TW201323670A - 具有被組構成可原地計量之反應腔之沉積系統及相關方法 - Google Patents

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Abstract

沉積系統包含一反應腔、用於加熱該反應腔內物質之至少一個熱輻射發射體，以及用於在該反應腔內原地偵測及/或測量一工件底材之特性之至少一個計量裝置。一個或多個腔壁對該熱輻射及該計量裝置所接收之輻射信號可為透明，以使該輻射得以傳入該反應腔及從該反應腔傳出。至少一體積之不透明材料所在位置可屏蔽該計量裝置之感測器使其不受該熱輻射之至少一部分所影響。形成一沉積系統之方法包含在屏蔽該感測器使其不受該熱輻射影響之一位置，提供此種一體積之不透明材料。使用一沉積系統之方法包含屏蔽該感測器使其不受該熱輻射之至少一部分所影響。

Description

具有被組構成可原地計量之反應腔之沉積系統及相關方法 【相關申請案之交互參照】
本申請案之申請標的與以下申請案之申請標的有關：2011年8月22日以Bertram等人之名提出之美國臨時專利申請案61/526,137號，其名稱為「在所需位置具有進出閘門之沈積系統及相關製作方法(DEPOSITION SYSTEMS HAVING ACCESS GATES AT DESIRABLE LOCATIONS,AND RELATED METHODS)」、2011年8月22日以Bertram等人之名提出之美國臨時專利申請案61/526,143號，其名稱為「反應腔內含有前驅氣體爐之沉積系統及相關製作方法(DEPOSITION SYSTEMS INCLUDING A PRECURSOR GAS FURNACE WITHIN A REACTION CHAMBER,AND RELATED METHODS)」，以及2011年8月22日以Bertram等人之名提出之美國臨時專利申請案61/526,148號，其名稱為「用於鹵化物氣相磊晶系統之直接液體注入及方法(DIRECT LIQUID INJECTION FOR HALIDE VAPOR PHASE EPITAXY SYSTEMS AND METHODS)」，上列各申請案之完整揭露茲以此參照方式納入本說明書。
一般而言，本發明之實施例與在底材上沉積材料之系統及製作並使用此等系統之方法有關。更具體而言，本發明之實施例與在底材上沉積III-V族半導體材料之氣相磊晶(VPE)及化學氣相沉積(CVD)系統及製作並使用此等系統之方法有關。
化學氣相沉積(CVD)為一種用於將固態材料沉積在底材上之化學製程，普遍使用於半導體元件之製造。在化學氣相沉積製程中，一底材被曝 露在一種或多種試劑氣體下，該些試劑氣體會進行反應、分解，或既反應又分解，從而使一種固體材料沉積在底材表面上。
在本發明所屬技術領域中，有一種特定類型之CVD製程，稱為氣相磊晶(VPE)。在氣相磊晶製程中，一底材在一反應腔內曝露於一種或多種試劑蒸汽下，該些試劑氣體會進行反應、分解，或既反應又分解，從而使一種固態材料以磊晶方式沉積在該底材表面上。氣相磊晶製程經常用於沉積III-V族半導體材料。在一氣相磊晶製程中，試劑蒸汽其中之一包含一種氫化物蒸汽時，該製程可稱為氫化物氣相磊晶(HVPE)製程。
氫化物氣相磊晶(HVPE)製程係用於形成諸如氮化鎵(GaN)等III-V族半導體材料。在此等製程中，底材上之GaN磊晶生長係因氯化鎵(GaCl)與氨氣(NH3)間之氣相反應所致，該氣相反應是在增溫至介於大約500℃及大約1,100℃間之一反應腔內進行。NH3可由一標準之氨氣來源供應。
在一些方法中，GaCl蒸汽的提供方式是讓氯化氫(HCl)氣體(可由一標準之HCl氣來源供應)通過受熱之液態鎵上方，以在反應腔內原地形成GaCl。液態鎵可加熱至介於大約750℃及大約850℃間之溫度。GaCl及NH3可被導向一受熱底材(像是半導體材料之晶圓)之表面，例如其上方。2001年1月30日核發予Solomon等人之美國專利6,179,913號揭露了用於此等系統及方法之一種氣體注入系統，該專利之完整揭露茲以此參照方式納入本說明書。
在此等系統中，為補充液態鎵來源，反應腔可能必須開啟而接觸到周圍環境。此外，在此等系統中，反應腔可能無法進行原地清潔。
為解決此等問題，已有人開發出採用前驅物GaCl3外部來源之方法及系統，將GaCl3直接注入反應腔。此等方法及系統之範例揭示於，舉例而言，2009年9月10日以Arena等人之名公開之美國專利申請公開案US 2009/0223442 A1號，其完整揭露茲以此參照方式納入本說明書。
本概要旨在以簡要形式介紹一系列概念，此等概念將在下文於本發明之一些示範性實施例中進一步詳述。本概要之用意並非指出所主張專利標的之主要特點或基本特點，亦非用於限制所主張專利標的之範圍。
在一些實施例中，本發明包含沉積系統。該些沉積系統包含一反應腔，其具有一個或多個腔壁。至少一個熱輻射發射體被組構成發出熱輻射穿過該一個或多個腔壁當中至少一個腔壁並進入該反應腔之內部。該熱輻射所包含之波長，可在電磁輻射頻譜之紅外線區域及可見光區域當中至少一者之波長範圍內。該熱輻射所穿透之該至少一個腔壁包含一種透明材料，該材料至少實質上對該波長範圍內之電磁輻射為透明。該沉積系統更包括至少一個計量裝置，其包含一感測器。該感測器位於該反應腔外部，且被定向及組構成接收從該反應腔內部傳至該反應腔外部之一電磁輻射信號。該電磁輻射信號可包含該熱輻射所發出之波長範圍內之一種或多種波長。至少一體積之不透明材料所在位置可防止該至少一個熱輻射發射體所發出之至少一些熱輻射被該至少一個計量裝置之感測器偵測到。該不透明材料對該熱輻射所發出之波長範圍內之電磁輻射波長為不透明。
在其他實施例中，本發明包含形成沉積系統之方法。至少一個熱輻射發射體可安置在包含一個或多個腔壁之一反應腔外部並靠近該反應腔。該至少一個熱輻射發射體可被定向成發出熱輻射穿過該一個或多個腔壁當中至少一個腔壁並進入該反應腔之內部。該至少一個熱輻射發射體可包含一發射體，其被組構成發出電磁輻射頻譜之紅外線區域及可見光區域當中至少一者之電磁輻射波長範圍內之熱輻射。被發出之熱輻射穿過之至少一個腔壁可加以選定使之包含一種透明材料，該材料至少實質上對該熱輻射所發出之波長範圍內之電磁輻射為透明。至少一個計量裝置之感測器可安置在該反應腔外部並靠近該反應腔。該感測器可被定向成接收從該反應腔內部傳至該反應腔外部之一電磁輻射信號。該感測器可加以選定使之包含一感測器，其被組構成偵測該一個或多個熱輻射發射體所發出之熱輻射在該波長範圍內之一種或多種波長之電磁輻射信號。在一位置提供至少一體積之不透明材料，以防止該至少一個熱輻射發射體所發出之至少一些熱輻射被該至少一個計量裝置之感測器偵測到。該不透明材料可加以選定，使 之包含對該熱輻射所發出之波長範圍內之電磁輻射波長為不透明之一種材料。
在更進一步之實施例中，本發明包含利用沉積系統將材料沉積在工件底材上之方法。至少一個工件底材可安置在一反應腔之內部。熱輻射可從位於該反應腔外部之至少一個熱輻射發射體發出，穿過該反應腔之一個或多個腔壁之至少一部分而傳入該反應腔內部。該熱輻射所穿過之一個或多個腔壁可包含一種透明材料，該透明材料對該熱輻射為透明。至少一種製程氣體可導入該反應腔。該工件底材及該至少一種製程氣體當中至少一者可被該熱輻射加熱。材料可從該至少一種製程氣體沉積在該至少一個工件底材上。至少一個計量裝置之感測器可用於感測代表該工件底材之至少一項特性之一電磁輻射信號。該感測器可位於該反應腔外部並靠近該反應腔。該感測器偵測到之電磁輻射信號可從該反應腔內部穿過該反應腔之一個或多個腔壁，其對該電磁輻射信號為透明，而傳至該感測器。利用至少一體積之不透明材料屏蔽該感測器，使其不受該熱輻射發射體所發出之至少一些熱輻射影響。
本說明書所提出之說明並非對於任何特定系統、元件或裝置之實際意見，而僅用於描述本發明實施例之理想化陳述。
在本說明書中，「III-V族半導體材料」係指並包含至少主要包括元素週期表中一種或多種IIIA族元素(硼、鋁、鎵、銦、鈦)與一種或多種VA族元素(氮、磷、砷、銻、鉍)之任何半導體材料。舉例而言，III-V族半導體材料包括，但不限於，氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、氮化銦(InN)、磷化銦(InP)、砷化銦(InAs)、氮化鋁(AlN)、磷化鋁(AlP)、砷化鋁(AlAs)、氮化銦鎵(InGaN)、磷化銦鎵(InGaP)、氮磷化銦鎵(InGaNP)等等。
在本說明書中，「氣體」一詞包括氣體(不具獨立形狀或體積之流體)及蒸汽(有擴散之液態或固態物質懸浮其中之氣體)，且「氣體」及「蒸汽」兩詞在本說明書中作同義詞使用。
圖1呈現與本發明相符之一沉積系統100之範例。該沉積系統100包括至少實質上封閉之一反應腔102、至少一個熱輻射發射體104、一計量裝置 106，以及一體積之不透明材料(未顯示於圖1)，該不透明材料被組構及設置成屏蔽該計量裝置106之一感測器108使其不受該熱輻射發射體104發出之至少一些輻射影響。該沉積系統100之元件將於下文詳述。在一些實施例中，該沉積系統100可包含一CVD系統，亦可包含一VPE沉積系統(例如HVPE沉積系統)。
該反應腔102可包含一個或多個腔壁。例如，該些腔壁可包含水平定向之一頂壁124、水平定向之一底壁126，以及該頂壁124及該底壁126間垂直定向之一個或多個側壁128。
該沉積系統100可更包括一氣體注入裝置130，其係用於將一種或多種製程氣體注入該反應腔102，以及一排氣與裝載次組件132，其係用於將製程氣體排出該反應腔102並將底材載入該反應腔102及將底材從該反應腔102卸載出來。該氣體注入裝置130可被組構成使一種或多種製程氣體穿過該反應腔102之一個或多個側壁128而注入。
在一些實施例中，該反應腔102可具有拉長矩形棱柱之幾何形狀，如圖1所示。在一些此等實施例中，該氣體注入裝置132可位於該反應腔102之一第一端，而該排氣與裝載次組件可位於該反應腔102之相反第二端。在其他實施例中，該反應腔102可具有其他幾何形狀。
該沉積系統100包括一底材支撐結構134(例如一基座)，其被組構成支撐一個或多個工件底材136，以在該沉積系統100內將半導體材料沉積或以其他方式提供於該些工件底材136上。舉例而言，該一個或多個工件底材136可包含晶粒或晶圓。如圖1所示，該底材支撐結構134可耦合至一主軸139，該主軸119可被耦合(例如在結構上直接耦合、以磁性方式耦合等等)至諸如電氣馬達等一驅動裝置(圖中未顯示)，該驅動裝置被組構成用於驅動該主軸139之旋轉，從而使該反應腔102內之底材支撐結構134旋轉。
該沉積系統100更包括用於將製程氣體流過該反應腔102之一氣體流動系統。舉例而言，該沉積系統100可包含至少一個氣體注入裝置130，其在一第一位置103A將一種或多種製程氣體注入該反應腔102，以及一真空裝置133，其將該一種或多種製程氣體從該第一位置103A經由該反應腔102抽取至一第二位置103B，並在該第二位置103B將該一種或多種製程氣體從該反應腔102排空。該氣體注入裝置130可包含，舉例而言，含有連接器 之一氣體注入歧管，該些連接器被組構成與從製程氣體來源攜帶一種或多種製程氣體之導管耦合。
繼續參照圖1，該沉積系統100可包括五個氣體流入導管140A~140E，其從各自的製程氣體來源142A~142E將氣體攜至該氣體注入裝置130。作為一個選項，可利用氣閥(141A~141E)選擇性地分別控制流過該些氣體流入導管140A~140E之氣體流量。
在一些實施例中，該些氣體來源142A~142E當中至少一個可包含GaCl3、InCl3或AlCl3當中至少一者之外部來源，如美國專利申請公開2009/0223442 A1號所述。GaCl3、InCl3、AlCl3可以二聚物形式存在，例如Ga2Cl6、In2Cl6、Al2Cl6。因此，該些氣體來源142A~142E當中至少一個可包含諸如Ga2Cl6、In2Cl6或Al2Cl6之一種二聚物。
在實施例中，若該些氣體來源142A~142E當中的一個或多個為GaCl3來源或包括GaCl3來源，則該GaCl3來源可包含溫度維持在至少100℃之溫度(例如約130℃)之液態GaCl3之一貯存器，且該GaCl3來源可包含用來提高該液態GaCl3蒸發率之物理方式。此種物理方式可包括，舉例而言，被組構成攪動該液態GaCl3之一裝置、被組構成噴灑該液態GaCl3之一裝置、被組構成使載體氣體快速流過該液態GaCl3上方之一裝置、被組構成使載體氣體起泡通過該液態GaCl3之一裝置、被組構成以超音波方式散佈該液態GaCl3之一裝置，例如一壓電裝置，以及諸如此類者。作為非限定性之一範例，當該液態GaCl3之溫度維持在至少100℃時，可使一種載體氣體，例如He、N2、H2或Ar，起泡通過該液態GaCl3，這樣該來源氣體便可包含由一種或多種載體氣體運送之前驅氣體。
在一些實施例中，該些氣體流入導管140A~140E之溫度可控制在介於該些氣體來源142A~142E之溫度及該反應腔102之溫度間。該些氣體流入導管140A~140E及相關質量通量感測器、控制器等等之溫度可由該些氣體來源142A~142E個別出口處之一第一溫度(例如約100℃或更高)逐漸上升至該反應腔102入口處之一第二溫度(例如約150℃或更低)，以避免該些氣體(例如GaCl3蒸氣)在該些氣體流入導管140A~140E內凝結。作為一個選項，該些氣體來源142A~142E與該反應腔102間之個別氣體流入導管140A~140E之長度可為大約3英尺或更短、大約2英尺或更短，或甚至 大約1英尺或更短。該些來源氣體之壓力可用一種或多種壓力控制系統加以控制。
在其他實施例中，該沉積系統100可包括少於五個(例如一個到四個)氣體流入導管及各別之氣體來源，或者，該沉積系統100可包括多於五個(例如六個、七個等等)氣體流入導管及各別之氣體來源。
該些氣體流入導管140A~140E當中的一個或多個可延伸至該氣體注入裝置130。該氣體注入裝置130可包含一個或多個材料塊，該些製程氣體可穿過該些材料塊而運進該反應腔102。一個或多個降溫導管131可穿過該些材料塊。一降溫流體可流過該一個或多個降溫導管131，以在該沉積系統100操作期間，使經由該些氣體流入導管140A~140E流過該氣體注入裝置130之氣體維持在理想溫度範圍內。舉例而言，在該沉積系統100操作期間，最好將經由該些氣體流入導管140A~140E而流過該氣體注入裝置130之氣體維持在低於大約200℃之溫度(例如約150℃)。
作為一個選項，該沉積系統100可包含一內部前驅氣體爐138，如2011年8月22日以Bertram等人之名提出，名稱為「反應腔內含有前驅氣體爐之沉積系統及相關製作方法(DEPOSITION SYSTEMS INCLUDING A PRECURSOR GAS FURNACE WITHIN A REACTION CHAMBER,AND RELATED METHODS)」之美國臨時專利申請案61/526,143號所描述者，該申請案之完整揭露茲以此參照方式納入本說明書。
繼續參照圖1，該排氣與裝載次組件132可包含一真空腔194，流經該反應腔102之氣體會受到該真空腔194中之真空抽取並從該反應腔102排出。該真空腔194內之真空係由該真空裝置133產生。如圖1所示，該真空腔194可位於該反應腔102下方。
該排氣與裝載次組件132可更包含一沖淨氣體簾裝置196，其被組構及定向成提供大致為平坦簾幕之一流動沖淨氣體，其從該沖淨氣體簾裝置196流出並流進該真空腔194。該排氣與裝載次組件132亦可包括一進出門188，該門可選擇性予以開啟以從該底材支撐結構134裝載及/或卸載該些工件底材136，並可選擇性予以關閉以使用該沉積系統100處理該些工件底材136。在一些實施例中，該進出門188可包含至少一個板體，該板體被組構成在閉合之一第一位置與開啟之一第二位置間移動。在一些實施例中，該進出門188可延伸穿過該反應腔102之一側壁。
該反應腔102可至少實質上為封閉，這樣當該進出門188之板體處於閉合之第一位置時，便無法經由該進出門188接觸到該底材支撐結構134。而當該進出門188之板體處於開啟之第二位置時，則可經由該進出門188接觸到該底材支撐結構134。
由該沖淨氣體簾裝置196發出之沖淨氣體簾可在裝載及/或卸載工件底材136期間減少或防止氣體從該反應腔102逸出。
氣體副產物、載體氣體及任何過量之前驅氣體則可經由該排氣與裝載次組件132從該反應腔102排出。
如圖1所示，該沉積系統100可包含多個熱輻射發射體104。該些熱輻射發射體104被組構成發出電磁輻射頻譜之紅外線區域及可見光區域當中至少一者之電磁輻射波長範圍內之熱輻射。舉例而言，該些熱輻射發射體104可包含加熱燈(未顯示)，其被組構成發出電磁輻射形式之熱能。
在一些實施例中，該些熱輻射發射體104可位於該反應腔102外部下方並緊鄰該底壁126。在其他實施例中，該些熱輻射發射體104可位於該反應腔102上方並緊鄰該頂壁124、位於該反應腔102旁邊並緊鄰一個或多個側壁128，或位於前述位置之組合。
該些熱輻射發射體104可以多列熱輻射發射體104之方式設置，以便各列可獨立控制。換言之，每一列熱輻射發射體104發出之熱能係可獨立控制。該些列之定位可在橫向上垂直於氣體淨流通過該反應腔102之方向，從圖1之觀點而言為由左到右之方向。這樣，如有需要，受到獨立控制之各列熱輻射發射體104便可提供選定之一熱梯度涵蓋整個該反應腔102。
該些熱輻射發射體104可位於該反應腔102外部並被組構成發出熱輻射穿過該反應腔102之至少一個腔壁而進入該反應腔102之內部。因此，被該熱輻射穿過(以傳入該反應腔102)之該些腔壁之至少一部分可包含一種透明材料，以使該熱輻射得以有效率地穿透進該反應腔102之內部。具體而言，該透明材料即至少實質上對某些波長之電磁輻射為透明之材料，而該些波長之電磁輻射對應於該些熱輻射發射體104所發出之熱輻射。舉例而言，就該些熱輻射發射體104所發出並撞擊在該透明材料上之熱輻射而言，在其波長範圍內有至少約80%、至少約90%，或甚至至少約95%可穿過該透明材料並進入該反應腔102之內部。
作為非限定性之一範例，該透明材料可包含一種透明耐火陶瓷材料，像是透明石英(亦即二氧化矽(SiO2))。該透明石英可為熔融石英，亦可具有非晶質之微結構。在本發明之進一步實施例中，任何其他耐火材料，只要在利用該沉積系統100實施沉積製程期間之溫度及環境下可同時維持物理及化學安定，及對該些熱輻射發射體104發出之熱輻射為充分透明，亦可用於形成該沉積系統100中該些腔壁之一個或多個。
如圖1所示，在一些實施例中，該些熱輻射發射體104可設置在該反應腔102外部下方並緊鄰該反應腔102之底壁126。在此等實施例中，該底壁126可包含一種透明材料，像是透明石英，以使該些熱輻射發射體104所發出之熱輻射得以如上所述穿透進該反應腔102之內部。當然，該些熱輻射發射體104可緊鄰該反應腔102之其他腔壁而提供，且此等腔壁之至少一部分亦可如本說明書所述包含一種透明材料。
如前所述，該沉積系統100可包含一個或多個計量裝置106，以在該反應腔102內部原地偵測及/或測量一工件底材136之一項或多項特性，或沉積在該工件底材136上之一種材料之一項或多項特性。該一個或多個計量裝置106可包含，舉例而言，反射計(reflectometer)、偏差計(deflectometer)、高溫計(pyrometer)當中的一個或多個。在本發明所屬技術領域中，反射計常用於測量該反應腔102中沉積在該工件底材136上之材料之生長速率及/或形貌。在本發明所屬技術領域中，偏差計常用於測量該工件底材136(及/或其上所沉積之材料)之平坦度或不平坦度(例如彎曲度)。在本發明所屬技術領域中，高溫計常用於測量該反應腔102內該工件底材136之溫度。此等計量裝置106包含一個或多個感測器108，其係用於偵測及/或測量一種或多種預定波長之電磁輻射，以實現各該計量裝置之度量。在一些此等計量裝置106中，所接收及偵測到之電磁輻射亦可能是由該計量裝置106所發出。換言之，該計量裝置106可朝該工件底材136發出電磁輻射，然後偵測到該電磁輻射受到該工件底材136反射、偏斜或以其他方式影響後所發出之電磁輻射。
該一個或多個計量裝置106及相關感測器108可位於該反應腔102外部。該些感測器108可被定向及組構成接收從該反應腔102內部傳向該反應腔102外部之電磁輻射信號。舉例而言，如圖1所示，該一個或多個計量裝置106及相關感測器108可位於該反應腔102上方並緊鄰該頂壁124。在此 等組構下，該些感測器108可被定向及組構成接收從該反應腔102內部穿過該頂壁124傳向該反應腔102外部之電磁輻射信號。這樣至少該腔壁(例如該頂壁124)被該電磁輻射信號穿過而抵達該些感測器108之部分，可至少實質上對相應於該些感測器108所接收之電磁輻射信號之一種或多種電磁輻射波長為透明。至少該腔壁被該電磁輻射信號穿過而抵達該些感測器108之部分可如前述包含一種透明材料，像是透明石英。
該一種或多種電磁輻射波長，其對應於該些感測器108所接收之電磁輻射信號，可屬於電磁輻射頻譜之紅外線區域及可見光區域當中至少一者，且可在對應於該些熱輻射發射體104所發出之熱輻射之電磁輻射波長範圍內。因此，該一個或多個計量裝置106之感測器108可接收及偵測到該些熱輻射發射體104所發出之散逸電磁輻射，此種散逸電磁輻射可能在所偵測到之電磁輻射信號中導致雜訊，從而對利用該一個或多個計量裝置106以獲得精確測量值之能力產生不利影響。此外，在一些實施例中，該反應腔102之腔壁可用於將該些熱輻射發射體104所發出之熱輻射朝該一個或多個計量裝置106之感測器108反射及導引過去。
因此，依照本發明之實施例，該沉積系統100可更包括一個或多個體積之不透明材料，其位置可加以選定，以防止該些熱輻射發射體104所發出之至少一些熱輻射被該一個或多個計量裝置106之感測器108偵測到。該不透明材料對某一波長範圍內之電磁輻射之波長為不透明，而該波長範圍內之電磁輻射波長係對應於該些熱輻射發射體104所發出之熱輻射之波長。換言之，該不透明材料對該些熱輻射發射體104所發出熱輻射之至少一部分為不透明。舉例而言，就該些熱輻射發射體104所發出並撞擊在一公釐厚之該不透明材料樣本上之熱輻射而言，在其波長範圍內只有大約25%或更低、大約15%或更低，或甚至大約5%或更低，可穿過該不透明材料樣本。
作為非限定性之一範例，該不透明材料可包含一種不透明耐火陶瓷材料，像是不透明石英(亦即二氧化矽(SiO2))。該不透明石英可以為熔融石英，亦可具有非晶質之微結構。在一些實施例中，該石英可包含微孔洞(亦即氣泡)或使得該石英呈不透明之其他內含物。任何其他耐火材料，只要在利用該沉積系統100實施沉積製程期間之溫度及環境下可同時維持物理及化學安定，及對該些熱輻射發射體104發出之熱輻射為充分不透明，亦可作為與本發明實施例相符之不透明材料使用。
如圖1所示，在一些實施例中，一個或多個不透明體148可安置在該反應腔102之內部，每個不透明體皆包含一體積之此種不透明材料。在一些實施例中，該一個或多個不透明體148可包含大致平坦之板狀結構。在此等實施例中，該些大致平坦板狀結構可在橫向上加以定位，以使其大致平行於該頂壁124及該底壁126而延伸，如圖1所示。該一個或多個不透明體148可設置在該頂壁124及該底壁126之間，亦可被設置及定向成屏蔽該些感測器108使其不受該熱輻射發射體104所發出之至少一些輻射影響。舉例而言，大致平坦之一板狀不透明體148可位於該內部前驅氣體爐148上方並靠近該氣體注入裝置130，而額外之大致平坦板狀不透明體138可位於靠近該排氣與裝載次組件132之處，如圖1所示。
此外，該些腔壁當中的一個或多個之至少一部分可包含一體積之不透明材料。舉例而言，圖2為圖1所示沉積系統100之簡化透視圖。在圖2中，不透明材料以網點陰影表示，以利呈現腔壁之不透明區域。
如圖2所示，並繼續參照圖1，該些側壁128當中的一個或多個之至少一部分可包含一種不透明材料。此等側壁128可包含介於該氣體注入裝置130及該排氣與裝載次組件132間，在縱向上沿著該反應腔102延伸之該些側壁128。在圖2所示之實施例中，在縱向上沿著該反應腔102延伸之該些側壁128係完全由不透明材料所形成。在其他實施例中，則只有該些側壁128之一部分包含不透明材料。
如前所述，該一個或多個計量裝置106之感測器108可設置在該反應腔102外部並緊鄰該反應腔102之一個腔壁。該些感測器108所緊鄰之腔壁可包含一個或多個透明部分，其定義出可讓一電磁輻射信號在撞擊一感測器108前穿過之透明窗，該些感測器108所緊鄰之腔壁還包含一個或多個不透明部分，其屏蔽了該感測器108使其不受該些熱輻射發射體104發出之散逸電磁輻射影響。舉例而言，在圖2之實施例中，該一個或多個計量裝置106(圖1)之該些感測器108被設置成緊鄰該頂壁124。該頂壁124包含一體積之不透明材料150，以及穿過該體積之不透明材料150之透明窗152。這樣一電磁輻射信號便可穿過該些透明窗152並撞擊該些感測器108，且該體積之不透明材料150可屏蔽該些感測器108使其不受該些熱輻射發射體104(圖1)發出之電磁輻射影響。
該些腔壁之不透明材料部分可為該些腔壁之組成部分，或者，該些腔壁之不透明材料部分可包含，舉例而言，設置成緊鄰(或接合至)各該腔壁之不透明材料之板體或其他物體。作為非限定性之一範例，該頂壁124之不透明材料體150可包含以不透明材料形成之大致平坦之一板狀結構，其具有穿透該材料而定義出該些透明窗152之孔洞。該大致平坦板狀結構可設置在或接合至另一大致平坦板狀透明結構上，該另一大致平坦板狀透明結構係以透明材料形成，並構成該頂壁124之其餘部分。
圖3A至3C為用於進一步描述本發明實施例之圖表。圖3A為簡化之概要圖表，用於呈現該些熱輻射發射體104(圖1)所發出熱輻射之發射頻譜之一範例。換言之，圖3A為所發出熱輻射之強度作為所發出熱輻射之波長之函數之圖表。圖3A(以及圖3B及3C)所描繪之波長從電磁輻射頻譜之可見光區域(例如從大約380 nm至大約760 nm)涵蓋至電磁輻射頻譜之紅外線區域(例如從大約750 nm至大約1.0 mm)。圖3B為電磁輻射如前所述穿透該些腔壁當中一個或多個之一公釐厚透明材料樣本之百分比圖表，該百分比係作為波長之函數，該波長範圍與圖3A呈現之波長範圍相同。同樣地，圖3C為電磁輻射如前所述穿透該些腔壁當中一個或多個之一公釐厚不透明材料樣本之百分比圖表，該百分比係作為波長之函數，該波長範圍與圖3A及3B呈現之波長範圍相同。
參照圖3A，依照本發明之實施例，一波長範圍可予以界定，例如從一第一波長λ1至一第二波長λ2之範圍，該些熱輻射發射體104(圖1)可被組構成發出該波長範圍內之熱輻射。該些熱輻射發射體104亦可發出波長在該第一波長λ1至該第二波長λ2範圍以外之熱輻射，但該熱輻射所發出之波長包含介於該第一波長λ1及該第二波長λ2間之波長。該一個或多個計量裝置106之感測器108(圖1)可被定向及組構成接收一種或多種預定信號波長之電磁輻射信號，其在該第一波長λ1至該第二波長λ2之範圍內，例如圖3A所示之信號波長λS。
如前所述，該些熱輻射發射體104(圖1)可被組構成發出可穿過至少一個腔壁並進入該反應腔102之內部區域之熱輻射。該熱輻射所穿透之至少一個腔壁可包含一種透明材料，該材料至少實質上對該第一波長λ1至該第二波長λ2範圍內之電磁輻射之波長為透明。舉例而言，圖3B呈現熱輻射穿透該些腔壁當中一個或多個之一公釐厚透明材料樣本之電磁輻射百分比之 圖表，該百分比係作為波長之函數。如圖3B所示，在該第一波長λ1至該第二波長λ2之波長範圍內，該透明材料之平均穿透率為至少大約80%。在其他實施例中，在該第一波長λ1至該第二波長λ2之波長範圍內，該透明材料之平均穿透率可為至少大約90%，或甚至至少大約95%。
此外，如前所述，該沉積系統100中至少一體積之不透明材料對該第一波長λ1至該第二波長λ2範圍內之電磁輻射波長為不透明，該至少一體積之不透明材料係用於屏蔽該一個或多個計量裝置106之感測器108使其不受該些熱輻射發射體104(圖1)所發出熱輻射之至少一部分影響。舉例而言，圖3C呈現熱輻射穿透該些腔壁當中一個或多個之一公釐厚不透明材料樣本之電磁輻射百分比之圖表，該百分比係作為波長之函數。如圖3C所示，該不透明材料在該第一波長λ1至該第二波長λ2之波長範圍內之平均穿透率為大約25%或更低。在其他實施例中，該不透明材料在該第一波長λ1至該第二波長λ2之波長範圍內之平均穿透率可為大約15%或更低，或甚至大約5%或更低。
在一些實施例中，當界定該第一波長λ1至該第二波長λ2之波長範圍時，若使該些熱輻射發射體104所發出熱輻射之發射頻譜曲線下方之面積(例如圖3A所示者)包含電磁輻射頻譜中可見光與紅外線區域(亦即380 nm至1.0 mm)之發射頻譜曲線下方之總面積之至少大約50%、至少大約60%，或甚至至少大約70%，則上述該些條件可獲得滿足。
本發明之其他實施例包含製作及使用本說明書所述沉積系統之方法。
舉例而言，再次參照圖1及圖2，一沉積系統100可經由將一個或多個熱輻射發射體104安置在一反應腔102外部並靠近該反應腔102而形成，該反應腔102包含一個或多個腔壁。該些熱輻射發射體104可被定向成發出熱輻射穿過至少一個腔壁並進入該反應腔102之內部。該些熱輻射發射體104可加以選定使之包含一發射體，該發射體被組構成發出電磁輻射頻譜之紅外線區域及可見光區域當中至少一者之電磁輻射波長範圍內之熱輻射。該波長範圍可從一第一波長λ1延伸至一第二波長λ2，如上文參照圖3A至3C所述。
該些腔壁當中至少一個腔壁可加以選定使之包含一種透明材料，該材料至少實質上對該波長範圍內之電磁輻射為透明，如上文參照圖3B所述。
至少一個計量裝置106之感測器108可安置在反應腔102外部並靠近該反應腔102，該感測器108可被定向成接收從該反應腔102內部傳至該反應腔102外部之一電磁輻射信號。再者，該感測器108可加以選定，以使該感測器108被組構成偵測該波長範圍內一種或多種波長之電磁輻射信號，像是前文參照圖3A至3C所述之信號波長λS。
在一位置可提供至少一體積之不透明材料，以防止該一個或多個熱輻射發射體104所發出之至少一些熱輻射被該一個或多個計量裝置106之感測器108偵測到。該不透明材料可加以選定使之包含一種材料，其對該第一波長λ1至該第二波長λ2之波長範圍內之電磁輻射波長為不透明，如上文參照圖3C所述。在一些實施例中，該些腔壁當中的一個或多個可加以選定，使之包含該至少一體積之不透明材料。此外，或作為一個選項，可選定一不透明體使之包含該不透明材料，並將該不透明體安置在該反應腔102內部。該不透明體可加以選定，使之包含大致平坦之一板狀結構。
作為一個選項，該反應腔102可包含一頂壁124、一底壁126，以及該頂壁124及該底壁126間之至少一側壁128。在一些此等實施例中，作為一個選項，該一個或多個熱輻射發射體104可安置在該反應腔102外部下方並緊鄰該底壁126，且該一個或多個計量裝置106之感測器108可安置在該反應腔102外部上方並緊鄰該頂壁124。在此等實施例中，該底壁126可加以選定，使之包含該透明材料。再者，該頂壁124及該底壁126當中至少一者可加以選定，使之包含該至少一體積之不透明材料。此外，或作為一個選項，可選定一不透明體148並將其安置在該反應腔102內部，如前文參照圖1所述。
作為非限定性之一範例，該透明材料可包含一種透明石英材料，而該不透明材料可包含一種不透明石英材料，如前文所述。
使用沉積系統100之方法可依照本發明之進一步實施例操作。將至少一個工件底材136安置在一反應腔102之內部。熱輻射可從該反應腔102外部之至少一個熱輻射發射體104發出，穿過該反應腔102之一個或多個腔壁而進入該反應腔102之內部，該一個或多個腔壁包含對該熱輻射為透明之一種透明材料。將至少一種製程氣體導入該反應腔102，並利用該熱輻射加熱該工件底材136及該至少一種製程氣體當中至少一者。在該反應腔102內，材料可從該至少一種製程氣體沉積在該工件底材136上。該一個或多個計量裝 置106之感測器108可用於感測一電磁輻射信號，其代表該工件底材136之至少一項特性(例如該工件底材136上所沉積材料之一項特性)。該感測器108可安置在該反應腔102外部並靠近該反應腔102。該感測器108偵測到之電磁輻射信號可從該反應腔102內部穿過該反應腔102之一個或多個腔壁之至少一部分(其對該電磁輻射信號為透明)而傳至該感測器108。如前所述，利用至少一體積之不透明材料，可屏蔽該感測器108使其不受該至少一個熱輻射發射體所104發出之至少一些熱輻射影響。舉例而言，可利用該反應腔102之至少一個腔壁(其包含至少一體積之不透明材料)屏蔽該感測器108，使其不受該熱輻射之至少一部分所影響。此外，或作為一個選項，亦可如前所述利用安置在該反應腔102內部之至少一個不透明體148屏蔽該感測器108，使其不受該熱輻射之至少一部分所影響。
茲將本發明其他非限定性質之示範性實施例敘述如下。
實施例1：一沉積系統，其包含：一反應腔，該反應腔包含一個或多個腔壁；至少一個熱輻射發射體，其被組構成發出電磁輻射頻譜之紅外線區域及可見光區域當中至少一者之電磁輻射波長範圍內之熱輻射，穿過該一個或多個腔壁當中至少一個腔壁而進入該反應腔之內部，該至少一個腔壁包含一種透明材料，該透明材料至少實質上對該波長範圍內之電磁輻射為透明；包含一感測器之至少一個計量裝置，該感測器位於該反應腔外部並被定向及組構成接收該波長範圍內一種或多種波長之電磁輻射信號，該電磁輻射信號係從該反應腔內部傳至該反應腔外部；以及至少一體積之不透明材料，該不透明材料對該波長範圍內之電磁輻射之波長為不透明，該至少一體積之不透明材料所在位置可防止該至少一個熱輻射發射體所發出之至少一些熱輻射被該至少一個計量裝置之感測器偵測到。
實施例2：如實施例1之沉積系統，其中該至少一體積之不透明材料包含該一個或多個腔壁當中一個腔壁之至少一部分。
實施例3：如實施例1之沉積系統，其更包括安置於該反應腔內部之一物體，該物體包含該至少一體積之不透明材料。
實施例4：如實施例3之沉積系統，其中安置於該反應腔內部之該物體包含大致平坦之一板狀結構。
實施例5：如實施例1至3中任一例之沉積系統，其中該反應腔之一 個或多個腔壁包含一頂壁、一底壁，及該頂壁及該底壁間之至少一側壁。
實施例6：如實施例5之沉積系統，其中該至少一個熱輻射發射體被設置成緊鄰該底壁。
實施例7：如實施例5或實施例6之沉積系統，其中該底壁包含該透明材料。
實施例8：如實施例7之沉積系統，其中該底壁包含透明石英。
實施例9：如實施例5至8中任一例之沉積系統，其中該頂壁之至少一部分包含一體積之不透明材料，像是不透明石英。
實施例10：如實施例5至9中任一例之沉積系統，其中該至少一側壁之至少一部分包含一體積之不透明材料，例如不透明石英。
實施例11：如實施例5至10中任一例之沉積系統，其中該至少一個計量裝置之感測器被設置成緊鄰該頂壁。
實施例12：如實施例5至11中任一例之沉積系統，其中該至少一個熱輻射發射體被設置在該反應腔外部並緊鄰該底壁，該底壁之至少一部分包含該透明材料，且該至少一個計量裝置之感測器被設置在該反應腔外部並緊鄰該頂壁。
實施例13：如實施例12之沉積系統，其中該頂壁及該至少一側壁當中至少一者包含該至少一體積之不透明材料。
實施例14：如實施例13之沉積系統，其更包括另一體積之不透明材料，該不透明材料被設置在該反應腔內部並介於該頂壁及該底壁之間。
實施例15：如實施例12之沉積系統，其中該至少一體積之不透明材料被設置在該反應腔內部並介於該頂壁及該底壁之間。
實施例16：如實施例1至15中任一例之沉積系統，其中該至少一個熱輻射發射體包含多個燈具。
實施例17：如實施例1之沉積系統，其中該透明材料包含透明石英。
實施例18：如實施例1至17中任一例之沉積系統，其中該不透明材料包含不透明石英。
實施例19：一種形成沉積系統之方法，該方法包括：將至少一個熱輻射發射體安置在一反應腔外部並靠近該反應腔，該反應腔包含一個或多個腔壁；定向該至少一個熱輻射發射體，使其發出熱輻射穿過該一個或多個腔壁當中至少一個腔壁並進入該反應腔之內部；選定該至少一個熱輻射發射體使之包含一發射體，該發射體被組構成發出電磁輻射頻譜之紅外線區域及可見光區域當中至少一者之電磁輻射波長範圍內之熱輻射；選定該至少一個腔壁使之包含一透明材料，該透明材料至少實質上對該波長範圍內之電磁輻射為透明；將至少一個計量裝置之感測器安置在該反應腔外部並靠近該反應腔；定向該感測器以接收從該反應腔內部傳至該反應腔外部之一電磁輻射信號；選定該感測器，使之包含被組構成偵測該波長範圍內一種或多種波長之電磁輻射信號之一感測器；在一位置提供至少一體積之不透明材料，以防止該至少一個熱輻射發射體所發出之至少一些熱輻射被該至少一個計量裝置之感測器偵測到；以及選定該不透明材料，使之包含對該波長範圍內之電磁輻射之波長為不透明之一種材料。
實施例20：如實施例19之方法，其更包括選定該一個或多個腔壁當中至少一個腔壁，使之包含該至少一體積之不透明材料。
實施例21：如實施例20之方法，其更包括：將一物體安置在該反應腔之內部；以及選定該物體使之包含另一體積之不透明材料。
實施例22：如實施例19之方法，其更包括：將一物體安置在該反應腔之內部；以及選定該物體使之包含該至少一體積之不透明材料。
實施例23：如實施例22之方法，其更包括選定該物體，使之包含大致平坦之一板狀結構。
實施例24：如實施例19至23中任一例之方法，其更包括選定該反應腔之一個或多個腔壁，使之包含一頂壁、一底壁，以及該頂壁及該底壁間之至少一側壁。
實施例25：如實施例24之方法，其更包括將該至少一個熱輻射發射體安置成緊鄰該底壁。
實施例26：如實施例24或實施例25之方法，其更包括選定該底壁使之包含該透明材料。
實施例27：如實施例24至26中任一例之方法，其更包括選定該底壁 使之包含透明石英。
實施例28：如實施例24至27中任一例之方法，其更包括選定該頂壁使之包含該至少一體積之不透明材料。
實施例29：如實施例24至28中任一例之方法，其更包括選定該至少一側壁使之包含該至少一體積之不透明材料。
實施例30：如實施例24至29中任一例之方法，其更包括將該至少一個計量裝置之感測器安置成緊鄰該頂壁。
實施例31：如實施例30之方法，其更包括選定該頂壁使其至少有一部分包含該透明材料。
實施例32：如實施例24至31中任一例之方法，其更包括：將該至少一個熱輻射發射體安置在該反應腔外部並緊鄰該底壁；選定該底壁使之包含該透明材料；以及將該至少一個計量裝置之感測器安置在該反應腔外部並緊鄰該頂壁。
實施例33：如實施例32之方法，其更包括選定該頂壁及該底壁當中至少一者，使之包含該至少一體積之不透明材料。
實施例34：如實施例32或實施例33之方法，其更包括：將一物體安置在該反應腔內部；以及選定該物體使之包含該至少一體積之不透明材料。
實施例35：一種利用沉積系統將材料沉積在工件底材上之方法，該方法包括：將至少一個工件底材安置在一反應腔之內部；使熱輻射從該反應腔外部之至少一個熱輻射發射體發出，穿過該反應腔之一個或多個腔壁之至少一部分而傳入該反應腔內部，該一個或多個腔壁之至少一部分包含對該熱輻射為透明之一種透明材料；將至少一種製程氣體導入該反應腔；利用該熱輻射加熱該工件底材及該至少一種製程氣體當中至少一者；使材料從該至少一種製程氣體沉積在該至少一個工件底材上；利用位於該反應腔外部並緊鄰該反應腔之至少一個計量裝置之感測器，偵測代表該至少一個工件底材之至少一項特性之一電磁輻射信號，該電磁輻射信號係從該反應腔內部穿過該反應腔之一個或多個腔壁(其對該電磁輻射信號為透明)而傳至該感測器；以及利用至少一體積之不透明材料屏蔽該感測器，使其不受該熱輻射之至少一部分所影響。
實施例36：如實施例35之方法，其中利用至少一體積之不透明材料屏蔽該感測器使其不受該熱輻射之至少一部分所影響包含利用該一個或多個腔壁當中至少一個腔壁屏蔽該感測器，使其不受該熱輻射之至少一部分所影響，該至少一個腔壁包含該至少一體積之不透明材料。
實施例37：如實施例35或實施例36之方法，其中利用至少一體積之不透明材料屏蔽該感測器使其不受該熱輻射之至少一部分所影響包含利用安置在該反應腔內部之至少一個物體屏蔽該感測器，使其不受該熱輻射之至少一部分所影響，該至少一個物體包含該至少一體積之不透明材料。
上述實施例並不會限制本發明之範圍，因該些實施例僅為本發明實施例之範例，本發明乃由所附之申請專利範圍及其法律同等效力所界定。任何等同之實施例均在本發明之範圍內。事實上，對於本發明所屬技術領域具有通常知識者而言，除本說明書所示及所述者外，對於本發明之各種修改，例如替換所述元件之有用組合，都會因本說明書之敘述而變得顯而易見。此等修改亦在所附之申請專利範圍內。
100‧‧‧沉積系統
102‧‧‧反應腔
103A‧‧‧第一位置
103B‧‧‧第二位置
104‧‧‧熱輻射發射體
106‧‧‧計量裝置
108‧‧‧感測器
124‧‧‧頂壁
126‧‧‧底壁
128‧‧‧側壁
130‧‧‧氣體注入裝置
132‧‧‧裝載次組件
133‧‧‧真空裝
134‧‧‧底材支撐結構
136‧‧‧工件底材
139‧‧‧主軸
140A~140E‧‧‧導管
141A~141E‧‧‧氣閥
142A~145E‧‧‧氣體來源
188‧‧‧進出門
194‧‧‧真空腔
經由參照以下本發明示範性實施例之詳細說明將可更充分了解本發明，該些示範性實施例圖解於所附圖式內，其中：圖1為一剖面透視圖，其概要呈現一沉積系統之示範性實施例，該沉積系統包含一體積之不透明材料，其係用於屏蔽一計量裝置之感測器不受該沉積系統中一熱輻射發射體所發出之熱輻射影響；圖2為圖1所示沉積系統之局部透視圖；圖3A至3B為簡化之概要圖表，用於說明圖1及2之沉積系統中熱輻射發射體所發出熱輻射之波長與該沉積系統中各種元件之透明材料(圖3B)及不透明材料(圖3C)透射率間之關係，透射率係作為波長之函數。
100‧‧‧沉積系統
102‧‧‧反應腔
103A‧‧‧第一位置
103B‧‧‧第二位置
104‧‧‧熱輻射發射體
106‧‧‧計量裝置
108‧‧‧感測器
124‧‧‧頂壁
126‧‧‧底壁
128‧‧‧側壁
130‧‧‧氣體注入裝置
132‧‧‧裝載次組件
133‧‧‧真空裝
134‧‧‧底材支撐結構
136‧‧‧工件底材
139‧‧‧主軸
140A~140E‧‧‧導管
141A~141E‧‧‧氣閥
142A~145E‧‧‧氣體來源
188‧‧‧進出門
194‧‧‧真空腔

Claims (12)

  1. 一沉積系統，該系統包括：一反應腔，其包含一頂壁、一底壁，以及該頂壁及該底壁間之至少一側壁；至少一個熱輻射發射體，其被設置成緊鄰該底壁，該發射體被組構成發出電磁輻射頻譜之紅外線區域及可見光區域當中至少一者之電磁輻射波長範圍內之熱輻射，以穿過該反應腔之至少一個腔壁並進入該反應腔之內部，該反應腔之底壁包含一種透明材料，該透明材料至少實質上對該波長範圍內之電磁輻射為透明，該底壁包含透明石英；至少一個計量裝置，其包含位於該反應腔外部之一感測器，該感測器被定向及組構成接收該波長範圍內一種或多種波長之電磁輻射信號，該電磁輻射信號係從該反應腔內部傳至該反應腔外部；以及至少一體積之不透明材料，該不透明材料對該波長範圍內之電磁輻射之波長為不透明，該至少一體積之不透明材料所在位置可防止該至少一個熱輻射發射體所發出之至少一些熱輻射被該至少一個計量裝置之感測器偵測到，該頂壁之至少一部分包含該至少一體積之不透明材料，該不透明材料包含不透明石英。
  2. 如申請專利範圍第1項之沉積系統，其中該至少一體積之不透明材料包含該一個或多個腔壁當中一個腔壁之至少一部分。
  3. 如申請專利範圍第1項之沉積系統，其更包括安置於該反應腔內部之一物體，該物體包含該至少一體積之不透明材料。
  4. 如申請專利範圍第1項之沉積系統，其中該至少一側壁之至少一部分包含該至少一體積之不透明材料，且其中該不透明材料包含不透明石英。
  5. 如申請專利範圍第1項之沉積系統，其中該至少一個計量裝置之感測器被設置成緊鄰該頂壁，及該頂壁之至少一部分包含該至少一體積之不透明材料，且其中該不透明材料包含不透明石英，且其中該至少一側壁之至少一部分包含該至少一體積之不透明材料，且其中該不透明材料包含不透明石英。
  6. 如申請專利範圍第1項之沉積系統，其中該至少一個熱輻射發射體 被設置在該反應腔外部並緊鄰該底壁，該底壁之至少一部分包含該透明材料，及該至少一個計量裝置之感測器被設置在該反應腔外部並緊鄰該頂壁，且其中該頂壁及該至少一側壁當中至少一者包含該至少一體積之不透明材料。
  7. 一種形成一沉積系統之方法，該方法包括：將至少一個熱輻射發射體安置在一反應腔外部並靠近該反應腔，該反應腔包含一頂壁、一底壁，以及該頂壁及該底壁間之至少一側壁；定向該至少一個熱輻射發射體，使其發出之熱輻射穿過該一個或多個腔壁當中至少一個腔壁並進入該反應腔之內部；選定該至少一個熱輻射發射體使之包含一發射體，該發射體被組構成發出電磁輻射頻譜之紅外線區域及可見光區域當中至少一者之電磁輻射波長範圍內之熱輻射；選定該底壁使之包含一透明材料，該透明材料至少實質上對該波長範圍內之電磁輻射為透明，該透明材料包含石英材料；將至少一個計量裝置之感測器安置在該反應腔外部並靠近該反應腔；定向該感測器以接收從該反應腔內部傳至該反應腔外部之一電磁輻射信號；選定該感測器，使之包含被組構成偵測該波長範圍內一種或多種波長之電磁輻射信號之一感測器；在一位置提供至少一體積之不透明材料，以防止該至少一個熱輻射發射體所發出之至少一些熱輻射被該至少一個計量裝置之感測器偵測到；以及選定該不透明材料，使之包含對該波長範圍內之電磁輻射之波長為不透明之一種材料，選定該頂壁使之包含該至少一體積之不透明材料，其中該不透明材料包含不透明石英。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其更包括選定該一個或多個腔壁當中至少一個腔壁，使之包含該至少一體積之不透明材料。
  9. 如申請專利範圍第7項之方法，其更包括：將一物體安置在該反應腔之內部；以及選定該物體使之包含該至少一體積之不透明材料。
  10. 如申請專利範圍第7項之方法，其更包括選定該至少一側壁使之包含該至少一體積之不透明材料，且其中該不透明材料包含不透明石英。
  11. 如申請專利範圍第7項之方法，其更包括：將該至少一個計量裝置之感測器安置成緊鄰該頂壁，選定該頂壁使之包含該至少一體積之不透明材料，其中該不透明材料包含不透明石英，以及選定該至少一側壁使之包含該至少一體積之不透明材料，且其中該不透明材料包含不透明石英。
  12. 如申請專利範圍第7項之方法，其更包括：將該至少一個熱輻射發射體安置在該反應腔外部並緊鄰該底壁，選定該底壁使之包含該透明材料，將該至少一個計量裝置之感測器安置在該反應腔外部並緊鄰該頂壁，以及選定該頂壁及該底壁當中至少一者，使之包含該至少一體積之不透明材料。
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