TWI641714B - Heating module, physical vapor deposition chamber, and deposition equipment - Google Patents

Heating module, physical vapor deposition chamber, and deposition equipment Download PDF

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TWI641714B
TWI641714B TW105124053A TW105124053A TWI641714B TW I641714 B TWI641714 B TW I641714B TW 105124053 A TW105124053 A TW 105124053A TW 105124053 A TW105124053 A TW 105124053A TW I641714 B TWI641714 B TW I641714B
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武學偉
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大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司
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Abstract

本發明揭示一種加熱模組、物理氣相沉積腔室及沉積設備。利用於物理氣相沉積腔室中設置加熱模組，加熱模組包括加熱燈管，加熱燈管經配置分佈以構成加熱區域，且加熱區域於投影方向上之投影覆蓋基板。加熱燈管包括加熱段及非加熱段，加熱段係對應加熱區域，且加熱段包括加熱絲。本發明提供的加熱模組、物理氣相沉積腔室以及沉積設備，既能滿足高溫物理氣相沉積製程對基板的快速升溫及快速降溫的要求，又可直接應用於真空環境或大氣環境內，應用範圍較大；而且，當其應用於真空環境中時，加熱燈管的熱量損失更少，從而可進一步提高加熱效率。

Description

加熱模組、物理氣相沉積腔室以及沉積設備
本發明涉及半導體設備加工技術領域，具體地，涉及一種加熱模組、物理氣相沉積腔室以及沉積設備。
物理氣相沈積(Physical Vapor Deposition，以下簡稱PVD)技術是半導體領域常用的加工技術，例如磁控濺射製程，通常是在真空腔室中進行的，且在真空腔室內設置有加熱裝置，該加熱裝置包括用於承載基板的基座，以及用於對基板進行加熱以使其達到濺射製程所需要的溫度的加熱組件。
習知一種加熱裝置是電阻加熱器，其是藉由在基座內設置電阻絲，由電阻絲產生的熱量藉由基座傳遞至基板，來實現基板的加熱。然而，電阻加熱器的加熱效率較低，基板的升溫速度較慢，從而降低了生產效率。尤其對於高溫PVD製程，要求基板在被傳送至製程腔室之後，能夠迅速被加熱至製程所需溫度；在製程結束之後，又要求基板的溫度能夠迅速被降至機械手的耐受溫度以下，以保証機械手能夠正常進行取放片操作。因此，目前的電阻加熱器無法達到高溫PVD製程對快速升降溫的要求。
此外，習知另一種加熱裝置是使用燈泡加熱，其同樣具有加熱效率低的缺點。
為解決上述技術問題，本發明提供一種加熱模組、物理氣相沉 積腔室以及沉積設備，加熱模組不僅加熱效率較高，而且可應用於真空環境或大氣環境內，從而可擴大應用範圍，例如可設置於物理氣相沉積腔室內，對載入物理氣相沉積腔室之基板進行高溫加熱。
本發明之一些實施例提供一種加熱模組，用以朝向一基板之一表面進行加熱。加熱模組包括加熱燈管，加熱燈管經配置分佈以構成一加熱區域，且加熱區域於一投影方向上之投影覆蓋基板之表面。加熱燈管包括加熱段以及非加熱段，加熱段係對應加熱區域，且加熱段包括加熱絲。
本發明之一些實施例提供一種物理氣相沉積腔室，包括腔室本體、承載底座以及加熱模組。承載底座設置於該腔室本體內並經配置用以承載一基板。加熱模組設置於腔室本體內並位於承載底座與基板之間，用以對基板進行加熱。加熱模組包括加熱燈管，加熱燈管經配置分佈以構成一加熱區域，且加熱區域於一投影方向上之投影覆蓋基板。加熱燈管包括加熱段以及非加熱段，加熱段係對應加熱區域，且加熱段包括加熱絲。
本發明之一些實施例提供一種沉積設備，包括第一腔室、第二腔室以及第三腔室。第一腔室經配置用以載入一基板。第二腔室經配置用以對基板進行排氣製程以及物理氣相沉積製程。第二腔室包括加熱模組，加熱模組經配置用以朝向基板進行加熱。加熱模組包括加熱燈管，加熱燈管經配置分佈以構成一加熱區域，且加熱區域於一投影方向上之投影覆蓋基板。加熱燈管包括加熱段以及非加熱段，加熱段係對應加熱區域，且加熱段包括加熱絲。第三腔室，設置於第一腔室以及第二腔室之間，第三腔室經配置用以將基板由第一腔室通過第三腔室傳輸至該二腔室。
本發明提供的加熱模組、物理氣相沉積腔室以及沉積設備，其藉由加熱燈管經配置分佈以構成加熱區域，並使加熱區域於投影方向 上之投影覆蓋基板，且以確保對基板使用輻射加熱的效果，進而可滿足高溫物理氣相沉積製程對基板之快速升溫及快速降溫的要求。而且，本發明提供的加熱模組、物理氣相沉積腔室以及沉積設備不僅可直接應用於真空環境或大氣環境內，應用範圍較大，而且真空環境中的加熱燈管熱量損失更少，從而可進一步提高加熱效率。
20‧‧‧承載底座
10‧‧‧加熱模組
21‧‧‧基座
22‧‧‧支撐件
23‧‧‧基板
23S‧‧‧表面
24‧‧‧加熱燈管
30‧‧‧第一提昇軸
31‧‧‧冷卻水管
40‧‧‧腔室本體
41‧‧‧動支撐柱
42‧‧‧第二驅動機構
43‧‧‧連接件
44‧‧‧第二提昇軸
49‧‧‧驅動裝置
51‧‧‧真空泵
52‧‧‧保護件
100‧‧‧第一腔室
200‧‧‧物理氣相沉積腔室
201‧‧‧物理氣相沉積腔室
221‧‧‧第一支撐柱
222‧‧‧第二支撐柱
223‧‧‧第三支撐柱
224‧‧‧支撐環
241‧‧‧加熱段
242‧‧‧非加熱段
243‧‧‧導線
244‧‧‧有效加熱區域
250‧‧‧第二屏蔽件
251‧‧‧第二豎直部
251S‧‧‧反射面
252‧‧‧第二水平部
260‧‧‧熱輻射屏蔽組件
261‧‧‧第一屏蔽件
261A‧‧‧第一水平部
261B‧‧‧第一豎直部
261S‧‧‧反射面
262‧‧‧第一屏蔽件
263‧‧‧第一屏蔽件
271‧‧‧第一電屏蔽件
272‧‧‧第二電屏蔽件
281‧‧‧電極
282‧‧‧電連接件
282A‧‧‧第一端
282B‧‧‧第二端
291‧‧‧緊固螺釘
292‧‧‧密封件
293‧‧‧上法蘭
294‧‧‧波紋管
295‧‧‧下法蘭
300‧‧‧第三腔室
301‧‧‧測溫器
302‧‧‧溫度控制器
303‧‧‧調節控制器
304‧‧‧功率控制器1
305‧‧‧功率控制器2
321‧‧‧弧形部
321c‧‧‧加熱燈管
321d‧‧‧加熱燈管
322‧‧‧直線部
322c‧‧‧加熱絲
322d‧‧‧加熱絲
323‧‧‧有效加熱區域
323c‧‧‧有效加熱區域
323d‧‧‧有效加熱區域
A‧‧‧長度
B‧‧‧總長度
C‧‧‧直徑
D‧‧‧間距
Tmeas‧‧‧實時溫度
Tp‧‧‧預設目標溫度
U‧‧‧控制信號
U1‧‧‧子控制信號
U2‧‧‧子控制信號
Z‧‧‧投影方向
Z1‧‧‧加熱組
Z2‧‧‧加熱組
Z3‧‧‧加熱組
306‧‧‧加熱組Z1
307‧‧‧加熱組Z2
圖1A為本發明一些實施例提供之加熱模組的剖視圖；圖1B為本發明另一些實施例提供之加熱模組的剖視圖；圖2A為本發明一些實施例採用之加熱燈管的排佈圖；圖2B為本發明一些實施例採用之加熱燈管的分區排佈圖；圖2C為本發明一些實施例採用之加熱控制系統的原理方塊圖；圖2D為本發明一些實施例採用之加熱控制系統的流程方塊圖；圖2E為本發明一些實施例建立加熱權重函數的流程方塊圖；圖3A為本發明一些實施例採用之熱輻射屏蔽組件的結構示意圖；圖3B為圖3A中I區域的放大圖；圖3C為圖3A中II區域的放大圖；圖4A為本發明一些變化實施例採用的加熱燈管的排佈圖；圖4B為本發明一些變化實施例採用的加熱燈管的排佈圖；圖4C為本發明一些變化實施例採用的加熱燈管的排佈圖；圖5為本發明一些實施例提供之物理氣相沉積腔室的剖視圖；圖6為本發明一些實施例提供之沉積設備的示意圖；以及圖7為本發明另一些實施例提供之物理氣相沉積腔室的剖視圖。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖對本發明提供之加熱模組、物理氣相沉積腔室以及沉積設備進 行說明。應當理解，此處所描述之具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
在本發明之加熱模組中，加熱燈管經配置分佈以構成加熱區域，並使加熱區域於投影方向上之投影覆蓋基板之表面，且以確保對基板使用輻射加熱的效果，進而可滿足高溫物理氣相沉積製程對基板之快速升溫及快速降溫的要求。
本發明之加熱模組不僅可直接應用於真空環境或大氣環境內，應用範圍較大，而且真空環境中的加熱燈管熱量損失更少，從而可進一步提高加熱效率。
在本發明之加熱模組中，不同的子區之間相互屏蔽，從而可分別對不同子區中的加熱燈管之加熱功率進行單獨控制，進而可實現分區調節基板之中心區域及邊緣區域的溫度，減少不同子區之間的溫差，進一步提高基板被加熱以及進行相關製程時的溫度均勻性。
請參閱圖1A與圖2A。圖1A為本發明一些實施例提供之加熱模組的剖視圖，圖2A為本發明一些實施例採用之加熱燈管的排佈圖。如圖1A所示，加熱模組10用於採用熱輻射的方式以加熱基板23，基板23可為單片基板，或為用於承載多個基板的托盤。在一些實施例中，基板23可包括藍寶石基板、碳化矽(SiC)基板或其他適合之材質所形成之基板，例如半導體基板、玻璃基板或陶瓷基板，但並不以此為限。如圖1A與圖2A所示，加熱模組10包括加熱燈管24，加熱燈管24經配置分佈以構成一加熱區域244，且加熱區域244於一投影方向Z上之投影覆蓋基板23之表面23S，故加熱模組10可用以朝向基板23之表面23S進行加熱。在一些實施例中，加熱模組10可包括複數個加熱燈管24，各加熱燈管包括加熱段241以及非加熱段242，加熱段241係對應加熱區域244，且加熱段241包括可用於產生熱量的加熱絲24F。在一些實施例中，多根加熱燈管24可均為直管，且相互平行、等間隔排 佈，而由加熱燈管24均勻分佈構成加熱區域244。在一些實施例中，加熱模組10可應用於承載底座20中，而承載底座20可用於承載基板23。舉例來說，承載底座20可包括基座21以及設置於基座21上的支撐件22，而支撐件22可接觸基板23之承載面(也就是表面23S)以達到支撐基板23的效果，但並不以此為限。加熱區域244在基座21上的投影覆蓋基板23的承載面(也就是表面23S)在基座21上的投影，此情況可實現多根加熱燈管24均勻地加熱置於支撐件22頂端上的基板23，從而可提高基板23被加熱的溫度均勻性。
舉例來說，上述加熱燈管24的加熱區域244可由下列方式定義：每根加熱燈管24包括加熱段241及位於其兩端的兩個非加熱段242，也就是說加熱燈管24的中間段可為加熱段241，而兩個邊緣段可為非加熱段242。在加熱段241中設置有用於產生熱量的加熱絲24F，且加熱絲24F的長度A小於加熱燈管24的總長度B，由於加熱絲24F是可輻射熱量的加熱源，因此加熱絲24F所在的區域即為有效的加熱區域244。此外，在兩個非加熱段242中可設置有分別與加熱絲24F的兩端連接的兩條導線243，用作加熱燈管24的正極及負極，但並不以此為限。因此，加熱區域244之至少部分的邊緣係與加熱燈管24於投影方向Z上至少部分重疊，而非加熱段242係位於加熱區域244之外。在一些實施例中，加熱燈管24可包括紅外線短波長加熱燈管、紅外線中波長加熱燈管或其他適合類型之中波長/短波長加熱燈管。較短波長之加熱燈管的功率較高，且短波長燈管所產生之輻射可穿透被加熱件例如基板23的表面，進而實現對被基板23的快速加熱。上述之紅外線短波長燈管的熱能分配主要集中在波長小於2微米(μm)之區域，更明確地說紅外線短波長加熱燈管提供之熱能中至少50%係以波長小於2微米之輻射方式提供，例如紅外線短波長加熱燈管提供之熱能中可有62.5%係以波長小於2微米之輻射方式提供，但並不以此為限。在一些實施例 中，承載底座20之支撐件22可包括複數個支撐柱沿基座21的周向間隔分佈，例如可包括三根(或三根以上)之支撐柱，而支撐柱經配置用以支撐基板23之承載面。換句話說，承載面的形狀及面積可視為被置於支撐件22上的基板23在基座21上正投影的形狀及面積。在一些實施例中，支撐件22除可用來提供支撐功能外，也可以經設計使其附有測量溫度的功能，用來測量周遭環境或基板23的溫度。
圖1A可被視為一種將本發明之加熱模組10應用於一沉積腔室之承載底座20的結構示意圖，加熱燈管24設置在基座21上，且位於上述承載面的下方，即，位於支撐柱的頂端下方，用於朝向承載面輻射熱量，從而可以實現由下方加熱的方式加熱被基板23。此外，加熱模組10可更包括熱輻射屏蔽組件260設置在加熱燈管24與基座21之間，熱輻射屏蔽組件20經配置用以屏蔽由加熱燈管24朝向基板23以外之方向輻射出的熱量。上述之加熱方式可應用於頂部具有靶材的磁控濺射腔室，而且可直接應用於真空環境或大氣環境中，不僅應用範圍較大，而且真空環境中的加熱燈管熱量損失更少，從而可進一步提高加熱效率。
圖1B為本發明另一些實施例提供之加熱模組的剖視圖。請參閱圖1B，加熱模組用於採用熱輻射的方式加熱基板23，基板23可為單片基板，或為用於承載多個基板的托盤。在一些實施例中，承載底座20可包括基座21以及支撐件(本實施例中為支撐環224)，其中支撐環224直接或間接地設置在基座21上，且支撐環224的頂端形成用於支撐基板23的承載面。換句話說，支撐環224經配置用以支撐基板23。應注意的是，本發明的支撐環224並不限於特定形狀，舉例來說，支撐環224可以係圓形支撐環或多邊形支撐環。
藉由調整加熱燈管24的形狀及加熱絲24F的長度，可獲得所需之有效的加熱區域244的形狀及尺寸。較佳地，加熱區域244的形狀與上 述承載面的形狀相對應。例如，如圖2A所示，被置於支撐柱的頂端上的基板在基座上正投影的形狀為圓形，即，承載面在基座上正投影的形狀為圓形。在此種情況下，各根加熱燈管24中之加熱絲24F共同形成的形狀亦趨近於圓形，具體而言，多個加熱絲24F的長度自承載面的中心區域分別向兩側的邊緣區域逐漸減小，且藉由將各根加熱絲24F的端點依次連接，可獲得一個圓形，從而最終形成了圓形的加熱區域244。在實際應用中，有效加熱區域244的直徑C可大於基板的直徑，以保證加熱區域244在基座21上的投影覆蓋承載面在基座21上的投影。另外，相鄰兩根加熱燈管24之間的間距D可根據具體情況進行調整。
另外較佳地，多根加熱燈管24按承載面的不同區域可被劃分為多個子區，各子區內設置有至少一個上述之加熱燈管24。換句話說，加熱區域244可包括複數個子區，多根加熱燈管24可位於各子區中，位於不同之子區中的加熱燈管24係彼此電性分離，且位於同一子區中的加熱燈管24係彼此電性連接，而位於不同之子區中的加熱燈管24係彼此相互屏蔽。具體地，圖2B為本發明一些實施例採用的加熱燈管的分區排佈圖。請參閱圖2B，多根加熱燈管24按承載面的中心區域及兩側的邊緣區域被劃分為分別對應加熱組Z1以及加熱組Z2的兩個子區，在每個子區中，加熱燈管24之間藉由導線電性連接，而不同的子區之間相互屏蔽，從而可分別對兩個子區中的加熱燈管24的加熱功率進行單獨控制，進而可實現分區調節基板中心區域及邊緣區域的溫度，以減少二者之間的溫差，進一步提高基板23的溫度均勻性。同時，分為多個子區可以將加熱電流更均衡的分佈到各相供電中，有利於提高整個加熱模組的三相負載平衡度。
進一步地，可利用加熱控制系統對上述基板的中心區域(例如對應加熱組Z2之區域)及邊緣區域(例如對應加熱組Z1之區域)的溫度進 行單獨控制。具體地，圖2C為本發明一些實施例採用的加熱控制系統的原理方塊圖。請參閱圖2C，加熱控制系統包括測溫器301、溫度控制器302、調節控制器303、功率控制器1(304)以及功率控制器2(305)，其中，測溫器301用於在加熱製程執行階段偵測基板任一位置的實時溫度，並將其發送至溫度控制器302。溫度控制器302用於根據由測溫器301發送而來的實時溫度Tmeas以及預設目標溫度Tp生成控制信號U，並將其發送至調節控制器303。該預設目標溫度Tp為基板在製程中所需的溫度。調節控制器303用於根據控制信號U及加熱權重函數分別獲得與加熱組Z1(306)以及加熱組Z2(307)相對應的兩個子控制信號(U1，U2)，並將子控制信號U1發送至功率控制器1(304)，將子控制信號U2發送至功率控制器2(305)。功率控制器1(304)用於根據子控制信號U1調節加熱組Z1中加熱燈管的加熱功率，從而實現基板邊緣區域的溫度調節。功率控制器2(305)用於根據子控制信號U2調節加熱組Z2中加熱燈管的加熱功率，從而實現基板中心區域的溫度調節。
由此，可實現對基板之中心區域及邊緣區域的溫度進行獨立控制，從而可使基板的溫度均勻性滿足要求。而且，藉由在加熱製程執行階段利用單個測溫器301偵測基板任一位置的實時溫度，即僅使用單一測溫點，就可實現對基板之溫度的分區控制，從而在提高基板的溫度均勻性的基礎上，可避免因多個測溫點帶來的機台設計及安裝難度增加等問題，而且還可降低真空腔室洩漏之機率，從而可降低影響薄膜沉積質量的風險。需要說明的是，在不對多根加熱燈管24進行分組即能夠滿足加熱均勻性需求的情況下，便不對多根加熱燈管24進行分組。此時溫度控制系統可以採用不分組控制方案；若不分組的多根加熱燈管24不會對整個加熱模組的三相負載平衡度造成明顯影響時，硬體上亦可以採用不分組的硬體連接方案。
另外，如圖2B所示，三個支撐柱可分別為第一支撐柱221、第二支撐柱222及第三支撐柱223，此外，可將其中一個或多個支撐柱用作測溫器的熱電偶，例如，將第二支撐柱222用作測溫器的熱電偶，並設置在加熱組Z1所在區域內，該第二支撐柱222兼具支撐及溫度偵測兩個功能，從而不僅可簡化加熱模組的結構，而且由於熱電偶可與基板直接接觸，因而可更準確地獲得基板的溫度，從而可提高溫控的準確度。當然，在實際應用中，測溫器亦可為諸如紅外感測器等的非接觸式感測器，如圖1B中的測溫器301設置於承載底座20中。
上述加熱權重函數滿足：平衡各組加熱組中加熱燈管的加熱功率比重，以達到平衡基板之中心區域及邊緣區域之間的溫差以及提高基板的溫度均勻性之目的。具體地，加熱權重函數可為：在Tmeas<Tp-T時，Un=U。在TmeasTp-T時，Un=fn(U)=knU+b。其中，n為大於0，且小於或等於N的整數，N表示子區的數目或/及加熱組的組數。Tmeas為由測溫器偵測到的實時溫度。Un表示與第n個子區或/及加熱組相對應的子控制信號。U表示控制信號。fn(U)表示與第n個子區或/及加熱組相對應的預設對應規則。Tp為預設目標溫度。T為預設閾值溫度。kn表示與第n個子區或/及加熱組相對應的權重係數。b為常數。
圖2D為本發明實施例採用之加熱控制系統的流程方塊圖。請參閱圖2D，假設T為50℃。當Tmeas<Tp-50℃時，Un=U，這樣，在基板的實時溫度升溫至Tp-50℃的升溫階段中，各個功率控制器均在子控制信號Un=U的控制下分別調節兩組加熱組(Z1，Z2)中加熱燈管的加熱功率，保證升溫速度。當TmeasTp-50℃時，Un=fn(U)=knU+b，即，U1=f1(U)=k1U+b；U2=f2(U)=k2U+b。這樣，當基板的實時溫度接近製程溫度時，第一功率控制器在子控制信號U1=f1(U)=k1U+b的控制下調節加熱組Z1中加熱燈管的加熱功率；第二功率控制器在子控 制信號U2=f2(U)=k2U+b的控制下調節加熱組Z2中加熱燈管的加熱功率，從而在將基板的溫度保持在Tp-50℃內的保溫階段中，保證基板的溫度均勻性滿足要求。
由上可知，採用如上分段函數作為加熱權重函數，不僅可在保溫階段實現基板的溫度均勻性滿足要求，而且還在升溫階段保證升溫速度，從而可減少製程時間，提高製程效率。
較佳地，該加熱權重函數的建立可採用以下方式：加熱權重函數是在預設階段，根據基板的溫度分佈情況藉由試湊(trial and error)方法建立。例如，在建立加熱權重函數的過程中，在預設階段，一一對應地在用於支撐基板的承載面中各組加熱組所在區域內設置測溫點。在偵測過程中，對各個測溫點的實時溫度進行偵測；若任意一個測溫點偵測到的實時溫度接近預設目標溫度時，則根據此時由各個測溫點偵測到的實時溫度，獲得基板的溫度分佈情況，並根據該溫度分佈情況建立加熱權重函數，以使基板的不同區域之間的溫差滿足製程對溫度均勻性的要求。在實際應用中，可利用多個熱電偶或紅外感測器一一對應地偵測基板在各個測溫點處的實時溫度。
下面對建立加熱權重函數的具體實施方式進行詳細描述。其中，加熱燈管的分區方式以如下為例：多根加熱燈管被劃分為三個子區或/及三組加熱組(Z1~Z3)，分別為基板的承載面的中心區域之加熱組Z1、位於該中心區域Z1兩側的中間區域之加熱組Z2以及分別位於兩個中間區域之加熱組Z2外側的兩個邊緣區域之加熱組Z3。與之相對應的測溫點為三個，且分別位於中心區域(對應加熱組Z1)、中間區域(對應加熱組Z2)及邊緣區域(對應加熱組Z3)內。
圖2E為本發明實施例建立加熱權重函數的流程方塊圖。請參閱圖2E，建立加熱權重函數包括以下步驟： 步驟S1，初始化權重係數kn=1，即，初始化加熱權重函數為： U1=U，U2=U，U3=U，以及設置預設目標溫度Tp為製程所需的溫度。
步驟S2，各組加熱組開始加熱，同時分別偵測在基板中心區域(對應加熱組Z1)、中間區域(對應加熱組Z2)及邊緣區域(對應加熱組Z3)內的測溫點的實時溫度Tmeas，並將其發送至溫度控制器。
步驟S3，溫度控制器在任意一個測溫點偵測到的實時溫度Tmeas接近預設目標溫度Tp時，判斷基板的溫度均勻性是否滿足要求，若是，則進入步驟S4，若否，則進入步驟S5。具體地，若實時溫度Tmeas [Tp-5℃，Tp+5℃]，則認為該實時溫度Tmeas接近預設目標溫度Tp。
步驟S4，判定當前權重係數作為製程所需的權重係數。
步驟S5，參考實時溫度接近預設目標溫度Tp的區域(在此，為中心區域，對應加熱組Z1)，並根據偵測到的中間區域(對應加熱組Z2)及邊緣區域(對應加熱組Z3)的實時溫度對k1及k2進行調整。具體地，判斷邊緣區域(對應加熱組Z3)的實時溫度是否大於中心區域(對應加熱組Z1)的實時溫度，若是，則減小k1，然後將減小後的權重係數作為當前權重係數k1；若否，則增大k1，然後將增大後的權重係數作為當前權重係數k1。同時，判斷邊緣區域(對應加熱組Z2)的實時溫度是否大於中心區域(對應加熱組Z1)的實時溫度，若是，則減小k2，然後將減小後的權重係數作為當前權重係數k2；若否，則增大k2，然後將增大後的權重係數作為當前權重係數k2。
步驟S6，各組加熱組停止加熱，並在基板的溫度降至室溫之後，進入步驟S2。
在上述步驟S1中，較佳地，權重係數的初始值kn=1，這樣，在升溫階段，可使各組加熱組均能達到額定功率輸出，從而可保證升溫速度，減少製程時間，進而可提高製程效率。當然，本發明並不侷限 於此，在實際應用中，加熱權重函數的初始值還可根據實際情況設置其他數值。
需要說明的是，在一些實施例中，加熱權重函數為分段函數，但是，本發明並不侷限於此，在實際應用中，加熱權重函數還可為Un=fn(U)，這樣同樣能夠實現基板的溫度均勻性滿足要求。
還需要說明的是，在一些實施例中，Un為線性函數，但是，本發明並不侷限於此，在實際應用中，Un還可為諸如二次函數等的非線性函數，例如，二次函數Un=k1nU2+k2nU+b。
熱輻射屏蔽組件用於屏蔽由加熱燈管24朝向周圍及底部輻射出的熱量。具體地，請一併參閱圖3A至圖3C，在本實施例中，熱輻射屏蔽組件包括第一屏蔽件261、262、263及第二屏蔽件250。每個第一屏蔽件包括第一水平部(例如圖3C所示之第一水平部261A)及第一豎直部(例如圖3C所示之第一豎直部261B)，其中，第一水平部位於加熱燈管24的下方，且覆蓋加熱區域244；第一豎直部與第一水平部連接，且環繞在加熱燈管24的加熱段241(即加熱區域244)的周圍，且第一豎直部的頂部高於加熱燈管24，如圖3C所示。此外，各個第一屏蔽件的第一豎直部沿平行於承載面的方向互相間隔排佈；各個第一屏蔽件的第一水平部沿垂直於承載面的方向互相間隔排佈。借助上述三個第一屏蔽件，可防止加熱燈管24直接作用於腔室中除了基板23之外的其他零件，而且第一屏蔽件的數量越多，屏蔽掉的輻射熱量越多，這是因為在真空中，熱量的傳導主要為熱輻射，假設加熱燈管24中加熱絲的溫度為T0，由其產生的紅外短波直接輻射作用於第一屏蔽件261，該第一屏蔽件261吸收輻射熱量，且溫度升高至T1，同時發出熱輻射至第一屏蔽件262，同理，第一屏蔽件262吸收輻射熱量，且溫度升高至T2；第一屏蔽件263吸收輻射熱量，且溫度升高至溫度為T3。當第一屏蔽件263發出熱輻射至基座21時，基座21吸收輻射熱量，且溫度 升高至T4。根據熱輻射規律，用作反射屏的三個第一屏蔽件由內而外會有溫度的梯度變化，即T0>T1>T2>T3>T4，從而可降低加熱燈管24輻射到基座21及腔室內其他零件的熱量，進而可有效避免此等零件的溫度過高。在實際應用中，第一屏蔽件的數量並不侷限於三個，還可根據具體情況設定為一個，兩個或四個以上。
第二屏蔽件250包括第二水平部252及第二豎直部251，其中，第二豎直部251環繞在承載面的周圍，且第二豎直部251的頂部高於承載面；第二水平部252環繞在第二豎直部251的外側，且第二水平部252所在平面高於第一豎直部及加熱燈管24。在本實施例中，第二豎直部251位於最內層的第一豎直部的內側，當然，在實際應用中，第二豎直部251亦可位於最外層第一豎直部的外側，或插在任意相鄰兩個第一豎直部之間。
利用第二屏蔽件250，可有效屏蔽加熱燈管24向四周輻射出的熱量。由上可知，在上述第一屏蔽件261、262、263及第二屏蔽件250共同作用下，可防止加熱燈管24直接作用於腔室中除了基板23之外的其他零件，從而可有效避免此等零件的溫度過高。在實際應用中，第一水平部、第一豎直部、第二水平部252及第二豎直部251的朝向加熱燈管24的表面(例如圖3C所示之反射面261S)可根據具體情況包括平面或曲面。而且，第一屏蔽件261、262、263及第二屏蔽件250之材料可包括諸如鉬、不鏽鋼或石英等可耐受濺射製程的溫度、且在上述溫度下具有變形小與低放氣特性的材料。另外，較佳地，可分別對第一水平部、第一豎直部、第二水平部252及第二豎直部251的朝向加熱燈管24的表面(例如圖3C所示之反射面261S)進行拋光或塗鍍處理，以提高光反射率。換句話說，反射面261S可包括平面或曲面，且反射面261S可包括經拋光或塗鍍處理的表面，但並不以此為限。
如圖1A所示，在一些實施例中，加熱模組10還包括兩個電極281 及兩個電連接件282。其中，兩個電極281設置在基座21上，且位於靠近基座21的中心位置處；電極281的上端及下端分別位於基座21的上方及下方；兩個電連接件282位於最下層第一水平部與基座21之間，且電連接件282位於熱輻射屏蔽組件260與基座21之間，各個電連接件282的其中一端(例如圖1A所示之第二端282B)分別與各個電極281電連接，各個電連接件282的其中另一端(例如圖1A所示之第一端282A)藉由導線(如圖2A所示之導線243)與加熱燈管24電連接。
較佳地，為了防止電連接件282之第一端282A與加熱燈管24的連接處以及電連接件282的第二端282B與電極281的連接處對其他元件產生電場干擾，加熱模組10還可包括第一電屏蔽件271及第二電屏蔽件272。其中，第一電屏蔽件271採用環形結構，且環繞設置在基座21上，且具有第一封閉空間，用於屏蔽在電連接件282之第一端282A及加熱燈管24之連接處產生的電場；第二電屏蔽件272包覆在電極281與電連接件282之連接處，形成第二封閉空間，用於分別屏蔽在電極281與電連接件282之第二端282B的連接處產生的電場。
較佳地，為了降低基座21的溫度，在基座21內設置有冷卻通道(圖中未示出)，並利用冷卻水管31向冷卻通道內輸送冷卻水，從而可實現對基座21進行冷卻，但本發明並不以此為限。
作為上述實施例的一些變化實施例，圖4A~4C為本發明一些變化實施例採用的加熱燈管的排佈圖。請參閱圖4A，與上述實施例相比，其區別在於加熱燈管的形狀以及排佈方式不同。舉例來說，在一些實施例中，每根加熱燈管可包括弧形燈管，弧形燈管可包括弧形部321及與該弧形部321的兩端連接的直線部322，其中，各根加熱燈管的弧形部321同心、且半徑不同，且等間隔排佈；各根加熱燈管的直線部相互平行，且等間隔排佈。各根加熱燈管中的加熱絲共同形成加熱區域323，該加熱區域323可實現均勻地加熱被加熱件。
需要說明的是，在上述各個實施例中，加熱燈管為多根，但是本發明並不侷限於此，在實際應用中，加熱燈管還可為一根。
請參閱圖4B，與圖2A中的實施例相比，加熱燈管僅有一根。具體地，在一些實施例中，加熱燈管321c中的加熱絲322c形成有效加熱區域323c。圖4C中的加熱燈管321d為等間距的平面螺旋管，並藉由均勻纏繞而使其中的加熱絲322d形成加熱區域323d。
作為另一個技術方案，本發明一些實施例還提供一種包含有上述加熱模組以及相關元件的物理氣相沉積腔室，圖5為本發明一些實施例提供的物理氣相沉積腔室的剖視圖。請一併參閱圖1A及圖5，物理氣相沉積腔室200包括腔室本體40、承載底座20以及加熱模組10。承載底座20設置於腔室本體40內，承載底座20經配置用以承載基板23，基板23具有一承載面(也就是表面23S)朝向承載底座20。加熱模組10設置於腔室本體40內並位於基板23之承載面之一側，用以朝向承載面以對基板23進行加熱。如圖1A、圖2A以及圖5所示，加熱模組10包括加熱燈管24，加熱燈管24經配置分佈以構成加熱區域244，且加熱區域244於投影方向Z上之投影覆蓋基板23之承載面，中加熱燈管24包括加熱段241以及非加熱段242，加熱段241係對應加熱區域244，且加熱段241中設置有用於產生熱量的加熱絲24F。在一些實施例中，承載底座20包括基座21以及支撐件22，支撐件22係設置於基座21上，且加熱模組10係設置於基板23與基座21之間。值得說明的是，在一些實施例中，物理氣相沉積腔室200可視需要包括其他上述實施例之部件，例如熱輻射屏蔽組件260、電屏蔽件或/及加熱控制系統，但並不以此為限。此外，在一些實施例中，物理氣相沉積腔室200可更包括驅動裝置49至少部分設置於該腔室本體40內，且驅動裝置49經配置用以改變基板23或/及基座21的位置。此外，在一些實施例中，加熱模組10亦可藉由驅動裝置49來上升或下降。
在一些實施例中，驅動裝置49可包括第一提昇軸30、第一驅動機構(圖未示)、複數個動支撐柱41、連接件43、第二提昇軸44及第二驅動機構42。其中，第一提昇軸30豎直設置，且該第一提昇軸30的上端與基座21連接，第一提昇軸30的下端豎直向下延伸至腔室本體40的外部。第一驅動機構設置在腔室本體40的底部，並與第一提昇軸30連接，用於藉由第一提昇軸30驅動基座21上升或下降，從而帶動支撐柱22上升或下降，進而實現基板23的取放片操作。
複數個動支撐柱41豎直設置在連接件43上，且沿基座21的周向間隔分佈，且複數個動支撐柱41的頂端用於支撐基板23；第二提昇軸44豎直設置，且該第二提昇軸44的上端與連接件43連接，第二提昇軸44的下端豎直向下延伸至腔室本體40的外部；第二驅動機構42設置在腔室本體40的底部，並與第二提昇軸44連接，用於藉由第二提昇軸44驅動複數個動支撐柱41同步上升或下降。當基板23被傳入腔室本體40內時，首先放置在動支撐柱41上；然後在第二驅動機構42的驅動下，動支撐柱41下降至低於支撐件22的頂端位置處，在此過程中基板23自動支撐柱41被傳遞至支撐件22上，此時可開始加熱基板23。
當然，在實際應用中，亦可僅使用上述第一提昇軸30及第一驅動機構驅動基座21上升或下降，以實現基板23的取放片操作，在此種情況下，還需要藉由在熱輻射屏蔽組件的相應位置處開設通道，用以供用於傳輸基板23的機械手藉由，並實現取放片操作。
另外，為了保證腔室的真空度，物理氣相沉積腔室200還可更包括波紋管組件，該波紋管組件包括上法蘭(flange)293、下法蘭295及波紋管294。其中，上法蘭293藉由緊固螺釘291固定在基座21的底部，且套設在第一提昇軸30的頂端，且電極281位於由上法蘭293的中心孔以及第一提昇軸30的中空空間內。此外，在上法蘭293與基座21之間還設置有密封件292，用以對二者之間的間隙進行密封。下法蘭 295套設在第一提昇軸30上，並與之密封連接；波紋管294套設在第一提昇軸30上，且位於上法蘭293與下法蘭295之間。
請參閱圖1A、圖5以及圖6，圖6為本發明一些實施例提供之沉積設備的示意圖。如圖1A、圖5以及圖6所示，本發明一些實施例提供一種沉積設備M1，包括第一腔室100、第二腔室(也就是物理氣相沉積腔室200)以及第三腔室300。第一腔室100經配置用以載入一基板，例如上述實施例中所述之基板23，故第一腔室100可被視為一載入/載出腔室，但並不以此為限。第三腔室300設置於第一腔室100以及第二腔室(也就是物理氣相沉積腔室200)之間，第三腔室300經配置用以將基板23由第一腔室100通過該第三腔室300傳輸至第二腔室，故第三腔室300可被視為一傳輸腔室，但並不以此為限。第二腔室(也就是物理氣相沉積腔室200)經配置用以對基板23進行排氣製程以及物理氣相沉積製程。第二腔室(也就是物理氣相沉積腔室200)包括加熱模組10，加熱模組10經配置用以朝向基板23之表面23S進行加熱。如圖1A與圖2A所示，加熱模組10包括加熱燈管24，加熱燈管24經配置分佈以構成加熱區域244，且加熱區域244於投影方向Z上之投影覆蓋基板23之表面23S。加熱燈管24包括加熱段241以及非加熱段242，加熱段241係對應該加熱區域244，且加熱段241中設置有用於產生熱量的加熱絲24F。
如圖1A、圖5以及圖6所示，由於第二腔室(也就是物理氣相沉積腔室200)中設置有加熱模組10，以使得載入之基板可於第二腔室內被加熱而進行排氣製程以及濺射製程。換句話說，基板在載入沉積設備M1之後以及於第二腔室進行加熱排氣製程及濺射製程之前可以不需透過其他加熱腔室進行預熱或/及排氣。
請參閱圖7，圖7為本發明另一些實施例提供之物理氣相沉積腔室201的剖視圖。如圖7所示，與上述圖5所示之物理氣相沉積腔室200 不同的地方在於，物理氣相沉積腔室201可更包括真空泵51，真空泵51經配置用以於腔室本體40中形成真空狀態。舉例來說，真空泵51可包括冷凝泵或其他適合種類之真空泵。此外，冷凝泵在運行的過程中由於冷凝泵的冷板溫度升高，會導致其上聚集的大量的固態水、氬、氮和氧等重新進入腔室本體40中，造成泵的抽速降低，整體效率下降，或者需要進行冷凝泵再生。因此，物理氣相沉積腔室201可更包括一保護件52設置於冷凝泵與加熱模組10之間，用以保護冷凝泵不受腔室高溫的影響。在一些實施例中，保護件52可由多層(例如5層)之冷凝泵保護板和安裝件組成，冷凝泵保護板可採用例如鉬製成。在持續高溫製程的狀況下，由於熱量的傳導主要以輻射為主，根據熱輻射規律，冷凝泵保護板溫度會由上至下逐步減小，從而實現冷凝泵冷板的溫度不受腔室高溫的影響。在一些實施例中，上述之沉積裝置以及物理氣相沉積腔室可用以形成非金屬薄膜、金屬薄膜或例如氮化鋁(AlN)薄膜的金屬化合物薄膜，但並不以此為限。換句話說，於上述之第二腔室(也就是物理氣相沉積腔室)內進行之濺射製程可包括氮化鋁薄膜濺射製程，而第二腔室(也就是物理氣相沉積腔室)可係為一氮化鋁物理氣相沉積腔室，經配置用以於基板上形成一氮化鋁薄膜。
綜上所述，在本發明之加熱模組、物理氣相沉積腔室以及沉積裝置中，利用加熱燈管經配置分佈以構成加熱區域，並使加熱區域於投影方向上之投影覆蓋基板之表面，且以確保對基板使用輻射加熱的效果，進而可滿足高溫物理氣相沉積製程對基板之快速升溫及快速降溫的要求。而且，本發明提供的加熱模組不僅可直接應用於真空環境或大氣環境內，應用範圍較大，而且真空環境中的加熱燈管熱量損失更少，從而可進一步提高加熱效率及加熱均勻性。
以上實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體且詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出 的是，對於本領域的普通技術人員而言，在不脫離本發明構思之前提下，還可做出若干變形及改進，此等都屬於本發明的保護範疇。

Claims (38)

  1. 一種加熱模組，用以朝向一基板之一表面進行加熱，該加熱模組包括：加熱燈管，其中該加熱燈管經配置分佈以構成一加熱區域，且該加熱區域於一投影方向上之投影覆蓋該基板之該表面；該加熱燈管包括加熱段以及非加熱段，該加熱段係對應該加熱區域，該加熱段包括加熱絲，該非加熱段不包括熱絲，且該加熱段於該投影方向上之投影覆蓋該基板之該表面。
  2. 如請求項1所述之加熱模組，其中該加熱區域的邊緣係與該加熱燈管於該投影方向上至少部分重疊。
  3. 如請求項1所述之加熱模組，其中該加熱模組包括複數個加熱燈管。
  4. 如請求項3所述之加熱模組，其中該加熱區域包括複數個子區，各該子區內設置有至少一該加熱燈管，且位於不同之該等子區中的該等加熱燈管係彼此電性分離。
  5. 如請求項4所述之加熱模組，其中位於同一個該子區中的該等加熱燈管係彼此電性連接。
  6. 如請求項4所述之加熱模組，其中位於不同之該等子區中的該等加熱燈管係彼此相互屏蔽。
  7. 如請求項3所述之加熱模組，其中該等加熱燈管包括複數個間隔排佈的直管。
  8. 如請求項7所述之加熱模組，其中該等直管係彼此互相平行設置。
  9. 如請求項3所述之加熱模組，其中該等加熱燈管包括複數個弧形燈管，各該弧形燈管具有弧形部以及與該弧形部的兩端連接的 直線部，該等弧形燈管係以該等弧形部同心但半徑不同的方式設置，且該等弧形燈管之該等直線部係相互平行。
  10. 如請求項1所述之加熱模組，其中該加熱燈管包括弧形燈管，該弧形燈管具有弧形部以及與該弧形部的兩端連接的直線部。
  11. 如請求項1所述之加熱模組，其中該加熱燈管包括平面螺旋燈管。
  12. 如請求項1所述之加熱模組，其中該加熱燈管包括紅外線短波長加熱燈管。
  13. 如請求項12所述之加熱模組，其中該紅外線短波長加熱燈管提供之熱能中至少50%係以波長小於2微米之輻射方式提供。
  14. 如請求項1所述之加熱模組，其中該加熱燈管包括紅外線中波長加熱燈管。
  15. 一種物理氣相沉積腔室，包括：腔室本體；承載底座，設置於該腔室本體內，經配置用以承載一基板；以及加熱模組，設置於該腔室本體內並位於該承載底座與該基板之間，用以對該基板進行加熱，其中該加熱模組包括加熱燈管，該加熱燈管經配置分佈以構成一加熱區域，且該加熱區域於一投影方向上之投影覆蓋該基板，其中該加熱燈管包括加熱段以及非加熱段，該加熱段係對應該加熱區域，該加熱段包括加熱絲，該非加熱段不包括熱絲，且該加熱段於該投影方向上之投影覆蓋該基板之該表面。
  16. 如請求項15所述之物理氣相沉積腔室，其中該承載底座包括基座以及支撐件，該支撐件係設置於該基座上並經配置用以支撐該基板，且該加熱模組係設置於該基板與該基座之間。
  17. 如請求項16所述之物理氣相沉積腔室，其中在該基座內設置有 冷卻通道，經配置用以對該基座進行冷卻。
  18. 如請求項16所述之物理氣相沉積腔室，其中該支撐件包括複數個支撐柱。
  19. 如請求項16所述之物理氣相沉積腔室，其中該支撐件包括一支撐環。
  20. 如請求項16所述之物理氣相沉積腔室，其中該加熱模組更包括一熱輻射屏蔽組件，該熱輻射屏蔽組件經配置用以屏蔽由該加熱燈管朝向該基板以外之方向輻射出的熱量。
  21. 如請求項20所述之物理氣相沉積腔室，其中該熱輻射屏蔽組件包括：第一屏蔽件，包括第一水平部及第一豎直部，其中該第一水平部位於該加熱燈管的下方，該第一豎直部與該第一水平部連接並環繞在該加熱燈管的周圍，且該第一豎直部之頂部高於該加熱燈管；以及第二屏蔽件，包括第二水平部及第二豎直部，其中該第二豎直部環繞在該基板的周圍，該第二豎直部的頂部高於該基板，該第二水平部環繞在該第二豎直部的外側，且該第二水平部所在平面高於該第一豎直部及該加熱燈管。
  22. 如請求項21所述之物理氣相沉積腔室，其中該熱輻射屏蔽組件包括複數個第一屏蔽件，該等第一屏蔽件的該等第一豎直部互相間隔排佈，且該等第一屏蔽件的該等第一水平部互相間隔排佈。
  23. 如請求項21所述之物理氣相沉積腔室，其中該第一水平部、該第一豎直部、該第二水平部以及該第二豎直部包括朝向該加熱燈管的反射面。
  24. 如請求項23所述之物理氣相沉積腔室，其中該反射面包括經拋 光或塗鍍處理的表面。
  25. 如請求項23所述之物理氣相沉積腔室，其中該第一水平部、該第一豎直部、該第二水平部以及該第二豎直部的該反射面包括平面或曲面。
  26. 如請求項20所述之物理氣相沉積腔室，更包括：兩個電極，設置在該基座上，且位於靠近該基座之中心位置處，其中各該電極之上端及下端分別位於該基座之上方及下方；以及兩個電連接件，位於該熱輻射屏蔽組件與該基座之間，各該電連接件的第一端與該加熱燈管電連接，且各該電連接件的第二端分別與各該電極電連接。
  27. 如請求項26所述之物理氣相沉積腔室，更包括：第一電屏蔽件，環繞設置在該基座上，其中該第一電屏蔽件具有第一封閉空間，用於屏蔽在該等電連接件之該等第一端及該加熱燈管的連接處產生的電場；以及第二電屏蔽件，包覆該等電連接件之該等第二端並形成第二封閉空間，其中該第二封閉空間用於分別屏蔽在該電極與該電連接件之該第二端的連接處產生的電場。
  28. 如請求項15所述之物理氣相沉積腔室，更包括：複數個動支撐柱；連接件，其中該等動支撐柱設置在該連接件上，且沿該基座之周向間隔分佈，且該等動支撐柱的頂端用於支撐該基板；提昇軸，豎直設置，其中該提昇軸之上端與該連接件連接，且該提昇軸之下端向下延伸至該腔室本體的外部；以及驅動機構，設置在該腔室本體之底部，且該驅動機構與該提昇軸連接，用於藉由該提昇軸驅動該等動支撐柱上升或下降。
  29. 如請求項15所述之物理氣相沉積腔室，更包括一加熱控制系統，其中該加熱控制系統包括：測溫器，經配置用以偵測該基板的實時溫度；溫度控制器；調節控制器；以及功率控制器，其中該測溫器經配置用以將該實時溫度發送至該溫度控制器；該溫度控制器經配置用以根據由該測溫器發送來的該實時溫度以及一預設目標溫度生成一控制信號，並將該控制信號發送至該調節控制器；該調節控制器經配置用以根據該控制信號以及加熱權重函數獲得子控制信號，並將該子控制信號發送該功率控制器；該功率控制器經配置用以調節該加熱燈管的加熱功率。
  30. 如請求項29所述之物理氣相沉積腔室，其中該測溫器設置於該承載底座中。
  31. 如請求項29所述之物理氣相沉積腔室，其中該加熱區域包括複數個子區，該加熱模組包括複數個加熱燈管，該等加熱燈管位於該等子區中，且位於不同之該等子區中的該等加熱燈管係彼此電性分離。
  32. 如請求項31所述之物理氣相沉積腔室，其中該加熱控制系統包括複數個功率控制器，各該功率控制器分別對應一個該子區中的至少一個該加熱燈管，用以調節該子區中之該加熱燈管的加熱功率。
  33. 如請求項29所述之物理氣相沉積腔室，其中該加熱權重函數是在預設階段根據該基板的溫度分佈情況並藉由試湊方法建立。
  34. 如請求項29所述之物理氣相沉積腔室，其中該加熱權重函數包括： 在Tmeas<Tp-T時，Un=U；以及在TmeasTp-T時，Un=fn(U)=knU+b；其中，n為大於0，且小於或等於N的整數，N表示該等子區的數目；Tmeas為由該至少一測溫器偵測到的實時溫度；Un表示與第n個子區相對應的該子控制信號；U表示該控制信號；fn(U)表示與第n個子區相對應的預設對應規則；Tp為預設目標溫度；T為預設閾值溫度；kn表示與第n個子區相對應的權重係數；以及b為常數。
  35. 如請求項15所述之物理氣相沉積腔室，更包括真空泵，其中該真空泵經配置用以於該腔室本體中形成真空狀態。
  36. 如請求項35所述之物理氣相沉積腔室，其中該真空泵包括冷凝泵，且該物理氣相沉積腔室更包括一保護件設置於該冷凝泵與該加熱模組之間。
  37. 如請求項15所述的物理氣相沉積腔室，其中該物理氣相沉積腔室係為氮化鋁物理氣相沉積腔室，經配置用以於該基板上形成氮化鋁薄膜。
  38. 一種沉積設備，包括：第一腔室，經配置用以載入一基板；第二腔室，經配置用以對該基板進行排氣製程以及物理氣相沉積製程，其中該第二腔室包括加熱模組，該加熱模組經配置用以朝向該基板進行加熱；該加熱模組包括加熱燈管，該加熱燈管經配置分佈以構成一加熱區域，且該加熱區域於 一投影方向上之投影覆蓋該基板之一表面；該加熱燈管包括加熱段以及非加熱段，該加熱段係對應該加熱區域，該加熱段包括加熱絲，該非加熱段不包括熱絲，且該加熱段於該投影方向上之投影覆蓋該基板之該表面；以及第三腔室，設置於該第一腔室以及該第二腔室之間，其中該第三腔室經配置用以將該基板由該第一腔室通過該第三腔室傳輸至該第二腔室。
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