TWI698948B - 用以處理晶圓的裝置與方法 - Google Patents

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Abstract

一種用以處理晶圓的裝置，包含：處理腔室、晶圓支撐、發熱源與可動裝置。晶圓支撐係位於處理腔室內。發熱源係位於處理腔室內。可動裝置接觸發熱源，其中相對於晶圓支撐，可動裝置為可動的。

Description

用以處理晶圓的裝置與方法
本揭露實施例是有關於一種用以處理晶圓的裝置，且特別是有關於一種用以處理晶圓的裝置與方法。
積體電路(integrated circuit，IC)的製造可透過增加在半導體裝置中形成的積體電路之密度來驅動。此舉是透過實施較為先進的設計規則，以允許形成更大密度的積體電路裝置來實現的。儘管如此，諸如電晶體這樣的積體電路裝置的密度的增加也增加了處理具有縮小的特徵尺寸的半導體裝置的複雜度。
本揭露提出一種用以處理晶圓的裝置，包含：處理腔室、晶圓支撐、發熱源與可動裝置。晶圓支撐係位於處理腔室內。發熱源係位於處理腔室內且包含用以耦接至燈源的燈座。可動裝置包含定子與舉升銷。定子相對於晶圓支撐是固定的。舉升銷相對於定子是可動的，且舉升銷鄰接燈座。
本揭露另提出一種用以處理晶圓的裝置，包含：處理腔室、晶圓支撐、發熱源與可動裝置。晶圓支撐係位於處理腔室內。發熱源係位於處理腔室內。可動裝置包含具有輸出桿的步進馬達，其中發熱源耦接至輸出桿，以使輸出桿與發熱源共同移動。
本揭露另提出一種用以處理晶圓的方法，包含：將晶圓傳遞進入處理腔室；藉由發熱源來將熱能施加於晶圓；以及以定子移動舉升銷以使發熱源相對於晶圓移動。
為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100A、100B、100C:裝置
102:晶圓
104:進氣口
106:出氣口
107:預熱環
108:氣閥
109:真空幫浦
110:處理腔室
112:托板
113:環形外延
114:晶圓支撐
116:外殼
118:套管
119:透明板
120:電路板
122:溫度偵測器
124:控制器
126:反射板
127:出入口
128:支架
130:發熱源
132:燈座
134:燈源
136:插頭
140:可動裝置
142:定子
144:舉升銷
146:樞軸
148:上罩
150:下罩
160:球狀關節
162:連接元件
163:球形端
164:承球插座
170:水平調整裝置
172:基板
174:抬升裝置
176、A1、A2、A3:線
D1:第一方向
D2:第二方向
D3:第三方向
DC:環狀方向
S10-S120:操作
從以下結合所附圖式所做的詳細描述，可對本揭露之態樣有更佳的了解。需注意的是，根據業界的標準實務，各特徵並未依比例繪示。事實上，為了使討論更為清楚，各特徵的尺寸都可任意地增加或減少。
[圖1A]係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的裝置的側視圖。
[圖1B]係繪示於圖1A中的發熱源與可動裝置的組合圖。
[圖1C]係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的方法的操作流程圖。
[圖2A]係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的裝置的側視圖。
[圖2B]係繪示於圖2A中的發熱源與可動裝置的組合圖。
[圖2C]係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的方法的操作流程圖。
[圖3]係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的裝置的發熱源、可動裝置、球狀關節的組合的側視圖。
[圖4A]係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的裝置的頂視圖。
[圖4B]係繪示於圖4A中的用以處理晶圓的裝置的側視圖。
[圖4C]係繪示於圖4B中的發熱源、可動裝置與可旋轉軸的組合圖。
[圖4D]係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的方法的操作流程圖。
[圖5]係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的裝置的發熱源、可動裝置、水平調整裝置的組合的側視圖。
以下的揭露提供了許多不同的實施例或例子，以實施所提供標的的不同特徵。以下描述之構件與安排的特定例子，以簡化本揭露。當然，這些僅僅是例子而不是用以限制本揭露。例如，在說明中，第一特徵形成在第二特徵之上方或之上，這可能包含第一特徵與第二特徵以直接接觸的方式形成的實施例，這也可以包含額外特徵可能形成在第一 特徵與第二特徵之間的實施例，這使得第一特徵與第二特徵可能沒有直接接觸。此外，本揭露可能會在各種例子中重複參考數字及/或文字。此重複是為了簡明與清晰的目的，但本身並非用以指定所討論的各種實施例及/或架構之間的關係。
再者，在此可能會使用空間相對用語，例如「底下(beneath)」、「下方(below)」、「較低(lower)」、「上方(above)」、「較高(upper)」等等，以方便說明如圖式所繪示之一元件或一特徵與另一(另一些)元件或特徵之關係。這些空間上相對的用語除了涵蓋在圖式中所繪示的方向，也欲涵蓋裝置在使用或操作中不同的方向。設備可能以不同方式定位(例如旋轉90度或在其他方位上)，而在此所使用的空間上相對的描述同樣也可以有相對應的解釋。
請參照圖1A，係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓102的裝置100A的側視圖。裝置100A包含進氣口104、出氣口106、氣閥108、真空幫浦109、處理腔室110、托板112、晶圓支撐114、外殼116、透明板119、電路板120、溫度偵測器122、控制器124、多個發熱源130與多個可動裝置140。在一些實施例中，裝置100A用以在晶圓102上執行熱製程(例如退火製程)。
進氣口104、出氣口106、氣閥108與真空幫浦109連接至處理腔室110。在一些實施例中，在透過進氣口104來引導處理氣體之前，處理腔室110內的壓力降至負壓(sub-atmospheric pressure)。在一些實施例中，處理腔 室110藉由過氣閥108與真空幫浦109的組合透過出氣口106排氣來抽真空。
托板112與晶圓支撐114係於處理腔室110內。晶圓支撐114設置於托板112上且用以固持晶圓102。在一些實施例中，晶圓支撐114具有環形結構用以固持晶圓102的邊緣。在一些實施例中，托板112具有反射板用以反射輻射。
外殼116與透明板119係於處理腔室110內。外殼116連接至處理腔室110內的電路板120。將發熱源130的陣列固持在封裝於水冷不銹鋼外殼116中的管狀不銹鋼套管118中。舉例來說，外殼116具有多個套管118。透明板119連接至外殼116且設置於托板112與套管118之間。在一些實施例中，透明板119為光學透明板，例如石英板，用以作為石英窗。溫度偵測器122係位於處理腔室110內且設置於晶圓支撐114附近，用以偵測處理腔室110內的晶圓支撐114附近的溫度。控制器124、電路板120與溫度偵測器122電性耦合。
發熱源130與可動裝置140設置於外殼116的套管118內，其中多個可動裝置140各自接觸且各自連接至多個發熱源130。在一些實施例中，介於晶圓102與至少一發熱源130之間的垂直距離小於介於晶圓102與連接至該至少一發熱源130的可動裝置140之間的垂直距離。意即，相較於連接至至少一發熱源130的可動裝置140，該至少一發熱源130更接近晶圓102。
在一些實施例中，外殼116具有分別設置在套管118內的加壓源和多個通道，其中加壓源連接至通道以引導導熱氣體，例如氦，進入通道，從而冷卻發熱源130與可動裝置140。
在一些實施例中，至少一發熱源130與連接至該至少一發熱源130的相應的可動裝置140係線性地設置。舉例來說，至少一發熱源130與連接至該至少一發熱源130的相應的可動裝置140係沿著第一方向D1設置。在一些實施例中，發熱源130係沿著第二方向D2設置以形成陣列，其中第一方向D1與第二方向D2實質上相互垂直。
設置發熱源130以藉由輻射來提供熱能。在一些實施例中，至少一發熱源130包含燈座132與具有插頭136的燈源134。透過將插頭136插入至燈座132，以使燈源134以連接至燈座132。意即，燈源134部分地嵌入於燈座132內。燈座132與燈源134係沿著第一方向D1設置。在一些實施例中，至少一燈源132為鹵素燈，例如鎢絲鹵素燈、石英鹵素燈或石英碘燈。
透過相應的燈座132，發熱源130與電路板120電性耦合，且藉由電路板120發射輻射以電性驅動燈源134。意即，當驅動燈源134時，燈源134可作為熱提供者，例如發熱源130，以通過透明板119來施加熱能至晶圓102。
可動裝置140各自連接至相應的發熱源130，且相對於晶圓支撐114，可動裝置140係可動的。在一些實施例中，配置至少一可動裝置140以使相應的一發熱源130移 動，例如旋轉移動、平移移動或其組合。此外，可動裝置140與電路板120電性耦合，且可藉由電路板120來電性驅動可動裝置140。意即，當驅動可動裝置140時，可動裝置140能夠使相應的發熱源130移動。
請參照圖1B，係繪示於圖1A中的發熱源130與可動裝置140的組合圖。對圖1B而言，為了易於理解，圖1B中繪示了於圖1A中所繪示的第一方向D1與第二方向D2。可動裝置140包含定子142與連接至定子142的舉升銷144。
可動裝置140的舉升銷144透過接觸且連接至燈座132來與發熱源130接觸。在一些實施例中，定子142、舉升銷144、燈座132與燈源134實質上排成一線，因此舉升銷144設置於定子142與燈座132之間。舉例來說，定子142、舉升銷144、燈座132與燈源134沿著第一方向D1依序設置。此外，在燈座132、燈源134、定子142與舉升銷144的組合中，相鄰的兩個元件彼此接觸。舉例來說，舉升銷144的兩相對端各自接觸定子142與燈座132的端面。
定子142相對於晶圓支撐114是固定的(見圖1A)，且舉升銷144係可動地收納於定子142內。意即，可動裝置140的定子142作為相對於晶圓支撐114而固定的固定件(見圖1A)，且舉升銷144相對於固定件是伸縮可動的。在一些實施例中，可動裝置140是具有接觸發熱源130的桿材的步進馬達。具體而言，舉升銷144作為步進馬達的桿材。
發熱源130懸掛在可動裝置140的舉升銷144 上，且舉升銷144相對於定子142的底端連接至燈座132。因為發熱源130係透過與舉升銷144接觸的燈座132來與舉升銷144接觸，當舉升銷144移動時，發熱源130隨之平移移動。以不同的方式來解釋，發熱源130透過舉升銷144來沿著第一方向D1或與第一方向D1相反的方向水平移動，這使得發熱源130能夠沿著線A1移動。意即，可動裝置140可透過舉升銷144來作為鄰接發熱源130的致動器。所以，發熱為的位置是可調的。
請回到圖1A。可動裝置140分別鄰接發熱源130，且至少一發熱源130的位置是可調的。所以，介於晶圓102與至少一發熱源130的燈源134之間的垂直距離也是可調的。意即，發熱源130相對於托板112或晶圓支撐114是可動的，且相對於晶圓102也是可動的。
在一些實施例中，當至少一發熱源130的燈源134藉由相應的可動裝置140而被抬升時，介於晶圓102與燈源134之間的垂直距離增加。相應地，因為介於晶圓102與燈源134之間的垂直距離的增加，晶圓102從燈源134所接收的熱通量減少，從而也減緩了晶圓102的溫度的上升。
在一些實施例中，隨著至少一發熱源130的燈源134透過相應的可動裝置140而降低時，介於晶圓102與燈源134之間的垂直距離減少。相應地，因為介於晶圓102與燈源134之間的垂直距離的減少，晶圓102從燈源134所接收的熱通量增加，從而也加快了晶圓102的溫度的上升。
在一些實施例中，控制器124透過電路板120 來驅動發熱源130與可動裝置140的操作。舉例來說，使用者可操作控制器124來控制發熱源130與可動裝置140的參數，例如高度、功率、溫度或其組合。在一些實施例中，單獨地驅動可動裝置140，因此多個發熱源130可與晶圓102分別具有不同的高度。
除此之外，在一些實施例中，控制器124用以接收溫度資訊且傳輸驅動訊號至電路板120，其中溫度資訊是從溫度偵測器122所獲得。在一些實施例中，隨著控制器124從溫度偵測器122所接收得溫度資訊，一旦藉由溫度偵測器122所偵測得的溫度值大於預定溫度值，代表晶圓102的溫度可能大於期望值。相應地，一旦藉由溫度偵測器122所偵測得的溫度值大於預定溫度值，控制器124將會傳輸驅動訊號至電路板120，以便驅動至少一可動裝置140。接著，抬升至少一發熱源130，使得晶圓102從燈源134所接收的熱通量減少。所以，因為晶圓102所接收的熱通量的減少，減緩了晶圓102的溫度的上升。
在一些實施例中，隨著控制器124從溫度偵測器122所接收得溫度資訊，一旦藉由溫度偵測器122所偵測得的溫度值小於預定溫度值，代表晶圓102的溫度可能小於期望值。相應地，一旦藉由溫度偵測器122所偵測得的溫度值低於預定溫度值，控制器124將會傳輸驅動訊號至電路板120，以便驅動至少一可動裝置140。接著，至少一發熱源130向下移動，使得晶圓102從燈源134所接收的熱通量增加。所以，因為晶圓102所接收的熱通量的增加，加快了晶 圓102的溫度的上升。
請參照圖1C，係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的方法的操作S10-S40的流程圖。在一些實施例中，裝置100A用以加熱晶圓，以便在晶圓上執行退火製程。方法從操作S10開始，將晶圓傳遞進入處理腔室。方法接著為操作S20，透過進氣口來將處理氣體引導至處理腔室內。方法接著為操作S30，驅動至少一熱提供者來施加熱能於晶圓。方法接著為操作S40，相對於晶圓來水平移動熱提供者。在一些實施例中，於操作S40，熱提供者的水平移動是藉由至少一可動裝置所造成。在一些實施例中，於操作S40，介於晶圓與熱提供者之間的距離可調，以便減緩或加快晶圓的溫度的上升。舉例來說，隨著藉由可動裝置以相對於晶圓來抬升熱提供者，減緩了晶圓的溫度的上升。或者，隨著藉由可動裝置以相對於晶圓來將熱提供者向下移動，加快了晶圓的溫度的上升。
請參照圖2A，係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的裝置100B的側視圖。如圖1A與圖2A所繪示，繪示於圖1A的裝置100A的燈源134向下發射輻射，繪示於圖2A的裝置100B的燈源134向上照射輻射。
如圖2A所示，裝置100B包含處理腔室110、環形外延113、晶圓支撐114、外殼116、透明板119、電路板120、溫度偵測器122、控制器124、反射板126、出入口127、多個發熱源130與多個可動裝置140。在一些實施例中，裝置100B用以在晶圓102上執行熱製程(例如退火製 程)。關於圖2A中所繪示的裝置100B的細節，與相似於圖1A中所繪示的裝置100A者，在此不再重複。
環形外延113與晶圓支撐114係於處理腔室110內。在一些實施例中，晶圓支撐114設置於環形外延113上，且透過晶圓支撐114來固持晶圓102。在一些實施例中，晶圓支撐114具有環形結構用以固持晶圓102的邊緣，且晶圓支撐114為與晶圓102接觸的熱導體。晶圓支撐114係介於外殼116與反射板126之間，其中反射板126具有面向晶圓102的反射面。出入口127連接至處理腔室110以便於晶片102的進入與排出。在一些實施例中，出入口127耦接至傳遞腔室(圖未示)或負載鎖定室(圖未示)，且可選擇性地利用閥門，例如狹縫閥(圖未示)，來密封。
發熱源130與可動裝置140設置於外殼116的套管118內。在一些實施例中，晶圓支撐114係介於反射板126與至少一發熱源130以及可動裝置140之間。在一些實施例中，至少一發熱源130與連接至該至少一發熱源130之相應的可動裝置140係沿著第一方向D1設置。在一些實施例中，發熱源130係沿著第二方向D2設置以形成陣列，其中第一方向D1與第二方向D2實質上相互垂直。
設置發熱源130以藉由輻射來提供熱能。在一些實施例中，至少一發熱源130包含燈座132與具有插頭136的燈源134，其中透過將插頭136插入至燈座132，以使燈源134以連接至燈座132，且燈座132與燈源134係沿著第一方向D1設置。在圖2A所繪示的裝置100B中，隨著電路 板120驅動燈源134，燈源134朝向托板112與反射板126發射輻射。在一些實施例中，托板112吸收了輻射，所以托板112的溫度增加。因為托板112為熱導體，當托板112的溫度高於晶圓102的溫度，托板112增加了晶圓102的溫度。在一些實施例中，到達反射板126的輻射從反射板126的反射面朝向晶圓102而反射，從而因為輻射而增加了晶圓102的溫度。
參照圖2B，係繪示於圖2A中的發熱源130與可動裝置140的組合圖。對圖2B而言，為了易於理解，圖2B中繪示了於圖2A中所繪示的第一方向D1與第二方向D2。可動裝置140包含定子142與連接至定子142的舉升銷144，其中燈源134、燈座132、定子142與舉升銷144沿著第一方向D1依序設置排列為一線。此外，在燈座132、燈源134、定子142與舉升銷144的組合中，相鄰的兩個元件彼此接觸。
定子142相對於晶圓支撐114是固定的(見圖2A)，且舉升銷144係伸縮可動地收納於定子142內。所以，發熱源130能夠沿著線A2移動，且發熱源130的位置是可調的。
請回到圖2A。可動裝置140分別鄰接發熱源130，且至少一發熱源130的位置是可調的。所以，因為至少一發熱源130的位置是可調的，介於晶圓102與至少一發熱源130的燈源134之間的垂直距離也是可調的。
在一些實施例中，當至少一發熱源130的燈源134藉由相應的可動裝置140而被抬升時，介於托板112與 燈源134之間的垂直距離減少。相應地，因為介於托板112與燈源134之間的垂直距離的減少，托板112從燈源134所接收的熱通量增加，從而也加快了晶圓102與托板112的溫度的上升。此外，當至少一發熱源130的燈源134藉由相應的可動裝置140而被抬升時，介於反射板126與燈源134之間的垂直距離減少。相應地，因為介於反射板126與燈源134之間的垂直距離的減少，從反射板126反射的輻射增加，從而也加快了晶圓102的溫度的上升。
在一些實施例中，當至少一發熱源130的燈源134藉由相應的可動裝置140而向下移動時，介於托板112與燈源134之間的垂直距離增加。相應地，因為介於托板112與燈源134之間的垂直距離的增加，托板112從燈源134所接收的熱通量減少，從而也減緩了晶圓102與托板112的溫度的上升。此外，當至少一發熱源130的燈源134藉由相應的可動裝置140而向下移動時，介於反射板126與燈源134之間的垂直距離被調整而增加。相應地，因為介於反射板126與燈源134之間的垂直距離的增加，從反射板126反射的輻射減少，從而也減緩了晶圓102的溫度的上升。
請參照圖2C，係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的方法的操作S50-S80的流程圖。在一些實施例中，裝置100B用以加熱晶圓，以便在晶圓上執行退火製程。方法從操作S50開始，將晶圓傳遞進入處理腔室。方法接著為操作S60，將處理氣體引導至處理腔室內。方法接著為操作S70，透過輻射來驅動至少一熱提供者以向上施加 熱能。方法接著為操作S80，相對於晶圓來水平移動熱提供者。在一些實施例中，於操作S50，係透過出入口來將晶圓傳遞進入處理腔室。在一些實施例中，於操作S50，係透過出入口來將處理氣體引導進入處理腔室。在一些實施例中，於操作S80，介於晶圓與熱提供者之間的距離可調，以便減緩或加快晶圓的溫度的上升。舉例來說，隨著藉由可動裝置以相對於晶圓來抬升熱提供者，加快了晶圓的溫度的上升。或者，隨著藉由可動裝置以相對於晶圓來將熱提供者向下移動，減緩了晶圓的溫度的上升。
請參照圖3，係繪示根據本揭露的一些實施例之發熱源130、可動裝置140、球狀關節160的組合的側視圖。如圖3所示，裝置更可包含連接至可動裝置140的球狀關節160。球狀關節160包含連接元件162與承球插座164。連接元件162具有於承球插座164中的球形端163。球狀關節160允許可動裝置140在多於兩個平面中擺動。意即，利用球狀關節160，發熱源130與可動裝置140能夠從垂直方向傾斜。因為發熱源130可以從垂直方向傾斜，所以在晶圓上藉由發熱源130所提供的輻射的面積和分布是可調的。
請參照圖4A與圖4B，圖4A係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓102的裝置100C的頂視圖，且圖4B係繪示於圖4A中的裝置100C的側視圖。裝置100C的至少一可動裝置140用以旋轉相應於該至少一可動裝置140的裝置100C的發熱源130。
裝置100C包含包含進氣口104、出氣口106、 預熱環107、處理腔室110、托板支撐111、托板112、溫度偵測器122、控制器124、多個支架128、多個發熱源130、多個可動裝置140、多個樞軸146、上罩148與下罩150。在一些實施例中，裝置100C用以在晶圓102上執行熱製程(例如磊晶製程)。關於圖4A或圖4B中所繪示的裝置100C的細節，與相似於圖1A中所繪示的裝置100A者，在此不再重複。
進氣口104與出氣口106連接至處理腔室110。在一些實施例中，當出氣口106適用於從處理腔室排出處理氣體時，進氣口104適用於提供處理氣體進入處理腔室110。所以，層流可在處理位置中通過晶圓102的上表面。此外，預熱環107可移除地設置在處理腔室100內且靠近進氣口104。預熱環107環繞處理腔室110的內部體積設置，且當晶圓102在處理位置中時，預熱環107外接晶圓102。在處理期間，加熱預熱環107，且當處理氣體透過進氣口104進入處理腔室110時，預熱環107便於預熱處理氣體。
托板支撐111與托板112係於處理腔室110內，其中，透過托板支撐111來固持托板112。在一些實施例中，托板支撐111是由光學透明材料，例如石英，所製成。托板112用以收納且固持晶圓102。在一些實施例中，托板112是由碳化矽或以碳化矽塗佈的石墨所製成。在一些實施例中，為了在處理期間便於旋轉晶圓102，托板支撐111是可旋轉的。舉例來說，當執行磊晶製程時，由托板支撐111所固持的托板112收納且固持待磊晶塗佈的晶圓102，且接著托板支撐111便於晶圓102的旋轉。支架128係於處理腔室 110內且連接至處理腔室100的內壁與底部。在一些實施例中，支架128係環形的。
發熱源130與可動裝置140係於處理腔室110內。可動裝置140分別由支架128所固持，且發熱源130分別接觸且連接至可動裝置140。在一些實施例中，托板112係介於晶圓102與第一組的發熱源130之間。在一些實施例中，晶圓102係介於托板112與第二組的發熱源130之間。意即，當晶圓102係於處理腔室110的中間部分時，第一組的發熱源130設置於處理腔室110的底部附近，且第二組的發熱源130設置於處理腔室110的頂部附近。
在一些實施例中，至少一發熱源130與連接至該至少一發熱源130的相應的可動裝置140係沿著第一方向D1設置。在一些實施例中，發熱源130沿著曲線設置。舉例來說，發熱源130沿著環狀方向DC以形成環狀陣列，其中第一方向D1與環狀方向DC實質上彼此垂直。在一些實施例中，裝置100C具有多個環狀陣列，其中部分的環狀陣列在處理腔室110的底部附近，且其他的環狀陣列在處理腔室110的頂部附近。
發熱源130用以藉由輻射來發射熱能，其中部分的發熱源130向上發射輻射，且其他的發熱源130向下發射輻射。在一些實施例中，至少一發熱源130包含燈座132與具有插頭136的燈源134。透過將插頭136插入至燈座132來使燈源134連接至燈座132，且燈座132與燈源134係沿著第二方向D2設置，其中第一方向D1與第二方向D2實質上彼 此垂直。此外，樞軸146各自連接且固定於支架128與發熱源130的燈座132。在一些實施例中，發熱源130用於磊晶製程。舉例來說，於磊晶製程的期間，透過進氣口104來將處理氣體引導進入處理腔室110，且接著透過發熱源130來促進在晶圓102上的處理氣體的熱分解，從而在晶圓102上形成磊晶層。
請參照圖4C，係繪示於圖4B中的發熱源130、可動裝置140與樞軸146的組合圖。對圖4C而言，為了易於理解，圖4C中繪示了於圖4A與圖4B中所繪示的第一方向D1與第二方向D2。可動裝置140包含定子142與舉升銷144。可動裝置140的舉升銷144透過燈座132接觸且連接至發熱源130，其中舉升銷144與燈座132的側表面接觸。在一些實施例中，燈座132、舉升銷144與定子142實質上依序排成一線，因此舉升銷144設置在燈座132與定子142。舉例來說，燈座132、舉升銷144與定子142依序沿著第一方向D1設置。
定子142相對於晶圓支撐114是固定的(見圖4A)，且舉升銷144係伸縮可動地收納於定子142內。此外，在一些實施例中，當驅動舉升銷144以相對於定子142移動時，定子142的位置是固定的。
舉升銷144係介於樞軸146與燈源134之間，且樞軸146沿著第三方向D3延伸，其中第三方向D3實質上垂直於第一方向D1與第二方向D2。意即，樞軸146的軸線方向實質上垂直於第一方向D1。再者，當舉升銷144為步進馬 達的輸出軸時，步進馬達的輸出軸與樞軸146具有不同的軸線方向。具體而言，步進馬達的輸出軸與樞軸146具有實質上彼此垂直的軸線方向。
因為發熱源130透過燈座132連接至樞軸146，當舉升銷144向上移動時，發熱源130。以不同的方式來解釋，發熱源130繞著樞軸146旋轉。當移動舉升銷144來推著發熱源130時，發熱源130能夠沿著曲線A3旋轉，因此發熱源130能夠以順時針方向或逆時針方向旋轉。所以，發熱源130的燈座132相對於樞軸146旋轉。
上罩148與下罩150連接且插入至處理腔室100的內壁，其中晶圓102與托板112係介於上罩148與下罩150之間。在一些實施例中，第一組的發熱源130通過上罩148的中心部分來朝向晶圓發射輻射，且第二組的發熱源130通過下罩150的底部部分來朝向晶圓發射輻射。在一些實施例中，上罩148的中心部分與下罩150的底部部分是由光學透明材料，例如石英，所製成，以便引導且不吸收發熱源130所發出的輻射。在一些實施例中，上罩148具有環繞中心部分的周圍的周邊部分，且下罩150具有環繞底部部分的周圍的周邊部分，且上罩148與下罩150的周邊部分係插入至處理腔室110的內壁。
請回到圖4A與圖4B。因為旋轉發熱源130，燈源134能夠以不同的方向定向。以不同的方式來解釋，晶圓102上的輻射的照射區域是可調的。相應地，晶圓102上的輻射分佈也是可調的。此外，在一些實施例中，溫度偵測器 122提供偵測到的溫度資訊給控制器124，且控制器124驅動可動裝置140以旋轉對應的發熱源130，以便調整晶圓102上的輻射的分佈。
請參照圖4D，係繪示根據本揭露的一些實施例之用以處理晶圓的方法的操作S90-S120的流程圖。在一些實施例中，裝置100C用以加熱晶圓，以便在晶圓上執行磊晶製程。方法從操作S90開始，將晶圓傳遞進入處理腔室。方法接著為操作S100，將處理氣體引導至處理腔室內。方法接著為操作S110，驅動至少一熱提供者來透過輻射向上施加熱能。方法接著為操作S120，相對於晶圓來旋轉熱提供者。在一些實施例中，於操作S120，熱提供者的旋轉是藉由至少一可動裝置所造成。在一些實施例中，於操作S120，熱提供者能夠以不同方向來定向，使得晶圓上的輻射的照射區域是可調的。
請參照圖5，係繪示根據本揭露的一些實施例之發熱源130、可動裝置140、水平調整裝置170的組合的側視圖。如圖5所示，裝置更包含固持發熱源130與可動裝置140的水平調整裝置170。水平調整裝置170包含基板172與抬升裝置174。抬升裝置174設置於支架128上(見圖4B)且相對於托板112(見圖4B)是可動的。抬升裝置174可為具有接觸基板172的輸出桿的步進馬達。基板172與可動裝置140以及發熱源130接觸。抬升裝置174可沿著線176來移動基板172。意即，基板172可相對於托板112(見圖4B)來移動，所以發熱源130與可動裝置140也可相對於托板112(見 圖4B)來移動。利用水平調整裝置170，發熱源130能夠上移與下移，使得發熱源130的垂直高度是可調的。相應地，晶圓從發熱源130所接收的熱通量也是可調的。
如上所述，裝置用以在晶圓上執行熱製程，且包含於處理腔室內的發熱源與可動裝置。可動裝置接觸且連接至發熱源，且用以使發熱源移動。當發熱源移動時，晶圓所接收的熱通量或晶圓上輻射的分佈改變，使得晶圓的溫度的上升速度可控制且可調。
根據本揭露的一些實施例，用以處理晶圓的裝置包含處理腔室、晶圓支撐、發熱源與可動裝置。晶圓支撐係位於處理腔室內。發熱源係位於處理腔室內。可動裝置接觸發熱源，其中相對於晶圓支撐，可動裝置為可動的。
根據本揭露的一些實施例，用以處理晶圓的裝置包含處理腔室、晶圓支撐、至少一發熱源與至少一致動器。晶圓支撐係位於處理腔室內。發熱源係位於處理腔室內。致動器係位於處理腔室內，且致動器具有鄰接發熱源的舉升銷。
根據本揭露的一些實施例，用以處理晶圓的方法包含以下步驟。將晶圓傳遞進入處理腔室。藉由發熱源來將熱能施加於晶圓。相對於晶圓來移動發熱源。
以上概述了數個實施例的特徵，因此熟習此技藝者可以更了解本揭露的態樣。熟習此技藝者應了解到，其可輕易地把本揭露當作基礎來設計或修改其他的製程與結構，藉此實現和在此所介紹的這些實施例相同的目標及/或 達到相同的優點。熟習此技藝者也應可明白，這些等效的建構並未脫離本揭露的精神與範圍，並且他們可以在不脫離本揭露精神與範圍的前提下做各種的改變、替換與變動。
100A:裝置
102:晶圓
104:進氣口
106:出氣口
108:氣閥
109:真空幫浦
110:處理腔室
112:托板
114:晶圓支撐
116:外殼
118:套管
119:透明板
120:電路板
122:溫度偵測器
124:控制器
130:發熱源
132:燈座
134:燈源
136:插頭
140:可動裝置
D1:第一方向
D2:第二方向

Claims (10)

  1. 一種用以處理晶圓的裝置，包含：一處理腔室；一晶圓支撐，係位於該處理腔室內；一發熱源，係位於該處理腔室內且包含用以耦接至一燈源的一燈座；以及一可動裝置，包含：一定子，相對於該晶圓支撐是固定的；以及一舉升銷，相對於該定子是可動的，且該舉升銷鄰接該燈座。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用以處理晶圓的裝置，其中該燈座具有沿著一第一方向設置之彼此相對的一第一端面與一第二端面，該燈座的該第二端面用以耦接至該燈源，且該舉升銷沿著垂直於該第一方向的一第二方向是可動的。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之用以處理晶圓的裝置，其中該舉升銷於該燈座的該第一端面與該第二端面之間鄰接接觸該燈座的一側表面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之用以處理晶圓的裝置，更包含連接至該燈座的該第一端面且連接至該 處理腔室的一樞軸，以允許該燈座沿著相對於該處理腔室的一曲線來移動。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之用以處理晶圓的裝置，更包含：一水平調整裝置，包含：一基座，支撐該可動裝置且樞接至該發熱源的該燈座；以及一升降裝置，鄰接該基座且用以相對於該晶圓支撐來移動該基座。
  6. 一種用以處理晶圓的裝置，包含：一處理腔室；一晶圓支撐，係位於該處理腔室內；一發熱源，係位於該處理腔室內；以及一可動裝置，包含具有一輸出桿的一步進馬達，其中該發熱源耦接至該輸出桿，以使該輸出桿與該發熱源共同移動。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之用以處理晶圓的裝置，更包含連接至該發熱源的一第一端面且連接至該處理腔室的一樞軸，以允許該發熱源沿著相對於該處理腔室的一曲線來移動。
  8. 一種用以處理晶圓的方法，包含：將一晶圓傳遞進入一處理腔室；藉由一發熱源來將一熱能施加於該晶圓；以及以一定子移動一舉升銷以使該發熱源相對於該晶圓移動。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之用以處理晶圓的方法，其中移動該舉升銷包含旋轉該發熱源。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之用以處理晶圓的方法，其中移動該舉升銷包含朝向或遠離該晶圓來線性地移動該發熱源。
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