的限制。
信号特征544是多个点(其可以是反射的或突出的)，用于驱动信号器146。在一个实施方式中，信号器146包括三个光学类型的信号器546A、546B、和 546C，但是可包括任何数量的光学类型和/或开关类型的信号器。可根据定向能量源的期望行为，来使信号特征544沿着轴116轴向对准或不对准。信号特征544可被布置为任何数量的列，以与信号器146中的光检测器配合。
信号特征544提供编码模式，以对应于定向能量源的一个或多个发射器 (图5中不可见)的复杂行为模式。如上文所述，信号特征544可被配置为引起一个或多个定向能量源的一系列操作，包括脉冲、切换开和关、调整功率水平、和选择由发射器中的一个或多个发射的辐射波长。定向能量源可布置为对基板上的任何预选半径提供定向热能，并且信号特征544启动定向热辐射的模式。
图6是根据另一实施方式的处理腔室600的示意性横截面视图。处理腔室 600的特征在于具有单一基板化学气相沉积(CVD)反应器610，包括石英处理或反应腔室612。多个辐射热源支撑在腔室612外部，以将热能提供到腔室 612中而没有通过腔室612的壁明显吸收热能。辐射热源包括细长管类型辐射加热元件613的上加热组件。上加热元件613优选为以间隔开的平行关系设置，并且还基本上与穿过且跨越下面的反应腔室612的反应物气流路径平行。下加热组件包括类似的细长管类型辐射加热元件614，其位于反应腔室612下方并且取向为与上加热元件613横向。加热元件613、614发射的一部分辐射热量通过上加热元件和下加热元件613、614上方和下方的粗糙镜面反射器板(未示出)扩散地反射到腔室612中，每个加热元件可以分别是灯或其他辐射源。此外，多个加热元件615(诸如聚光灯)将集中的热量供应到基板支撑结构的下侧(在下文描述)，以抵消由延伸通过反应腔室612的底部的冷支撑结构产生的散热效果。细长管类型加热元件613、614中的每一个可以是高强度钨丝灯，其产生透射通过反应腔室612的壁的辐射热能，而没有明显的吸收。
基板616(其可以是硅基板或其他半导体材料)被示出为支撑在反应腔室 612内且在基板支撑结构618上。所示支撑结构618包括基板保持器620(基板616放在基板保持器620上)和支撑件622。支撑件622耦合到轴624，轴 624延伸通过从腔室612的下壁延伸的管626而远离基板保持器620。管626 可与清洁或吹扫气体源连通，清洁或吹扫气体可在处理期间流动，从而抑制处理气体逸出到腔室612的下部分。吹扫气体也可在基板保持器620下方水平流动，以帮助最小化污染物从下方泄漏。
多个温度传感器(例如一个或多个高温计或热电偶)定位在基板616附近。在所示实施方式中，温度传感器包括任何合适的方式设置在基板保持器620 下方的第一或中心热电偶628。中心热电偶628穿过靠近基板保持器620的支撑件622。反应器610进一步包括同样靠近基板616的多个辅助或外围热电偶，这些辅助或外围热电偶包括前边缘或前热电偶629、后边缘或后热电偶630、和侧向热电偶(未示出)。外围热电偶中的每一个容纳在围绕基板保持器620 和基板616的滑环632内。中心和外围热电偶中的每一个可耦合到控制器154，控制器154可被编程以响应于热电偶的读数来设定各种加热元件613、614、 615的功率。
滑环632除了被容纳外围热电偶之外，滑环632在高温处理期间吸收和发射辐射热量，使得滑环补偿基板边缘处的更大热损失或吸收的趋势，其是由于基板的边缘处的表面积与体积的比率较大而发生的一种现象。通过最小化边缘损失，滑环632可降低跨越基板616的径向温度不均匀性的风险。滑环632 可通过任何合适的方式悬挂。例如，如图所示，滑环632放置在从前腔室分隔器636和后腔室分隔器638悬垂的一个或多个弯头634上。分隔器636、638 可以是石英。在一些布置中，后分隔器638可以省略。
所示的反应腔室612包括用于注入反应物和载体气体的入口端口640，并且基板616也可穿过入口端口640。出口端口642位于腔室612的相对侧，其中基板支撑结构618定位在入口端口640与出口端口642之间。
入口部件650被耦合到围绕入口端口640的反应腔室612，并且包括水平伸长的槽652，可穿过该槽插入基板616。入口654接收来自气体源(未示出) 的气体，并且将这种气体与槽652和入口端口640连通。出口部件656类似地耦合到反应腔室612，使得排气口658与出口端口642对齐并且引导至排气导管659。排气导管659接着可与合适的真空装置(未示出)连通，用于通过反应腔室612抽取处理气体。
所示的反应器610也包括可选的激发物质源660，包括远端等离子体产生器、磁控管发电机、和沿着气体线662的施加器。在所示的实施方式中，来自磁控管的微波能量耦合到沿着气体线662的施加器中的流动气体。前体气体源 663耦合到气体线662，用于引入激发物质产生器660。载气源664也耦合到气体线662。也可设置一个或多个分支线665以用于额外的反应物。如图所示，每个气体线可设置有分开的质量流控制器(MFC)和阀门，以允许选择引入到激发物质产生器660并因此进入反应腔室612的载体和反应物物质的相对量。激发物质产生器660可用于等离子体增强沉积，但是在所示的实施方式中，当没有工件容纳在反应腔室612中时，激发物质产生器660用于激发蚀刻剂来清洁反应腔室612的过量沉积。
图6的腔室包括由能量源支撑件680从可附接位置(诸如出口部件656) 支撑的定向能量源150。能量源支撑件680成形为将定向能量源150定位在期望位置处，以向基板保持器620上的基板616的选定处理区域提供定向能量。在此情况下，能量源支撑件680包括在基板保持器620上延伸的延伸构件682。延伸构件682可在基板保持器620上水平延伸，例如平行于由加热元件613 界定的平面，或可朝向或远离基板保持器620倾斜。此外，尽管未示于图6，但是延伸构件682可在平行于穿过反应腔室612的气流路径的方向上延伸，例如平行于加热元件613中的每一个，或在另一个示例中，垂直于入口端口640 和出口端口642，或延伸构件682可在与加热元件613、入口端口640、和/或在与出口端口642中的一个或多个的轴线成角度的方向上延伸。
延伸构件682具有由待被来自定向能量源150的定向热能照射的基板上的目标位置确定的长度。延伸构件682的长度可以是从出口端口642到任一个边缘热电耦629、630的距离，或该距离之间的任何距离，以照射基板616。延伸构件682耦合至、附接至或整合于能量源支撑件680的高度构件684，高度构件684从可附接位置(在此情况下，出口部件656)延伸到与延伸构件682 的接合点，允许延伸构件682在维护反应器或能量源150和电源152期间摆动离开反应器610。
图6中，电源152也耦合到能量源支撑件680的延伸构件682，但可耦合到高度构件684，或耦合到反应器610的另一方便位置。将电源152耦合到控制器154(如上文所述，可以省去)，控制器154接着耦合到信号器146(基本上如上文所述)。轴624包括信号特征144，其可以是上文所述的任何信号特征。在图6中，将信号器146示出为光学类型信号器，其经由支撑件670耦合到腔室612。在一些实施方式中，信号器146可以是定位为紧邻具有信号特征144的轴624的物理开关类型信号器。信号特征144可具有上文所述的任何配置，以控制上文所述的各种可控制属性中的任何一种。
本文所述的各种操作模式可通过使用处理腔室中的基板支撑件的轴上的一个或多个信号特征来实现，该处理腔室被配置为分析由腔室的操作产生的系统不均匀性的结果。图7是概述根据一个实施方式的方法700的流程图。方法开始于操作702，其中根据相同的测试程序在热处理腔室中处理一个或多个测试基板。在操作704，分析基板的处理不均匀性。例如，可跨越每个基板测量沉积厚度。沉积厚度的系统变化指示系统不均匀性，其可能是由腔室中的热不均匀性或材料不均匀性(例如气流)引起的。
在操作706，具有耦合到腔室的定向能量源的腔室被编程为使用耦合到腔室中的轴的信号特征来对腔室中的位置提供定向热能，这些位置对应于系统减少的沉积厚度的位置。腔室可被编程为在沉积区域(其中所得沉积层在沉积区域中比围绕沉积区域的沉积层更薄)的前边缘处打开定向能量源，并且在沉积区域的后边缘处关闭定向能量源。通过将发射器定位在可到达沉积区域的位置处，可对多个沉积区域(其中所得沉积层在沉积区域中比围绕沉积区域的沉积层更薄)编程该行为。若沉积区域小，则定向能量源可以以一定脉冲持续时间脉冲化，该脉冲持续时间由沉积区域的弧形长度(以弧度表示)除以基板支撑件的旋转速度(每秒弧度)来界定。若沉积区域大，可以以比单个脉冲长周期使定向能量源在开和关状态之间切换。若沉积区域中的沉积层具有多个不同厚度(例如，沉积层的第一部分具有第一厚度且沉积层的第二部分具有不同于第一厚度的第二厚度)，则定向能量源可被脉冲化和/或被打开和关闭，或可调整施加到定向能量源的功率水平。最后，若在不同位置存在多个沉积区域并且由于在基板上形成的不同结构和装置的缘故使要处理的基板具有不同的组成，则腔室可被编程为在沉积区域处传送不同类型的辐射，以优化腔室的操作。
图8A是来自腔室的具有非对称热不均匀性802和三个对称热不均匀性 804的基座800的俯视图。对称热不均匀性804可能是由于提升销冷点导致的，并且非对称热不均匀性802可能是由于基座在非对称热不均匀性的位置处的局部结构或组成特征导致。在此情况下，如本文所述，可将单个信号特征806 应用到基座支撑轴116(在基座800下方以虚线示出)，以识别基座的原始位置(home position)808。以此方式，信号特征就是归位特征(homing feature)。归位特征不触发发射定向能量源，但是当基座旋转时，控制器使用该归位特征来追踪基座的位置。
根据方法700，可根据圆形坐标、半径、和角度，来识别不均匀性802和 804，并且控制器可被编程为通过当基座到达热不均匀性的已知位置与定向热能的发射器的已知位置一致的角位置时启动定向热能的光束来操作定向能量源，以照射对应于不均匀性的位置的基板区域。例如，在图8中，不均匀性 802位于半径R处，其中定向能量源150可被定位为使得发射器位于半径R 处。不均匀性802延伸跨越一定方位角，该方位角始于与归位特征144成角度α的位置处，并且止于与归位特征144成角度β的位置处。示出定向能量源150，其中发射器位于与信号器146的光轴线成角位移
Figure BDA0002599420360000193
的俄日至处，在该光轴线处，归位特征144与信号器146配准。这些坐标可在控制器154中被编程为不均匀性802相对于原始位置的恒定位置。
图8B是基座800在旋转角度γ之后的俯视图。当基座800处于原始位置 808时，信号器146检测信号特征806(以本文所述的各种方式)。信号器146 对控制器发信，该控制器记录下基座800处于原始位置808，因此γ＝0。控制器可以追踪基座800的角位移，并且当基座800旋转时，通过根据旋转速度和时间(旋转速度×时间＝角位移)来计算距离原始位置808的角位移，从而识别角度γ。在检测到归位特征144之后，瞬时旋转速度和时间可以相乘并且求和，以产生角位移γ。然后不均匀性802的角位置可被计算为在β+γ处的前边缘和在α+λ处的后边缘。可将所计算的热不均匀性的角位移(前边缘和后边缘) 与发射器的已知角位置
Figure BDA0002599420360000191
进行比较，并且当控制器确定了
Figure BDA0002599420360000192
时，控制器可启动定向能量源150，以将定向热能发射到对应于热不均匀性的基板上的位置。当控制器确定了
Figure BDA0002599420360000201
时，控制器可停用定向能量源150。注意到，若考虑光束宽度，则光束位置可由指定光束的边缘的两个角度
Figure BDA0002599420360000202
和
Figure BDA0002599420360000203
来界定，并且可以任何期望的方式在两个角度
Figure BDA0002599420360000204
和
Figure BDA0002599420360000205
上预测光束操作。
类似的方法可用于使用一个定向能量源和以恒定角度ω分开的对称热不均匀性的三个已知位置来处理对称不均匀性804。在此情况下，当控制器在原始位置808处检测到基座800时，控制器确定了γ＝0。第一对称不均匀性804 位于前边缘β处和后边缘α处。第二对称不均匀性804位于前边缘β+ω处和后边缘α+ω处。第三对称不均匀性804位于前边缘β+2ω处和后边缘α+2ω处。若控制器确定了β、β+ω、或β+2ω中的任何一个等于
Figure BDA0002599420360000206
则控制器启动定向能量源150。若控制器确定了α、α+ω、或α+2ω中的任何一个等于
Figure BDA0002599420360000207
则控制器停用定向能量源150。以此方式，可使用单个信号特征144，以及发射器和热不均匀性的已知位置以及编程的控制器，来操作定向能量源，以补偿在处理中的热不均匀性。
应注意的是，如上所述，可通过使用信号特征、信号器、和可操作地耦合到定向能量源的电源的控制器来编程腔室，或者可使用软件将操作模式直接编程到控制器中。如上所述，可通过分析测试基板，来界定操作模式，因此可在不使用信号特征的情况下对腔室进行编程，或者腔室编程可包括信号特征和软件两者，以提供期望的操作模式。
另外，本文所述的定向能量源、信号特征、信号器、电源、和控制器可与具有不同类型的基板支撑件和用于处理基板的能量模块的处理腔室一起使用。例如，可使用常规的基板支撑件，包括基座式支撑件、环式支撑件、和悬挂支撑件。在基座式支撑件中，可通过在基座中设置加热元件(诸如电阻加热元件) 来提供能量。悬挂支撑件可使用如上文所述的基座或电阻式热支撑表面。也可使用用于支撑多个基板的基板支撑件。如图6的实施方式中所示例，可在处理腔室中包括两个能量模块，其中基板支撑件在两个能量模块之间。除了图6的处理腔室600之外，这种配置可用于图1、图3A、和图4A的处理腔室100、 300、和400。在每种情况下，可将定向能量源定位为将能量通过能量模块中的一个而引导到基板支撑件。
尽管前述内容是针对本公开内容的实施方式，但是可以在不脱离本公开内容的基本范围的情况下设计本公开内容的其他和进一步的实施方式，并且本公开内容的范围由所附权利要求书来确定。

Claims (15)

1.一种处理腔室，包含：
用于处理容积的外壳；
在该外壳内的可旋转支撑件，该可旋转支撑件具有延伸到该外壳的外部的轴；
设置在该轴上并位于该外壳的外部的一个或多个信号特征；
在该外壳内的能量模块，其中该轴延伸通过该能量模块；
耦合到该外壳的一个或多个定向能量源；及
邻近该信号特征定位的一个或多个信号器，每个信号器对应于该定向能量源中的至少一个。
2.如权利要求1所述的处理腔室，其中该一个或多个信号特征中的每一个是一个或多个反射表面，并且对应的信号器包括照明器和光接收器，并且其中该照明器是激光器，并且该光接收器是光电二极管电路。
3.如权利要求1所述的处理腔室，其中该一个或多个定向能量源包括准直器、激光器和电源，该准直器附接到该外壳中的开口，该激光器光纤耦合到该准直器，该电源耦合到该激光器和该一个或多个信号特征。
4.如权利要求3所述的处理腔室，其中该一个或多个信号特征中的每一个是从该轴延伸的突起，并且该一个或多个信号器包括物理开关，该物理开关被定位为当该可旋转支撑件旋转时接触该突起。
5.如权利要求1所述的处理腔室，其中该一个或多个信号特征包含在该轴上的多个反射条带。
6.如权利要求5所述的处理腔室，进一步包含耦合到该可旋转支撑件的多个提升销，每个提升销位于角位置处，并且该反射条带位于该轴上且位于该提升销的该角位置处。
7.如权利要求1所述的处理腔室，其中该一个或多个定向能量源是多个定向能量源，该一个或多个信号器是多个信号器，并且每个信号器耦合到该一个或多个定向能量源中的对应的一个。
8.如权利要求7所述的处理腔室，其中该一个或多个信号特征中的每一个包括多个信号元件，并且该一个或多个信号器中的每一个被定位为邻近对应的信号元件。
9.一种处理腔室，包含：
用于处理容积的一外壳；
在该外壳内的可旋转支撑件，该可旋转支撑件具有延伸到该外壳的外部的轴；
在该外壳内的能量模块，其中该轴延伸通过该能量模块；
耦合到该轴的旋转致动器；
耦合到该外壳的定向能量源；及
耦合到该旋转致动器和该定向能量源的控制器，该控制器被配置为使该可旋转支撑件的旋转与该定向能量源的操作同步。
10.如权利要求9所述的处理腔室，其中该定向能量源包括耦合到电源的辐射源，并且该控制器被配置为使该电源通电，其中该辐射源是光纤耦合到准直器的激光器，该激光器耦合到该外壳。
11.如权利要求9所述的处理腔室，其中该控制器被配置为基于由于该处理腔室的操作所导致的系统处理不均匀性来使该可旋转支撑件的旋转与该定向能量源的操作同步。
12.如权利要求9所述的处理腔室，进一步包含：
耦合到该控制器的信号器；及
多个信号特征，该多个信号特征设置在该轴上并且被分组为多个组，该多个信号特征中的每一个操作地耦合到该信号器。
13.如权利要求12所述的处理腔室，其中该控制器被配置为基于由该多个信号特征触发的来自该信号器的信号来使该可旋转支撑件的旋转与该定向能量源的操作同步。
14.一种处理腔室，包含：
用于处理容积的外壳；
在该外壳内的可旋转支撑件，该可旋转支撑件具有延伸到该外壳的外部的轴；
设置在该轴上的多个信号特征；
在该外壳内的能量模块，其中该轴延伸通过该能量模块；
耦合到该外壳的一个或多个定向能量源；
邻近该信号特征定位的一个或多个信号器，每个信号器操作地耦合到该多个信号特征中的一个或多个；及
耦合到该一个或多个信号器和该一个或多个定向能量源的控制器。
15.如权利要求14所述的处理腔室，其中该多个信号特征中的至少一个是该轴的反射部分，并且该一个或多个信号器中的至少一个包括光发射器和光检测器，该光发射器和该光检测器两者都光耦合到该反射部分。
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