CN111952213A - 晶片处理装置 - Google Patents

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CN111952213A CN202010191658.0A CN202010191658A CN111952213A CN 111952213 A CN111952213 A CN 111952213A CN 202010191658 A CN202010191658 A CN 202010191658A CN 111952213 A CN111952213 A CN 111952213A
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曾同庆
杨松柏
李逢滔
陈诗芳
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Abstract

本发明实施例涉及一种晶片处理装置。该晶片处理装置包含：晶片基座，其经配置以支撑晶片；辐射源，其经配置以将电磁辐射提供到所述晶片；及透明窗，其安置于所述晶片基座与所述辐射源之间。所述透明窗具有拥有第一粗糙表面的第一区带，且所述第一粗糙表面的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间。所述晶片处理装置进一步包含：主要反射器，其安置于所述辐射源中；及次要反射器，其安置于所述透明窗与所述辐射源之间。所述粗糙表面可设置于所述透明窗、所述主要反射器及/或所述次要反射器上方。

Description

晶片处理装置
技术领域
本发明实施例涉及晶片处理装置。
背景技术
随着半导体行业引入具有较高性能及较大功能性的新生代集成电路(IC)，形成IC的元件或组件的密度增加，而个别组件或元件之间的尺寸、大小及间隔减小。由于此些减小受限于通过光刻术定义结构的能力，所以具有较小尺寸的装置几何形状产生新限制因素。例如，针对两个相邻导电路径，随着导体之间的距离减小，所得电容(绝缘材料的介电常量(k)除以导电路径之间的距离的函数)增加。此增加电容增加导体之间的电容耦合、功率消耗及电阻电容(RC)延迟。
在半导体装置的工艺中，必须在半导体晶片上执行数个处理步骤(即，多达数百个)以形成组件或装置。在此工艺的实行期间，可选择某些工艺来解决特定问题。例如，使用例如UV固化的晶片处理方法来降低介电材料的k值。
发明内容
根据本发明的一些实施例，一种晶片处理装置包括：晶片基座，其经配置以支撑晶片；辐射源，其经配置以将电磁辐射提供到所述晶片；及透明窗，其安置于所述晶片基座与所述辐射源之间，其中所述透明窗具有拥有第一粗糙表面的第一区带，且所述第一粗糙表面的算术平均粗糙度(Ra)值是在约0.5微米与约100μm之间。
根据本发明的一些实施例，一种晶片处理装置包括：晶片基座，其经配置以支撑晶片；辐射源，其经配置以将电磁辐射提供到所述晶片；透明窗，其安置于所述晶片基座与所述辐射源之间；及主要反射器，其安置于所述辐射源中且经配置以将所述辐射反射朝向所述透明窗，其中所述主要反射器具有拥有第一粗糙表面的第一反射区带，且所述第一粗糙表面的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间。
根据本发明的一些实施例，一种晶片处理装置包括：晶片基座，其经配置以支撑晶片；辐射源，其经配置以将电磁辐射提供到所述晶片；透明窗，其安置于所述晶片基座与所述辐射源之间；主要反射器，其安置于所述辐射源中且经配置以将所述辐射反射朝向所述透明窗；及次要反射器，其安置于所述透明窗与所述辐射源之间，其中所述次要反射器具有拥有第一粗糙表面的第一反射区带，且所述第一粗糙表面的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下具体实施方式更好理解本揭示的方面。应注意，根据行业中的标准实践，各种构件不按比例绘制。事实上，为清晰论述，各种构件的尺寸可任意增大或减小。
图1是绘示在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的示意图。
图2是绘示在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的UV透明窗的示意俯视图。
图3A是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的透明窗的剖面图。
图3B是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的透明窗的剖面图。
图4是绘示在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的透明窗的示意俯视图。
图5是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的主要反射器的侧视图。
图6是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的主要反射器的透视图。
图7是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的主要反射器的仰视图。
图8是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的主要反射器的仰视图。
图9是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的次要反射器的透视图。
图10是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的次要反射器的剖面图。
图11是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的次要反射器的剖面图。
图12是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的次要反射器的剖面图。
图13是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的次要反射器的剖面图。
图14是在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的次要反射器的剖面图。
具体实施方式
以下揭示内容提供用于实施所提供标的物的不同构件的许多不同实施例或实例。在下文描述元件及布置的特定实例以简化本揭示。当然，此些仅为实例且并不旨在为限制性的。例如，在以下描述中，第一构件形成在第二构件上方或上可包含其中第一构件及第二构件经形成直接接触的实施例，且还可包含其中额外构件可形成于第一构件与第二构件之间使得第一构件及第二构件可不直接接触的实施例。另外，本揭示可在各种实例中重复参考数字及/或字母。此重复是出于简单及清晰的目的且本身并不指示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
此外，为便于描述，例如“在…下方”、“在…下面”、“下”、“在…上方”、“上”、“在…上”及类似物的空间相对术语可在本文中用于描述一个元件或构件与图中绘示的另一元件或构件的关系。除图中描绘的定向外，空间相对术语还打算涵盖装置在使用或操作中的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转90度或按其它定向)且因此可同样解释本文中使用的空间相对描述符。
如本文中使用，例如“第一”、“第二”及“第三”的术语描述各种元件、组件、区、层及/或区段，但此些元件、组件、区、层及/或区段不应被此些术语限制。此些术语仅可用于彼此区分一个元件、组件、区、层或区段。例如“第一”、“第二”及“第三”的术语在本文中使用时并不暗示序列或顺序，除非由背景内容明确指示。
虽然阐述本揭示的广泛范围的数值范围及参数是近似值，但已尽可能精确地报告特定实例中所阐述的数值。然而，任何数值固有地含有必然由各自测试测量中发现的标准偏差引起的特定误差。而且，如本文中使用，术语“大体上”、“近似”或“约”通常意谓在可由一般技术人员所预期的值或范围内。替代地，当由一般技术人员考虑时，术语“大体上”、“近似”或“约”意谓在均值的可接受标准误差内。一般技术人员可理解，可接受标准误差可根据不同技术而变化。除了在操作/工作实例中之外，或除非另有明确指定，否则全部数值范围、数量、值及百分比(例如本文中公开的材料量、持续时间、温度、操作条件、数量比及类似者的数值范围、数量、值及百分比)应被理解为在全部例项中均由术语“大体上”、“近似”或“约”修饰。因此，除非有相反指示，否则本揭示及随附发明权利要求书中阐述的数值参数是可根据需要变化的近似值。至少，各数值参数至少应鉴于所报告的有效数字的数目且通过应用普通舍入技术解释。本文中可将范围表达为从一个端点到另一端点或在两个端点之间。除非另有指定，否则本文中公开的全部范围包含端点。
采用UV固化来降低介电材料(例如通过化学气相沉积(CVD)工艺沉积的氧化物)的k值。UV固化用于从复合致孔剂介电膜去除致孔剂，从而留下具有约2.0与约2.6之间的低k值的多孔介电基质。UV固化在填充有气体的腔室中发生。将晶片安置于腔室中且暴露到UV辐射。
在介电膜的UV固化期间，可期望维持晶片的整个表面上方的均匀UV固化强度以避免例如可不成比例地暴露到较大辐射水平的晶片的部分处的膜收缩的问题，所述问题可导致装置性能的可变性。用于UV固化的现有装置已利用有时由于UV灯的布置而导致晶片上的较高局部化UV辐射强度区(通常在晶片的中心区处)的布置。此导致晶片的表面上方的不一致UV剂量及不良固化均匀性。暴露到较大UV强度的晶片的中心区进一步与高于晶片的外区的“晶片内”收缩相关联，此不利地影响构建于晶片上的中心高收缩位置内的装置的电性能。随着晶片大小从300mm进展到450mm，非均匀性问题有望加剧。
因此，本揭示的实施例提供一种晶片处理(例如UV固化)装置以将均匀UV辐射提供到晶片。在一些实施例中，将粗糙表面设置于装置的UV透明窗上方。在一些实施例中，将粗糙表面设置于装置的主要反射器上方。在一些实施例中，将粗糙表面设置于装置的次要反射器上方。在一些实施例中，装置可包含上文提及的UV透明窗、主要反射器及次要反射器上方的粗糙表面的组合。应理解，可使用算术平均值Ra定义表面粗糙度。算术平均值Ra指示各峰值的算术平均值(根据第一导电层的表面的最高部分及最低部分)。简单地说，较高Ra可指示包含大量凹陷区的粗糙表面。粗糙表面有助于散射UV辐射且因此改进UV辐射的均匀性。
图1是绘示在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的示意图。在一些实施例中，晶片处理装置可为UV固化装置100，但本揭示不限于此。参考图1，装置100可包含在其中界定用于在UV固化操作期间容置晶片W的UV辐射处理腔室104的壳体102。装置100进一步包含经配置以在UV固化操作期间支撑晶片W的晶片基座110。在一些实施例中，晶片基座110可包含盘112，其经配置以容纳晶片W。盘112可由能够耐受腔室104内的温度、压力及环境的任何适合材料制成。晶片基座110可上下移动。
在一些实施例中，装置100可包含气体入口及气体出口，但图1中未展示。气体入口及气体出口分别经配置以将例如惰性冷却或冲洗气体的气体供应到腔室104及从腔室104去除气体。在一些实施例中，可分别经由气体入口及气体出口供应及去除用于从腔室104去除累积残余物的清洗气体。在一些实施例中，气体出口可连接到用于形成低于大气压的压力的真空泵。在一些实施例中，腔室104可保持在真空、大气压或正压力下。
在一些实施例中，装置100包含经配置以产生电磁辐射的辐射源120。在一些实施例中，辐射源120是UV辐射源120。在一些实施例中，装置100中仅采用一组UV辐射源120。在一些实施例中，装置100中可采用两组UV辐射源120，如图1中展示，但本揭示不限于此。UV辐射源120经配置以将UV辐射提供到晶片W。UV辐射源120包含UV灯122。在一些实施例中，UV辐射源120可包含微波系统124，但本揭示不限于此。UV灯122可为无电极式高功率汞(Hg)微波灯、脉冲氙(Xe)灯或高效UV发光二极管阵列。在一些实施例中，UV灯122可包含长形UV灯泡，其中UV灯泡是填充有例如Xe或Hg的一或多种气体以由例如微波系统124的电源激发的密封等离子体灯泡。微波系统124能够产生微波能量场以供能给UV灯122以发射电磁辐射。在一些其它实施例中，UV灯泡可在其中包含电极或灯丝，使得电源表示到电极的电路及/或电流供应，例如直流(DC)或脉冲DC。UV灯122可经选择以产生具有用于所遇到的工艺要求的任何适合波长的UV辐射。作为一实例，所使用的UV辐射波长可在约193nm到约500nm的范围内，但本揭示不限于此。
仍参考图1，装置100包含安置于晶片基座110与辐射源120之间的透明窗130。透明窗130经提供以分离及隔离腔室104与UV辐射源120。然而，透明窗130容许UV辐射穿过晶片W。透明窗130可由石英玻璃制成，但本揭示不限于此。透明窗130具有足够厚度以维持真空而不破裂。在一些实施例中，透明窗130的直径为约400mm，但本揭示不限于此。
在一些实施例中，装置100包含安置于UV辐射源120中的主要反射器140。在一些实施例中，主要反射器140部分围绕UV灯122，如图1中展示。在一些实施例中，主要反射器140具有隧道配置。在一些实施例中，UV灯122定位于隧道的顶部附近，且主要反射器140的开口面向透明窗130。在一些实施例中，主要反射器140具有近似拋物线或U形反射内表面。因此，主要反射器140经配置以将UV辐射反射朝向透明窗130。换句话说，主要反射器140可将从UV灯122提供的UV辐射导引到晶片W。
在一些实施例中，装置100包含安置于透明窗130与UV辐射源120之间的次要反射器142。次要反射器142可反射UV辐射且因此增加提供到晶片W的能量的强度。在一些实施例中，次要反射器142及辐射源120在工艺期间旋转。
请参考图1、图2、图3A及图3B，其中图2是绘示在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的UV透明窗的示意俯视图，且图3A及图3B是在不同实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的透明窗的剖面图。在一些实施例中，透明窗130具有面向辐射源120的第一表面132及与第一表面132相对的第二表面134。第二表面134面向晶片基座110。在一些实施例中，在第一表面132上方界定第一区带136-1及第二区带136-2，如图3A中展示。在其它实施例中，在第一表面132及第二表面134两者上方界定第一区带136-1及第二区带136-2，如图3B中展示。在一些实施例中，第一区带136-1具有圆形形状且界定于透明窗130的中心区中。在一些实施例中，第一区带136-1的直径小于UV透明窗130的直径。在一些实施例中，第一区带136-1的直径在约0.5cm与约5cm之间，但本揭示不限于此。在一些实施例中，第二区带136-2经布置同心于第一区带136-1且包围第一区带136-1，如图2中展示。
参考图3A，在一些实施例中，第一区带136-1具有粗糙表面138-1，且粗糙表面138-1的算术平均粗糙度(Ra)值是在约0.5微米与约100μm之间，但本揭示不限于此。在一些比较实施例中，如果粗糙表面138-1的Ra值大于100μm，那么增加光吸收且因此可非所要地降低UV透明窗130的光利用效率。在一些实施例中，第二区带136-2的表面138-2的Ra值小于粗糙表面138-1的Ra值。在一些实施例中，第二区带136-2的表面138-2的Ra值小于0.5μm，但本揭示不限于此。在一些实施例中，第二区带136-2的表面138-2的Ra值小于0.3μm，但本揭示不限于此。因此，当与第一区带136-1的粗糙表面138-1相比时，第二区带136-2的表面138-2是光滑表面。换句话说，将第一表面132划分为粗糙表面138-1及光滑表面138-2，如图2及图3A中展示。
参考图3B，在一些实施例中，第一区带136-1具有第一表面132上方的粗糙表面138-1及第二表面134上方的粗糙表面138-3。粗糙表面138-1及138-3的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间，但本揭示不限于此。在一些实施例中，第二区带136-2中的第一表面132上方的表面138-2的Ra值及第二表面134上方的表面138-4的Ra值小于粗糙表面138-1及138-3的Ra值。在一些实施例中，第二区带136-2的表面138-2及138-4的Ra值小于0.5μm，但本揭示不限于此。在一些实施例中，第二区带136-2的表面138-2及138-4的Ra值小于0.3μm，但本揭示不限于此。因此，当与第一区带136-1的粗糙表面138-1及138-3相比时，第二区带136-2的表面138-2及138-4是光滑或镜面抛光表面。换句话说，将第一表面132及第二表面134两者划分为粗糙表面138-1、138-3及光滑表面138-2、138-4，如图2及图3B中展示。
参考图3A及图3B，粗糙表面138-1及138-3可通过喷砂、砂磨、研磨或化学蚀刻形成，但本揭示不限于此。在一些实施例中，粗糙表面138-1及138-3分别包含交替布置的多个突出部及多个凹槽，但本揭示不限于此。
参考图3A，由于第一表面132面向UV辐射源120，所以UV辐射从第一表面132进入透明窗130。显著地，粗糙表面138-1有助于减少光反射。例如，第一表面132的光滑表面138-2的反射率为约3％，且第一表面132的粗糙表面138-1的反射率降低到小于约0.1％。换句话说，改进UV透明窗130的光利用效率。
参考图3A及图3B，归因于粗糙表面138-1及/或138-3，UV辐射进入及离开透明窗130的入射角被改变。换句话说，第一区带136-1内的UV辐射由粗糙表面138-1及/或138-3散射。应注意，由于第一区带136-1经界定于透明窗130的中心区中，所以透明窗130的中心区中的UV辐射被散射。因此，在一些实施例中，第一区带136-1可被称为漫射区带，而第二区带136-2可被称为镜面抛光区带，但本揭示不限于此。因此，入射到对应于第一漫射区带136-1的晶片W的区的UV辐射减少，且所述区(通常晶片W的中心区)上的UV强度降低。
在使用具有拥有小于0.5μm的Ra值的两个表面的透明窗的一些比较实施例中，晶片的中心区经暴露到较大UV强度且与高于晶片的外区的“晶片内”收缩相关联，此不利地影响构建于晶片上的此中心高收缩位置内的装置的电性能。然而，可由透明窗130的粗糙表面138-1及/或138-3缓解此局部化影响。另外，由于UV辐射经重导引且从透明窗130的中心区散射，所以到整个透明窗130的UV强度还变得更均匀且因此可降低透明窗130的中心区上方的热应力。应注意，如上文提及，第一区136-1(包含粗糙表面138-1)的直径是在约0.5cm与约5cm之间。在一些比较实施例中，当第一区136-1的直径小于0.5cm时，光散射结果降低且因此到整个透明窗130的UV强度较不均匀。在一些比较实施例中，当第一区136-1的直径大于5cm时，光散射导致光量过多，使得可降低光利用效率。
请参考图4，其是绘示在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的透明窗的示意俯视图。在一些实施例中，透明窗130可具有面向UV辐射源120的第一表面132及与第一表面132相对的第二表面134。应注意，透明窗130的剖面图可类似于图3A或图3B中展示的剖面图，且因此为简洁起见省略此些细节。在一些实施例中，可在第一表面132及/或第二表面134上方界定第一区带136-1、第二区带136-2、第三区带136-3及第n区带136-n。在一些实施例中，n可为4，如图4中展示，但本揭示不限于此。应容易地认识到，可根据工艺要求界定多个区带136-1到136-n。在一些实施例中，第一区带136-1具有圆形形状且界定于透明窗130的中心区中。在一些实施例中，第一区带136-1的直径小于UV透明窗130的直径。第一区带136-1的直径可类似于上文提及的直径，且因此为简洁起见省略此细节。在一些实施例中，第二区带136-2经布置同心于第一区带136-1且包围第一区带136-1，第三区带136-3经布置同心于第二区带136-2且包围第二区带136-2，且第四区带136-4经布置同心于第三区带136-3且包围第三区带136-3，如图4中展示。
在一些实施例中，第一区带136-1、第二区带136-2及第三区带136-3的各者具有粗糙表面，且粗糙表面的各者的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间，但本揭示不限于此。显著地，第二区带136-2的粗糙表面的Ra值小于第一漫射区带136-1的粗糙表面的Ra值，且第三区带136-3的粗糙表面的Ra值小于第二区带136-2的粗糙表面的Ra值。此外，第四区带136-4的表面的Ra值小于第三区带136-3的粗糙表面的Ra值。在一些实施例中，第四区带136-4的表面的Ra值小于0.5μm，但本揭示不限于此。在一些实施例中，第四区带136-4的表面的Ra值小于0.3μm，但本揭示不限于此。因此，当与第一区带136-1、第二区带136-2及第三区带136-3的粗糙表面相比时，第四区带136-4的表面是光滑表面。换句话说，可将透明窗130的第一表面132划分为具有拥有向外减小Ra值的粗糙表面的多个区带，如图4中展示。因此，在一些实施例中，第一区带136-1、第二区带136-2及第三区带136-3可被称为漫射区带，而第四区带136-4可被称为镜面抛光区带，但本揭示不限于此。
因此，第一表面132的Ra值向心地增加，且因此光散射向心地增加。换句话说，入射到晶片W的区的UV辐射向心地减少，且缓解例如中心高收缩位置的局部化影响问题。
请参考图1及图5到图8，其中图5是示意侧视图且图6是绘示在一或多项实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的主要反射器的透视图。图7及图8是在不同实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的主要反射器的仰视图。安置于UV灯122上方且部分围绕UV灯122的主要反射器140具有隧道形状。在一些实施例中，可在主要反射器140的内表面上方形成多个反射区带。在一些实施例中，可在主要反射器140的内表面上方界定第一反射区带160-1及第n反射区带160-n。在一些实施例中，n可为等于或大于2的正整数，如图5中展示，但本揭示不限于此。如图5中展示，在主要反射器140的内表面上方界定第一反射区带160-1及第二反射区带160-2，如图5中展示。在一些实施例中，第一反射区带160-1及第二反射区带160-2的各者具有条带形状。如图5中展示，可在主要反射器140的顶区附近界定第一反射区带160-1，第二反射区带160-2可界定为一对条带且相对于第一反射区带160-1对称地安置。
参考图5，在一些实施例中，第一反射区带160-1具有粗糙表面170-1，其中粗糙表面170-1的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间，但本揭示不限于此。另外，粗糙表面170-1的Ra值应小于100μm；否则，光反射可过度减少且可不利地影响主要反射器140的光利用效率。在一些实施例中，第二反射区带160-2的表面170-2的Ra值小于粗糙表面170-1的Ra值。在一些实施例中，第二反射区带160-2的表面170-2的Ra值小于0.5μm，但本揭示不限于此。因此，当与第一反射区带160-1的粗糙表面170-1相比时，第二反射区带160-2的表面170-2是光滑表面。另外，将主要反射器140的内表面划分为粗糙表面170-1及光滑表面170-2，如图5中展示。
第一反射区带160-1的粗糙表面170-1可通过喷砂、砂磨、研磨或化学蚀刻形成，但本揭示不限于此。在一些实施例中，粗糙表面170-1可包含交替布置的多个突出部及多个凹槽，但本揭示不限于此。
仍参考图5，在第二反射区带160-2中，UV辐射遵循反射定律，其中入射光、反射光及反射表面在入射点处的法线位于相同平面中。此外，入射光与法线所成的角度等于反射光与相同法线所成的角度，如由箭头R2展示。显著地，在第一反射区带160-1中，UV辐射由于粗糙表面170-1而不遵循反射定律。如图5中展示，UV辐射的入射角不等于第一反射区带160-1中的表观反射角，如由箭头R1展示。换句话说，第一反射区带160-1中的UV辐射由粗糙表面170-1散射。应注意，由于在主要反射器140的顶区附近界定第一反射区带160-1，所以主要反射器140的顶区附近的UV辐射被散射。此外，主要反射器140的顶区可对应于晶片W的特定局部化区，从而导致入射到晶片W的所述特定局部化区的UV辐射减少，且因此提供到所述特定局部化区的UV强度降低。
在使用具有完全光滑反射内表面的主要反射器的一些比较实施例中，UV辐射始终遵循反射定律。即，顶区附近的反射也遵循反射定律，如由箭头R0展示。因此，UV强度进一步与晶片的特定局部化区中的较大“晶片内”收缩相关联，其对应于UV反射R0。因此，形成于晶片上的装置的电性能受到此局部化高收缩的不利影响。然而，可由主要反射器140的粗糙表面170-1缓解此局部化影响问题。
参考图7及图8，在一些实施例中，可在主要反射器140的内表面上方界定第一反射区带160-1及第n反射区带160-n。在一些实施例中，n可为4，如图7中展示，但本揭示不限于此。如图7中展示，在主要反射器140的内表面上方界定第一反射区带160-1、第二反射区带160-2、第三反射区带160-3及第四反射区带160-4。在一些实施例中，反射区带160-1、第二反射区带160-2、第三反射区带160-3及第四反射区带160-4的各者具有条带形状。如图7中展示，可在主要反射器140的顶区附近界定第一反射区带160-1，第二反射区带160-2可界定为一对条带且相对于第一反射区带160-1对称地安置，第三反射区带160-3可界定为一对条带且相对于第一反射区带160-1及第二反射区带160-2对称地安置，且第四反射区带160-4可界定为一对条带且相对于第一到第三反射区带160-1到160-3对称地安置。
请参考图8。在一些实施例中，n可为4，如图8中展示，但本揭示不限于此。如图8中展示，在主要反射器140的内表面上方界定第一反射区带160-1、第二反射区带160-2、第三反射区带160-3及第四反射区带160-4。在一些实施例中，可在主要反射器140的顶区附近界定第一反射区带160-1。此外，第二反射区带160-2可经布置以包围第一反射区带160-1，第三反射区带160-3可经布置以包围第二反射区带160-2，且第四反射区带160-4可经布置以包围第三反射区带160-3。
参考图7及图8，在一些实施例中，第一反射区带160-1具有粗糙表面170-1，其中粗糙表面170-1的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间，但本揭示不限于此。另外，粗糙表面170-1的Ra值应小于100μm；否则，光反射可过度减少且可不利地影响主要反射器140的光利用效率。在一些实施例中，第二反射区带160-2的表面170-2的Ra值小于粗糙表面170-1的Ra值，且第三反射区带160-3的表面170-3的Ra值小于第二反射区带160-2的表面170-2的Ra值，且第四反射区带160-4的表面170-4的Ra值小于第三反射区带160-3的表面170-3的Ra值。在一些实施例中，第四反射区带160-4的表面170-4的Ra值小于0.5μm，但本揭示不限于此。因此，当与第一反射区带160-1、第二反射区带160-2及第三反射区带160-3的粗糙表面相比时，第四反射区带160-4的表面170-4是光滑表面。换句话说，可将主要反射器140的内表面划分为具有拥有向外减小Ra值的粗糙表面的多个反射区带，如图5、图7及图8中展示。
因此，主要反射器140的内表面的Ra值向心地增加，且因此光散射向心地增加。换句话说，入射到晶片W的区的UV辐射向心地减少，且缓解例如中心高收缩位置的局部化影响问题。
在一些实施例中，晶片处理装置100可包含如图5、图7或图8中展示的主要反射器140且可进一步包含如图3A、图3B或图4中展示的透明窗130。
请参考图1及图9到图14，其中图9是次要反射器的示意图，且图10到图14是绘示在不同实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的次要反射器的示意图。安置于UV透明窗130与UV辐射源120之间的次要反射器142具有框架配置。在一些实施例中，次要反射器142具有UV辐射源120附近的第一反射斜坡144a及透明窗130附近的第二反射斜坡144b，如图9到图14中展示。第一反射斜坡144a及第二反射斜坡144b彼此耦合。在一些实施例中，第一反射斜坡144a及第二反射斜坡144b经耦合以形成指向次要反射器142内的空间的中心轴A的顶点，如图10到图14中展示。
在一些实施例中，在第一反射斜坡144a上方界定第一反射区带180-1及第二反射区带180-2，如图10中展示。在一些实施例中，第一反射区带180-1具有框架配置且经界定为在第二反射斜坡144b附近，而第二反射区带180-2经界定为在UV辐射源120附近。在一些实施例中，第二反射区带180-2经布置同心于第一反射区带180-1且包围第一反射区带180-1，如图10中展示。然而，在其它实施例中，第一反射区带180-1经界定为在UV辐射源120附近，而第二反射区带180-2经布置同心于第一反射区带180-1且由第一反射区带180-1包围且在第二反射斜坡144b附近，如图11中展示。
参考图10及图11，在一些实施例中，第一反射区带180-1具有粗糙表面190-1，且粗糙表面190-1的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间，但本揭示不限于此。另外，第一反射区带180-1的粗糙表面190-1的Ra值应小于100μm；否则，光反射可过度减少且可不利地影响次要反射器142的光利用效率。在一些实施例中，第二反射区带180-2的表面190-2的Ra值小于第一反射区带180-1的粗糙表面190-1的Ra值。在一些实施例中，第二反射区带180-2的表面190-2的Ra值小于0.5μm，但本揭示不限于此。另外，第二反射斜坡144b的表面192的Ra值可类似于第二反射区带180-2的表面190-2的Ra值，但本揭示不限于此。因此，当与第一反射区带180-1的粗糙表面190-1相比时，第二反射区带180-2的表面190-2及第二反射斜坡144b的表面192是光滑表面。换句话说，可将次要反射器142的第一反射斜坡144a划分为具有粗糙表面190-1的第一反射区带180-1及具有光滑表面190-2的第二反射区带180-2，如图10及图11中展示。
第一反射区带180-1的粗糙表面190-1可通过喷砂、砂磨、研磨或化学蚀刻形成，但本揭示不限于此。在一些实施例中，第一反射区带180-1的粗糙表面190-1可包含交替布置的多个突出部及多个凹槽，但本揭示不限于此。
仍参考图10，在第二反射区带180-2中，UV辐射遵循反射定律，其中入射光、反射光及反射表面在入射点处的法线位于相同平面中。此外，入射光与法线形成的角度等于反射光与相同法线形成的角度，如由箭头R2展示。显著地，在第一反射区带180-1中，UV辐射由于其粗糙表面而不遵循反射定律。如图10中展示，UV辐射的入射角不等于第一反射区带180-1中的反射角，如由箭头R1展示。换句话说，第一反射区带180-1中的UV辐射由粗糙表面190-1散射。
在使用具有完全光滑反射内表面的次要反射器的一些比较实施例中，UV辐射始终遵循反射定律，如由箭头R0及R2展示。因此，UV强度进一步与晶片的特定局部化区中的较大“晶片内”收缩相关联，其对应于UV反射R0。因此，构建于晶片上的装置的电性能受到此局部化高收缩的不利影响。然而，可由次要反射器142的第一反射区带180-1的粗糙表面190-1缓解此局部化影响。
在一些实施例中，可在次要反射器142的第一反射斜坡144a上方界定第一反射区带180-1、第二反射区带180-2及第n反射区带180-n。n为大于2的正整数，但本揭示不限于此。在一些实施例中，第一反射区带180-1具有框架配置且经界定为在第二反射斜坡144b附近。在一些实施例中，第二反射区带180-2经布置同心于第一反射区带180-1且包围第一反射区带180-1且在UV辐射源120附近。第n反射区带180-n(但未展示)经布置同心于第n-1反射区带180-n-1且包围第n-1反射区带180-n-1，且比第n-1反射区带180-n-1更靠近于UV辐射源120。应容易地认识到，可根据工艺要求界定多个反射区带180-1到180-n。在其它实施例中，可提供交替布置，其中第一反射区带180-1在UV辐射源120附近，第二反射区带180-2在第二反射斜坡144b附近，且第n反射区带180-n在第二反射斜坡144b附近。
在一些实施例中，多个反射区带分别具有粗糙表面，且所述粗糙表面的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间，但本揭示不限于此。显著地，第二反射区带180-2的粗糙表面的Ra值小于第一反射区带180-1的粗糙表面的Ra值，且第n反射区带180-n的粗糙表面的Ra值小于第n-1反射区带180-n-1的粗糙表面的Ra值。在一些实施例中，第n反射区带180-n的表面的Ra值小于0.5μm，但本揭示不限于此。因此，当与第一反射区带180-1、第二反射区带180-2及第n-1反射区带180-n-1的粗糙表面相比时，第n反射区带180-n的表面是光滑表面。换句话说，根据工艺要求，可将次要反射器142的第一反射斜坡144a划分为具有拥有向外减小Ra值的粗糙表面的反射区带。
在一些实施例中，晶片处理装置100可包含如图10或图11中展示的次要反射器142及如图5、图7或图8中展示的主要反射器140且可进一步包含如图3A、图3B或图4中展示的透明窗130。
请参考图12到图14，其是绘示在不同实施例中的根据本揭示的方面的晶片处理装置的次要反射器的示意图。在一些实施例中，在第二反射斜坡144b上方界定第一反射区带182-1及第二反射区带182-2，如图12及图13中展示。第一反射区带182-1及第二反射区带182-2的配置可类似于第一反射区带180-1及第二反射区带180-2的配置，且因此为简洁起见省略此些细节。在一些实施例中，第一反射区带182-1经界定为在第一反射斜坡144a附近，而第二反射区带182-2经界定为在透明窗130附近，如图12中展示。然而，在其它实施例中，第一反射区带182-1经界定为在透明窗130附近，而第二反射区带182-2经界定为在第一反射斜坡144a附近，如图13中展示。在又其它实施例中，在第一反射斜坡144a及第二反射斜坡144b两者上方界定第一反射区带180-1及182-1，且在第一反射斜坡144a及第二反射斜坡144b两者上方界定第二反射区带180-2及182-2。在一些实施例中，第一反射区带180-1及182-1可彼此耦合，而第二反射区带180-2及182-2通过经耦合第一反射区带180-1及182-1而彼此分离，如图14中展示，但本揭示不限于此。
参考图12到图14，在一些实施例中，第一反射区带182-1具有粗糙表面192-1，且第二反射区带182-2具有表面192-2。应注意，粗糙表面192-1的Ra值可类似于粗糙表面190-1的Ra值，且因此为简洁起见省略此些细节。第二反射区带182-2的表面192-2的Ra值可类似于表面190-2的Ra值，且因此为简洁起见省略此些细节。如上文提及，当与第一反射区带180-1及182-1的粗糙表面190-1及192-1相比时，第二反射区带180-2及182-2的表面190-2及192-2是光滑表面。换句话说，可将第一反射斜坡144a及/或第二反射斜坡144b划分为具有粗糙表面190-1、192-1的第一反射区带180-1、182-1及具有光滑表面190-2、192-2的第二反射区带180-2、182-2，如图12到图14中展示。
第一反射区带182-1的粗糙表面192-1可通过上文提及的方法形成，且因此为简洁起见省略此些细节。
如上文提及，在第一反射区带180-1及/或182-1中，UV辐射由于粗糙表面而不遵循反射定律，且因此UV辐射的入射角不等于第一反射区带180-1及/或182-1中的反射角。换句话说，第一反射区带180-1及/或182-1中的UV辐射由粗糙表面190-1及/或192-1散射。
还如上文提及，可在次要反射器142上方界定多个反射区带，且因此为简洁起见省略此些细节。类似地，晶片处理装置100可包含如图10、图11、图12、图13或图14中展示的次要反射器142、如图5、图7或图8中展示的主要反射器140及如图3A、图3B或图4中展示的透明窗130。
根据由本揭示提供的晶片处理装置，可获得晶片上的均匀UV辐射。在一些实施例中，将粗糙表面设置于UV透明窗上方。在一些实施例中，将粗糙表面设置于主要反射器上方。在一些实施例中，将粗糙表面设置于次要反射器上方。在一些实施例中，装置可包含上文提及的UV透明窗、主要反射器及次要反射器上方的粗糙表面的组合。此外，装置可包含UV透明窗、主要反射器及次要反射器上方的不同粗糙表面布置。(若干)漫射区带及反射区带上方的粗糙表面有助于重导引及散射UV辐射，且因此改进UV辐射的均匀性。
在例如介电层的UV固化操作的晶片工艺期间，当UV辐射穿过透明窗及/或被主要反射器及次要反射器反射时，UV辐射经重导引及散射。因此，经处理晶片上方的介电层的k值具有更均匀分布，且缓解经处理晶片上方的局部化收缩。因而，可改进半导体装置的电性质。
在一些实施例中，提供一种晶片处理装置。所述装置包含：晶片基座，其经配置以支撑晶片；辐射源，其经配置以将电磁辐射提供到所述晶片；及透明窗，其安置于所述晶片基座与所述辐射源之间。在一些实施例中，所述透明窗具有拥有第一粗糙表面的第一区带，且所述第一粗糙表面的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间。
在一些实施例中，提供一种晶片处理装置。所述装置包含：晶片基座，其经配置以支撑晶片；辐射源，其经配置以将电磁辐射提供到所述晶片；透明窗，其安置于所述晶片基座与所述辐射源之间；及主要反射器，其安置于所述辐射源中且经配置以将所述辐射反射朝向所述透明窗。在一些实施例中，所述主要反射器具有拥有第一粗糙表面的第一反射区带，且所述第一粗糙表面的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间。
在一些实施例中，提供一种晶片处理装置。所述装置包含：晶片基座，其经配置以支撑晶片；辐射源，其经配置以将电磁辐射提供到所述晶片；透明窗，其安置于所述晶片基座与所述辐射源之间；主要反射器，其安置于所述辐射源中且经配置以将所述辐射反射朝向所述透明窗；及次要反射器，其安置于所述透明窗与所述辐射源之间。在一些实施例中，所述次要反射器具有拥有第一粗糙表面的第一反射区带，且所述第一粗糙表面的Ra值是在约0.5μm与约100μm之间。
前文概述若干实施例的特征，使得所属领域的技术人员可更优选理解本揭示的方面。所属领域的技术人员应了解，其等可容易地使用本揭示作为设计或修改用于实行本文中介绍的实施例的相同目的及/或达成相同优点的其它过程及结构的基础。所属领域的技术人员还应认知，此些等效构造不脱离本揭示的精神及范围，且其等可在不脱离本揭示的精神及范围的情况下在本文中进行各种改变、替换及更改。
符号说明
100 装置
102 壳体
104 UV辐射处理腔室
110 晶片基座
112 盘
120 辐射源
122 UV灯
124 微波系统
130 透明窗
132 第一表面
134 第二表面
136-1 第一区带
136-2 第二区带
136-3 第三区带
136-4 第四区带
138-1 粗糙表面
138-2 光滑表面
138-3 粗糙表面
138-4 光滑表面
140 主要反射器
142 次要反射器
144a 第一反射斜坡
144b 第二反射斜坡
160-1 第一反射区带
160-2 第二反射区带
160-3 第三反射区带
160-4 第四反射区带
170-1 粗糙表面
170-2 光滑表面
170-3 表面
170-4 表面
180-1 第一反射区带
180-2 第二反射区带
182-1 第一反射区带
182-2 第二反射区带
190-1 粗糙表面
190-2 光滑表面
192 表面
192-1 粗糙表面
192-2 光滑表面
R0 箭头/UV辐射
R1 箭头
R2 箭头
W 晶片

Claims (1)

1.一种晶片处理装置，其包括：
晶片基座，其经配置以支撑晶片；
辐射源，其经配置以将电磁辐射提供到所述晶片；及
透明窗，其安置于所述晶片基座与所述辐射源之间，
其中所述透明窗具有拥有第一粗糙表面的第一区带，且所述第一粗糙表面的算术平均粗糙度(Ra)值是在约0.5微米与约100μm之间。
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