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增強型快速熱處理設備和方法

文檔序號:432862閱讀:302來源:國知局
專利名稱:增強型快速熱處理設備和方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及快速熱處理領(lǐng)域,更具體地說涉及用于在快速熱處理中 提高均勻性的技術(shù)和設備。
背景技術(shù)
為了生產(chǎn)最新發(fā)展的設備,在快速熱處理(RTP)的使用中,現(xiàn)有技術(shù) 開發(fā)了大量的方法。這樣的設備例如包括半導體芯片、太陽能電池以及納米 材料。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在基底或工件受到離子注入處理后RTP非常有用,在所述基 底或工件中被注入的摻雜原子處于空位中,在該位置摻雜原子是電性質(zhì)不活 動的(electrically inactive )。 RTP被應用以便修復對晶格結(jié)構(gòu)的損壞并將摻 雜物移動到晶格結(jié)點以電激活這些摻雜物。
一種形式的RTP實質(zhì)上使用等溫加熱,其中輻射能以協(xié)作強度 (cooperating intensity)施加一持續(xù)時間以便于使工件的溫度至少在工件的 整個厚度上大致均勻地升高。由此,這種形式的等溫RTP也可以稱為"等溫 RTP"并一般具有處理持續(xù)時間約為幾秒的特征。
由于設備尺寸和結(jié)深度(junction depth)隨著一代代的發(fā)展日益降低, 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)關(guān)于使用等溫RTP的困難。具體地說,在引起所期望的摻雜物激活 的高溫下,發(fā)現(xiàn)擴散機理開始起作用,這使得摻雜的雜質(zhì)和其他物質(zhì)從它們 的預期位置擴散到整個設備結(jié)構(gòu)。由于降低的特征尺寸方面,這樣的擴散導 致設備的功能受損。
對不期望的擴散效應的關(guān)注促進了被稱為毫秒或閃速RTP的開發(fā)。這個 更新的RTP方法的特征在于其加熱工件從而故意地在晶片或者工件的厚度 上產(chǎn)生溫度梯度。 一個極其有益的方法在標題為"HEAT TREATING METHODS AND SYSTEMS"("熱處理方法和系統(tǒng)")的美國專利No.6594446 中描述,其全部內(nèi)容通過參考方式在此并入。為了實現(xiàn)毫秒RTP,其持續(xù)時 間為0.1ms到20ms。毫秒RTP的前提在于短時間地急驟加熱工件的設備側(cè), 因此工件的主體保持冷卻。如此,在急驟加熱工件的設備側(cè)之后,工件的主體用作蓄熱器。當急驟加熱的時間周期遠快于工件的熱傳導時間時,這樣的 實施是有效的。
由此,毫秒RTP通過限制溫度足夠高使得擴散可以發(fā)生的時間以及限制 工件被加熱到如此高溫度的體積,從而降低了摻雜物擴散。當然脈沖RTP 可以通過加熱工件到中間溫度然后施加脈沖能量來使用,脈沖RTP可以視為 與等溫RTP的混合形式,如美國專利No.6849831中所教導的那樣,其內(nèi)容 通過參考在此并入。
除了上述關(guān)于擴散效果的差異,每一種形式的RTP都會引入其他獨特的 問題以及與其應用相關(guān)的機會。例如,對于等溫RTP,熱均勻性是所關(guān)注的, 特別是由于工件的外周邊緣一般比工件的中央部分更快速的流失能量的原 因。因此,邊緣區(qū)域往往保持比工件的中心更涼。例如對于毫秒RTP,表面 加熱被規(guī)定為基本上是瞬間的。因此,脈沖參數(shù)必須預先仔細地確定以產(chǎn)生 所要的結(jié)果, 一旦脈沖被開始,這基本沒有機會去影響處理結(jié)果。相反,在 毫秒RTP中,邊緣冷卻往往被認為并不是很重要,因為加熱速度與從工件到 處理室周圍氣體的輻射損失或傳導和對流熱損失相比往往十分高。
考慮到上述問題,美國專利No.4981815 (后文中的,815專利)提供了 等溫RTP的一個例子,其試圖解決邊緣冷卻問題,在,815專利的圖7示出 的一個方法中,使用了這樣一個加熱裝置,其采用了一個熱源與工件的主要 表面成面3于面的關(guān)系(confronting relationship ),而另 一個獨立熱源與工^牛的 外周邊緣成面對面的關(guān)系。該方法由于它對需要精確控制的附加熱源的需要 而被認為過于復雜。作為替代,在,815專利的圖6示出了位于工件周圍的反 射器用于將從工件的外周邊緣輻射的熱能返回。在這點上,應該注意到現(xiàn)有 技術(shù)包含很多基于將從工件輻射的熱能反射回其周緣的例子。這種方法被認 為有問題是因為被返回的輻射能完全不足以補償由輻射、傳導和對流熱損失 組合而導致的邊緣冷卻效果。
在,815專利的圖IO示出了另一等溫RTP方法,其使用與工件的主要表 面成面對面的關(guān)系的熱源,所述工件被容納在反射盒中。該工件可相對于反 射盒的底部壁面移動地定位在支撐銷上,由此改變工件相對于底部反射壁面 的高度,以允許變化的反射熱源能量抵達工件的底部外周邊緣區(qū)域。,815專 利的圖11示出了另一RTP方法,其與該專利的圖IO的方法相關(guān),至少與工 件可移動地支撐在支撐柱上的范圍相關(guān)。該移動據(jù)說被用于在加熱期間改變工件邊緣的加熱。申請人認為,遺憾的是,在等溫RTP中這些支撐柱往往在 工件的相對表面上產(chǎn)生冷卻點。然而,該專利并沒有致力于這個問題,這將 在下文中適當位置進一步討論。此外,反射表面在晶片的下方延伸,而且該
反射器^Li人為會干擾雙面加熱裝置。
Lord的美國專利No.4560420包括一個被認為是適于快速熱退火的實施 例,如Lord專利的圖5所示。該圖示出了形成在爐子底部且位于工件外周 邊緣緊下方的凸起的反射環(huán)。反射環(huán)的圍墻是漫反射的,而由反射環(huán)包圍的 內(nèi)部凸起表面上具有熱吸收性的黑色涂層。據(jù)說,內(nèi)部凸起區(qū)域冷卻工件的 中央部分,試圖P爭低橫穿晶片的溫度差異。該專利的圖2到4中由Lord公 開的另一實施例被描述為傾向于在加熱過程中熱循環(huán),因此,由于這些結(jié)構(gòu) 將會從加熱裝置吸收能量接著將熱能輻射到工件邊緣上,即使加熱裝置關(guān)閉 之后也是如此,它們被認為并不是非常適合于在RTP處理中使用。更具體地 說,圖2的實施例專門依靠將從工件邊緣輻射的熱能返回到工件邊緣的機理 與輻射熱源能量的機理的結(jié)合。后一機理通過使用平行于工件主要表面的至 少一個表面吸收來自加熱裝置的能量,并從處于與工件的外周邊緣面對面關(guān) 系的表面輻射該能量來實現(xiàn)。即,沒有用于將熱源能量反射到工件的外周邊 緣的機理。
還是關(guān)注Lord的專利,應該注意到圖3到5的實施例天生受限于使用 單側(cè)工件加熱裝置。即,所示的反射器/輻射器結(jié)構(gòu)是不傳熱的且位于工件的 外周邊緣的緊下方。如這些圖中所示,如果試圖輻射工件的底部表面,這樣 的結(jié)構(gòu)將會? 1入有問題的屏蔽。
本發(fā)明試圖解決上述困難和關(guān)注的問題,同時還提供其他的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
描述了一種用于執(zhí)行至少一個工件的熱處理的設備以及相關(guān)的方法。該 工件具有由外周邊緣圍繞的相對的第一和第二主要表面,該外周邊緣限定了 工件的直徑,以致該第一和第二相對表面與該外周邊緣協(xié)作以限定外周邊緣 區(qū)域。在本發(fā)明的一個方面中,該工件被容納在處理室的室內(nèi)部。加熱裝置 與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系用于發(fā)射照射能, 以致照射能的第 一部分直接入射到工件的第 一主要表面而照射能的第二部 分至少最初如此指向,以致于該第二部分將不能抵達該第一主要表面。反射器被支撐在所述室內(nèi)部,具有至少大致的環(huán)形結(jié)構(gòu)由此限定具有一開口寬度 的中央開口,用于任何給定的測量,該開口大于所述工件的直徑,且所述反 射器被布置為至少大致與所述外周邊緣成同心關(guān)系且被構(gòu)造為用于反射至 少所述照射能的第二部分的一些到所述工件的外側(cè)周邊區(qū)域。
在本發(fā)明的另 一方面,描述了 一種用于至少一個大致平坦工件的熱處理 的設備以及相關(guān)的方法,該工件具有由外周邊緣圍繞的相對的第一和第二主 要表面,以致該第 一和第二相對表面與該外周邊緣協(xié)作以限定外周邊緣區(qū) 域。該工件被容納在由處理室限定的室內(nèi)部。加熱裝置與所述室內(nèi)部熱連通 且與所述第 一主要表面成面對面關(guān)系用于發(fā)射照射能,以致照射能的第 一部 分直接入射到工件的第 一主要表面而照射能的第二部分至少最初如此指向, 以致于該第二部分將不能抵達該第一主要表面。反射器裝置被支撐在所述室 內(nèi)部,具有與所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)互補的形狀以便于限定互補反射器結(jié) 構(gòu),所述反射器裝置和所述工件相互支撐,其方式是以相互隔離關(guān)系將互補 反射器結(jié)構(gòu)對準所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu),用于使得至少部分所述照射能的 第二部分被所述互補反射器結(jié)構(gòu)反射,然后入射到所述工件的外周邊緣區(qū)域
附近和外周邊緣區(qū)域上,且至少互補反射器結(jié)構(gòu)的凸起位于包括第一主要表 面的平面之上與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)互補并從所述外周邊緣結(jié)構(gòu)向外隔開至 少一預定距離。
在本發(fā)明的又一方面中,描述了一種用于至少一個晶片狀工件的熱處理 的設備和相關(guān)的方法,該工件具有由外周邊緣限定的相對的第一和第二主要 表面。該工件被容納在由處理室限定的室內(nèi)部。第一加熱裝置與所述室內(nèi)部 熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系用于在第一加熱模式中發(fā)射第 一照射能,至少第一照射能的第一部分直接入射到工件的第一主要表面。第 二加熱裝置,與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第二主要表面成面對面關(guān)系,與 發(fā)射所述第一照射能協(xié)作,用于在第二加熱模式中發(fā)射直接入射到所述第二 主要表面的第二照射能。反射器被支撐在所述室內(nèi)部,具有用于反射所述第 一照射能的第二部分的環(huán)形結(jié)構(gòu),以^便于將所述第 一照射能的第二部分圍繞 地入射到所述工件在外周邊緣附近的外周邊緣區(qū)域,該第一照射能的第二部 分否則至少最初不能抵達第一主要表面,并至少在所述第二加熱模式期間通 過所述第二照射能提供所述第二主要表面的基本無陰影照射。
在本發(fā)明的又一方面中,描述了一種用于至少一個晶片狀工件的熱處理的設備和相關(guān)的方法,該工件具有由外周邊緣圍繞的相對的第 一和第二主要 表面。該工件被容納在由處理室限定的室內(nèi)部。第一加熱裝置與所述室內(nèi)部 熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系用于在第一加熱模式中發(fā)射第 一照射能,第一照射能的第一部分直接入射到工件的第一主要表面,而它的 第二部分至少在最初將不能抵達第一主要表面。第二加熱裝置與所述室內(nèi)部
熱連通且與所述第二主要表面成面對面關(guān)系,與發(fā)射所述第一照射能協(xié)作, 用于在第二加熱模式中發(fā)射直接入射到所述第二主要表面的第二照射能。反 射器裝置被支撐在所述室內(nèi)部,具有與所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)互補的整體 形狀以便于限定互補反射器結(jié)構(gòu),所述反射器裝置和所述工件相互支撐,其 方式是以相互隔離關(guān)系將互補反射器結(jié)構(gòu)對準所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu),用 于反射所述照射能的第二部分的至少一些到所述工件的外周邊緣區(qū)域周圍 和外周邊緣區(qū)域上,并至少在所述第二加熱模式期間通過所述第二照射能協(xié) 作地提供所述第二主要表面的基本無陰影照射。
在本發(fā)明的又一方面中,描述了一種用于至少一個基底的熱處理的設備 和相關(guān)的方法,該基底具有相對的第一和第二主要表面,該第一和第二主要 表面限定了由外周邊緣限定的基底的橫向范圍的結(jié)構(gòu)。該工件被容納在由處 理室限定的室內(nèi)部。第一加熱裝置與所述室內(nèi)部熱連通,用于在預熱時間間 隔內(nèi)發(fā)射預熱輻照以用于引起所述工件的整體溫度逐步升高,以致改變基底 和第一加熱裝置之間的相對位置關(guān)系,改變橫穿基底橫向范圍的預熱輻照強 度廓線。操縱裝置用于在所述預熱時間間隔內(nèi)垂直地移動所述基底以改變橫 穿基底的橫向范圍的預熱輻照的強度廓線,其方式是增強了橫穿所述基底的 橫向范圍的結(jié)構(gòu)的升高的整體溫度的均勻性,并用于移動基底到處理臺的處 理位置以暴露到閃光輻照。第二加熱裝置與所述室內(nèi)部熱連通,用于發(fā)射所 述閃光輻照以對基底的第一和第二主要表面中的選定的一個產(chǎn)生基底的表 面溫度瞬時的提高。
在本發(fā)明的又一方面中,描述了 一種用于操縱基底的設備和相關(guān)的方 法,該基底在處理臺上經(jīng)受處理工藝,以致該基底可以從處理臺上所期望的 處理位置至少潛在地和響應處理工藝地移動到偏置位置。該基底包括外周邊
緣結(jié)構(gòu)。操縱裝置被構(gòu)造并用于移動(i )在對中模式中,在基底位于所述 處理臺,松脫位置和接合位置之間,該松脫位置是從基底的外周邊緣結(jié)構(gòu)收 回的位置,而接合位置用于與所述基底接觸,以致從松脫位置到接合位置的移動導致基底從所述偏置位置移入所述處理位置的對中容差之內(nèi);以及(ii) 用于在提升模式中的移動以在處理臺和位于處理臺上方的至少 一個提升位 置之間提升移動所述基底。在一個特征中,基底包括外周邊緣結(jié)構(gòu),且該操 縱裝置在松脫位置從外周邊緣結(jié)構(gòu)收回一預定距離,以及在接合位置所述操 縱裝置接合基底的外周邊緣結(jié)構(gòu)以將所述基底從偏置位置移動到處理位置 的對中容差之內(nèi)。
在本發(fā)明的又一方面中,描述了 一種用于操縱基底的設備和相關(guān)的方 法,該基底在處理臺上經(jīng)受處理工藝,以致該基底可以從處理臺上所期望的 處理位置至少潛在地和響應處理工藝地移動到偏置位置。該基底包括外周邊 緣結(jié)構(gòu)。該操縱裝置被構(gòu)造并用于關(guān)于位于所述處理臺上的基底在松脫位置 和接合位置之間移動,其中該松脫位置是從工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)收回一預定
距離的位置,該接合位置用于接合所述外周邊緣結(jié)構(gòu),以致從松脫位置到接 合位置的移動導致基底從所述偏置位置移入所述處理位置的對中容差之內(nèi)。


通過下文參考附圖的詳細描述可以更好的理解本發(fā)明,附圖筒要介紹如

圖1是根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的熱處理系統(tǒng)的示意正-見圖; 圖2a是可以在圖1的處理系統(tǒng)中使用的反射器裝置的示意性局部剖切 正視圖2b是可以在圖2a的反射器裝置中使用的錐臺形反射器裝置的示意性 正視圖,其相對于工件示出;
圖2c是形成圖1和圖2a的反射器裝置的一部分的上部補償器的示意圖, 此處示出了關(guān)于它與工件的位置關(guān)系的細節(jié);
圖2d是示出了矩形工件和互補結(jié)構(gòu)的反射器表面的示意性透視圖3是可以在圖1的反射器裝置中使用的分段式補償器的局部剖切圖4是在圖1的系統(tǒng)中使用的操縱裝置的示意性俯視圖,此處示出它與 工件的關(guān)系的進一步細節(jié);
圖5是操縱模塊的透視圖,大量的操縱模塊在工件的外周附近間隔設置 以形成圖1和圖4的操縱裝置;
圖6是圖5的操縱模塊的另一透視圖,此處示出了關(guān)于它的結(jié)構(gòu)的其它細節(jié);
圖7是圖5和圖6的操縱模塊的示意性正視圖,此處示出了相對于工件 處于縮回或收回位置的操縱模塊;
圖8a是圖5和圖6的操縱模塊的另一示意性正視圖,此處示出了處于 對中極限位置的操縱模塊,用于將工件從偏置位置返回居中位置的中心容差 之內(nèi);
圖8b是圖8a的一區(qū)域的局部放大視圖,示出了關(guān)于形成操縱模塊的部 分的對中觸指(centering finger)和提升臂之間的關(guān)系以及處于對中操作中 的工件的細節(jié)。
圖9是圖5和圖6的操縱模塊的再一示意性正視圖,此處示出了處于提 升和動態(tài)運動模式的操縱模塊,用于改變橫跨工件的橫向范圍的加熱廓線; 圖IO是示出了根據(jù)本發(fā)明用于工件熱處理的高優(yōu)越技術(shù)的流程圖。
具體實施例方式
說明根據(jù)專利申請的背景及其需要而提供。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說所述實施 例的各種修改是顯而易見的,文中的基本原理也可以應用到其他實施例。由 此,本發(fā)明并不局限于所示實施例,而是依照符合文中所述原理和特征的最 大范圍,包括各種替代、修改和等價物,如所述權(quán)利要求所限定的范圍。應 該注意的是,附圖并不是按比例的,而是示意性的,以能夠更好的描述所關(guān) 注特征的方式完成。此外,貫穿本公開中的無論何時的實施,同樣的參考標 號應用到同樣的元件。描述性的術(shù)語,例如最高/最低、左/右、前/后等都是 為了相對于圖中所提供的各種視圖增強讀者的理解,而不是限制性的。
參考圖1,其中示意性的示出了一種增強型快速熱處理系統(tǒng)且由參考標 號IO指示。系統(tǒng)10包括上部室部分12a和下部室部分12b,兩者整體^皮稱 為室12,以致至少一個工件被支撐在其中,將對此進一步描述。工件14包 括從圖中看面朝上的設備側(cè)16和從圖中看面朝下的背側(cè)18。應該理解工件 14雖然被示出為半導體基底或者晶片,只要本教導保持可以應用,則任意適 合類型的工件都可以使用。替代的工件的例子包括但并不局限于顯示面板和 太陽能電池基底。此外,基底的外周邊緣結(jié)構(gòu)不需要是圓形的,也可以是矩 形或者任意其他有用的形狀。上部和下部室部分12a和12b可以包括任何滿意的內(nèi)表面結(jié)構(gòu),譬如,反射區(qū)、吸收區(qū),每一個都可以制成具有波長選擇 性,以及它們?nèi)我庥杏玫慕M合。雖然可以使用任意適合的內(nèi)部室表面結(jié)構(gòu), 但在本例子中,室的內(nèi)表面除了窗和其他孔,都被構(gòu)造為反射性的,因此, 上部和下部室也可以稱為反射器盒。
預熱裝置20布置在工件14的下方,大體與工件的背側(cè)18成面對面關(guān)
系,而閃速加熱裝置22設置為與工具的設備側(cè)16成面對面關(guān)系。預熱裝置 20可以包括任何適合的熱源,以用于發(fā)射根據(jù)工件14的熱特性能引起工件 體積溫度快速而又均勻的上升的預熱輻照(irradiance) 24,以便于將工件加 熱到中間溫度。即,工件以一速度在相應的時間間隔期間預熱,且該時間間 隔慢于通過工件的熱傳導時間。加熱到中間溫度的加熱速度可以在從約每秒 腦。C到每秒400°C的范圍內(nèi)以實現(xiàn)在從約400。C到1250。C的范圍內(nèi)的中 間溫度。應該注意的是,預熱輻照24通過窗26,這將在下文中詳細描述, 以進入室12a。在本示例中,如將進一步描述的那樣,使用了預熱燈以提供 預熱輻照24,其中一個預熱燈用參考標號28指示。
閃速加熱裝置22被構(gòu)造為用于使用例如多個閃光燈將工件的設備側(cè)16 暴露到輻照閃光30,該閃光30具有遠小于工件的熱傳導時間的持續(xù)時間, 該閃光燈中的一個用32指示。任何適合的閃速加熱裝置都可以用于提供輻 照閃光30。輻照閃光30經(jīng)由窗34進入室12,將在下文中對窗34進一步詳 細描述。響應輻照閃光30,設備側(cè)的溫度將到達從約1050。C到接近硅熔化 溫度的范圍內(nèi)的溫度,該接近硅熔化溫度的溫度例如約1410。C。應該注意 的是,預熱和閃速加熱裝置可以使用例如,諸如美國專利No.6621199或美 國專利申請No. 10/777995中描述的弧光燈,上述兩者與本申請都為本申請人 所共同擁有,且其內(nèi)容通過參考在此并入。應該注意的是,這樣的燈可以從 加拿大溫哥華的Mattson Technology Canada, Inc.獲得。關(guān)于閃速加熱裝置, 作為替代結(jié)構(gòu)的一個例子,微波脈沖發(fā)生器可以用于產(chǎn)生微波能量式的輻照 閃光。不考慮關(guān)于所用能量源的類型的具體細節(jié),預熱裝置20和閃速加熱 裝置22協(xié)作地操作以改變該設備的結(jié)構(gòu)。這可以將工件中的摻雜原子移動 到晶格結(jié)構(gòu)中的置換位置(substitutional site),以便于使得摻雜原子變得電 活性,同時避免了設備結(jié)構(gòu)中的摻雜原子顯著地擴散。此外,該過程可以用 來修復缺陷密度、晶體結(jié)構(gòu)或很多其他特性。
窗26和34可以包括水冷窗,例如,如標題為"HEAT-TREATINGMETHODS AND SYSTEM (熱處理方法和系統(tǒng))"的美國專利申請 No.2002/0102098所描述的水冷窗,該專利文獻的全部內(nèi)容通過參考在此并 入??梢钥紤]使用任何適合的窗結(jié)構(gòu),只要它對于所關(guān)注的波長足夠透明。
還是參考圖1,工件14使用窗100支撐,該窗IOO接收至少三個支撐銷 102。窗和銷102 —般都是用熔融石英形成。就這一點而言,應該注意的是 盡管任何適合的材料都可以使用,熔融石英由于對于包括預熱輻射24的所 關(guān)注的波長幾乎透明而被選定。窗100又由支撐板104支撐,支撐板104例 如可以由水冷鋁(water cooled aluminum)形成。操縱機構(gòu)120圍繞工件14 設置,以至少用于將工件放置在支撐銷102上和將工件從其上提起。應該注 意的是,操縱機構(gòu)120可以構(gòu)造為與機器人或其他這樣的機構(gòu)(未示出)協(xié) 作,用于將工件移入或移出室12。大量可用作操縱機構(gòu)120的極為有利的裝 置在待訣的、共同擁有的美國專利申請No.11/018388中描述,該專利申請標 題為"APPARATUS AND METHODS FOR SUFRESSING THERMALLY -INDUCED MOTION OF A WORKPIECE",其全部內(nèi)容在此通過參考并入。 然而,在本實施中,操縱機構(gòu)120還提供額外功能,后文還要對此進行描述。 目前,可以注意到外部促動器122被用來操作操縱機構(gòu)120,對應于至少三 個在工件14的外周相互間隔的位置或模塊。通過如此,每一個促動器122 以線性的方式移動軸124,這將在下文中適當?shù)奈恢眠M行描述。
現(xiàn)在,結(jié)合圖1參考圖2a,根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的反射器裝置一般用參考標 號140指示。在這一點上,應該理解的是作為關(guān)于圖1的描述限制的結(jié)果, 與圖1的整體系統(tǒng)視圖相比,圖2a提供了以放大的局部視圖更好的示出的 反射器裝置。在圖2a的示意圖中,預熱輻照24使用多個平行的箭頭指示, 其中幾個被標出。應該注意的是,為了更好的說明,預熱輻照24被描述為 平行光,盡管應該理解預熱輻照包括多種角度朝向的光。在工件14緊下方 的區(qū)域,預熱輻照24經(jīng)過支承/窗100,其后照射到工件14的背側(cè)18。將可 以看到,反射器裝置140以非常有利的方式工作以便于改變一部分未到達工 件14的預熱輻照24的方向到工件的外周邊緣區(qū)域142。外周邊緣區(qū)域被認 為包括工件的主要表面的部分和它的最外側(cè)邊緣。
反射器裝置140包括分別限定上部補償器反射器表面150和下部補償器 反射器表面152的上部補償器146和下部補償器148。應該注意的是由于上 面提及的描述限制,圖l僅示出了上部補償器146,盡管應認識到反射器裝置140可以是任意此處描述的形式。上部和下部補償器可以使用任何適合的 材料形成,譬如鋁。可以使用冷卻裝置主動地冷卻補償器,例如通過限定在
補償器中的冷卻通道153,其可以保持例如水這樣的合適冷卻液的流動。反
射器表面可以例如使用單點金剛石車削形成以確保適當?shù)墓鈱W特性。
應該理解的是每一個反射器表面150和152都可以以各種結(jié)構(gòu)設置。在 本例子中,補償器反射器表面以二階曲線的形式垂直地彎曲,如圖所示,雖 然彎曲并不是必需的。即,從反射器表面取得的垂直截面可以限定直線156, 如圖2b的示意性正視圖所示,其中示出了相對于工件14的錐臺型反射器表 面157。該截面?zhèn)缺谛螤钤诤笪闹锌梢苑Q為反射器的"側(cè)切"。每一個反射器 表面都被構(gòu)造以便于以相互間隔的關(guān)系圍繞在工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)周圍。從 這個角度講,反射器常用形狀可以稱為反射器結(jié)構(gòu)的俯視圖。由于本例子預 期由圓形半導體晶片作為工件14,每一個反射器表面都可以被構(gòu)造為繞工件 的圓形外周或邊緣154旋轉(zhuǎn)的表面,由此建立俯視圖中的環(huán)形反射器結(jié)構(gòu)。 應該理解的是,盡管即使晶片是圓形的,例如為了補償不均勻的加熱,反射 器中的一個或者兩個都可以在俯視圖中不是圓形的。在這一點上,反射器中 的一個或兩個都可以在俯視圖中具有橢圓的或者其他適合的形狀??紤]到這 些,應該理解的是,反射器裝置的形狀可以以任何適合的方式改變,而無需 考慮外周邊緣結(jié)構(gòu)是多邊形的事實。此外,加熱補償可以通過對在晶片周邊 不同點處的反射器的一個或者兩個的側(cè)切進行改變來提供。
參考圖2a和2c,對于閃速加熱裝置22來說,反射器140的結(jié)構(gòu)是非常 有利的。具體地說,反射器裝置140的外周結(jié)構(gòu)通過閃速加熱裝置22提供 了工件14的無陰影照射(shadow free illumination )。反射器裝置為了確保提 供無陰影照射,可以至少稍微從工件的外周154向外側(cè)橫向隔開一定距離。 即,在圖2c的俯視圖中,上部補償器146示出了其補償反射器表面154在 工件14的外周邊緣外側(cè),特別地關(guān)于比工件更靠近閃速加熱裝置22 (見圖 l)的反射器裝置的部分。因此,由反射器表面150表示的補償反射器結(jié)構(gòu) 或整個上部補償器146到包括工件14的上部設備表面16的平面上的投影從 工件的外周向外側(cè)至少隔開最小距離160,該最小距離160約為3mm。雖然, 下部補償器148同樣滿足這些要求,應該理解的是,它也被如此定位以便于 提供預熱輻照24的無陰影照射。此外圖2a中示出了角度P ,其在垂直方向 和反射器裝置146的最高邊緣之間限定。發(fā)現(xiàn)保持P的值超過45°對于保持來自閃速加熱裝置22的無陰影照射是有用的。更優(yōu)選地,P可以至少是60
° 。再次提醒,圖并不是按比例的,因此所顯示的角度可能被水平地壓縮。
關(guān)于P的所教導的思想(concept)也可以同樣地應用到關(guān)于工件14、下補 償器148和預熱裝置20之間的關(guān)系。此外,應該注意的是,上述最小間隔 可以替代地提出為反射器結(jié)構(gòu)上的任意給定位置和工具上的最近位置之間 的距離,例如約15mm。這樣的最小間隔在圖2a中被最佳的示出為工件邊緣 154和上部補償器146的最高內(nèi)側(cè)邊緣之間的距離。應該進一步理解的是, 上部補償器的互補結(jié)構(gòu)的反射器表面150是補償器面對工件14或與工件14 成面對面關(guān)系的僅有的部分。另一可以被使用以避免反射器裝置140在工件 14上的陰影的權(quán)宜之計是在工件暴露到閃光輻照30之前,相對于工件降低 反射器裝置。這樣的降低在效果上使得工件、閃速加熱裝置22和反射器裝 置140的相對位置至少在輻照閃光的有限持續(xù)時間內(nèi)符合前面用術(shù)語角度(3 的描述。
圖2d示出了使用改進的反射器表面150,的替代結(jié)構(gòu),該反射器表面150, 被示意性的相對于矩形工件14,示出。改進的反射器表面150,為具有矩形基 部的截頭錐型。在這一點上,應該理解的是各種可替代的工件和反射器結(jié)構(gòu) 是可能的,所有這些都被認為落入本發(fā)明的范圍。
已經(jīng)描述了反射器裝置140的結(jié)構(gòu)和它相對于系統(tǒng)10的其他元件的位 置,現(xiàn)在開始關(guān)注反射器裝置使一部分預熱能24改變方向到工件的外周邊 緣區(qū)域142的方法的細節(jié)。雖然可以理解并不是如此,該描述仍設想預熱能 24是準直的以便于增強讀者的理解。更具體地說,該描述將考慮如圖2a中 所示從預熱裝置出發(fā)射向工件的特定射線。現(xiàn)在開始將討論指向上部補償器 146,第一射線170在上部補償器反射器表面150上的基本上距預熱裝置最 遠的點處入射到上部補償器反射器表面150上。因此,第一射線170被反射, 且此后入射到工件的設備側(cè)16上的點172處。應該注意的是,點172在工 件的邊緣154內(nèi)側(cè)且與其隔開一定距離。第二射線174入射到上部補償器反 射器表面150上的點176處并被反射由此大致入射到工件的邊緣154上。因 此,至少對于所述"準直的"射線,上部補償器反射器表面的垂直帶或區(qū)域 180改變那些否則將不能抵達工件的預熱能的方向到工件設備側(cè)16上的包 括點172和176并在它們之間的環(huán)形區(qū)域。
仍然考慮上部補償器反射器表面150的操作,如圖2a所示,射線190在點192處入射到反射器表面,所述點192位于上文所述的點176的下方。 射線190從上部補償器反射然后由窗/支撐構(gòu)件100在點194處反射,然后入 射到工件的背側(cè)的點196處。由此,射線190受到兩次反射。類似地,射線 200入射到上部補償器反射器表面150的最低點202處,然后被反射從而入 射到由窗100的上表面限定的點204處。射線200然后入射到非常接近邊緣 154的點206處,但是該點位于工件的背側(cè)18上。再一次,至少對于所述"準 直的,,射線,上部補償器反射器表面的垂直帶或區(qū)域210改變那些否則將不 能抵達、至少最初不能抵達工件的預熱能的方向到工件包括背側(cè)18上的點 196和206并在其之間的環(huán)形區(qū)域。從以上描述看,上部補償器146凈皮認為 其性能非常有利于在窗100的協(xié)作下同時照射工件的設」^側(cè)16、外周邊緣 154和背側(cè)18。然而,同時應該理解的是,上部補償器146可以構(gòu)造為其包 括區(qū)域180或210之一的側(cè)切。此外,邊緣154可以排除在照射之外,無論 區(qū)域180或210中的一個是否相對于光24^皮排除。仍參考圖2a,現(xiàn)在直接關(guān)注下部補償器148的操作,該關(guān)注還是基于入 射到下部反射器表面152的所示準直的預熱能24。具體地說,射線220在點 222處入射到下部反射器表面152的最高部分。射線222則從下部補償器反 射器表面152反射并在它通過窗IOO的時候折射。此后,射線220從窗100 出現(xiàn)并入射到工件的邊緣154上。相似的,射線230入射到反射器表面152 的最低邊緣附近并從那里反射。然后射線230在它通過窗IOO的時候折射并 入射到工件14上,但是入射在工件的邊緣154圓周內(nèi)側(cè)且與其隔開一定距 離的點232處。由此,通過將預熱能的方向從最初在邊緣154周向向內(nèi)改變 到工件的背側(cè)18上,區(qū)域234對應到下部補償器反射器表面152的整個垂 直側(cè)切。與上部補償器146相似,下部補償器148用于將預熱能的方向改變 到工件14的外周邊緣區(qū)域,這些預熱能至少最初不能抵達該工件。已經(jīng)對于至少基本垂直于工件主要表面的準直能量分別描述了上部和 下部補償器146和148的操作,可以認為具有很多其他指向的射線的方向?qū)?從這些補償器被引導到工件的外周邊緣區(qū)域,這依賴于它們?nèi)肷涞窖a償器反 射器表面的特定角度與它們的特定的入射點的結(jié)合。此時,應該注意的是不同的晶片或工件可以具有不同的光學吸收和發(fā)射 特性,這可以影響從晶片邊緣的凈能量損失。由此,可以基于工件的特性調(diào) 整反射器裝置的結(jié)構(gòu)。此外,在改變加熱方案的基礎(chǔ)上,對反射器裝置的調(diào)整也是必須的。例如,如果預熱緩變率(ramprate)提高了,入射能增強, 由此來自反射裝置140的輻照也相應地增強了。同時,更快的預熱緩變率降 低了工件輻射熱能的時間,因此邊緣損失在一個更短的時間間隔內(nèi)發(fā)生。凈 結(jié)果(net result)可以導致對于給定結(jié)構(gòu)的反射器裝置來說外周邊緣區(qū)域變 得過熱。相反的,P爭低該緩變率可以導致外周邊緣區(qū)域過冷。使用特殊設計 用于修改的緩變率的反射器裝置是對于"熱,,或"冷"邊緣的校正的一種方 法,然而,下文將描述一種非常有利的方法。繼續(xù)參考圖2a,應該理解的是,上部補償器146和下部補償器148可以 獨立或結(jié)合到一起使用以實現(xiàn)所需的邊緣加熱補償水平。此外,從該圖很明 顯上部補償器146和下部補償器148均產(chǎn)生反射能圖(energypattern),該反 射能圖隨著工件和每一個補償器的相對垂直位置關(guān)系的改變而改變。相對位 置關(guān)系的改變可以通過移動工件或反射器或兩者來實現(xiàn)。例如如果^^人圖中 看,工件14向上移動,上部補償器146將反射預熱能24到工件外周邊緣區(qū) 域的更窄部分或帶上。即,從圖中看,點172將向左向著邊緣154移動。由 此,可以通過調(diào)整工件和所使用的一個或多個補償器的垂直位置關(guān)系來調(diào)整 預熱特性。由此,對于給定的工件,反射器裝置和工件之間的垂直位置關(guān)系 可以被調(diào)整以便于對工件的特定特性而進行補償。相似的,從改變預熱緩變 率或預熱持續(xù)時間間隔看,基于特殊的環(huán)境,該垂直位置關(guān)系可以被調(diào)整以 便于降低或增強邊緣加熱。由此,用這種方法,上述熱或冷邊緣的問題被解 決了。在一個實施中,使用了如美國專利No.6303411中所述的紅外數(shù)碼相 機,該專利與本申請為申請人所共同擁有且其內(nèi)容通過參考在此并入,可以 對工件邊緣的溫度進行監(jiān)控,雖然可以理解任何適合類型溫度傳感結(jié)構(gòu)都可 以使用。這個被監(jiān)控的溫度可以用于處理反饋控制以建立晶片/反射器相對位 置關(guān)系。圖1示出了用于這樣的溫度監(jiān)控的紅外相機236。替代地,多個輻 射器可以被使用以測量該邊緣溫度,并與晶片中央相比以進行反饋控制。在這方面,應該注意的是,這樣補償可以通過在預熱循環(huán)中改變相對垂 直位置關(guān)系來動態(tài)地進行。由此,例如,線性促動器裝置240可以被用于如 雙頭箭頭241所示移動下部補償器148,在這里下部補償器獨立地使用。相 應的,本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白該促動器可以容易地用于移動上部補償器146 或通過適當?shù)貥?gòu)造支撐板100以與反射器裝置協(xié)作而用于移動整個反射器裝 置。作為另一個替代方案,上部和下部補償器可以沿相對方向同時或獨立地移動,即相互靠近或遠離。應該進一步理解的是,預期了這樣的實施例,其 中為使用反射器裝置140預熱提供了如上所述的移動機構(gòu),且然后該移動機 構(gòu)用于改變閃速加熱裝置、反射器裝置和工件之間的位置關(guān)系以通過使用閃速加熱裝置22的輻照閃光提供工件設備側(cè)的無陰影照射。例如,反射器裝 置140可以在輻照閃光過程中被降低。關(guān)于上述上部和下部補償器,應該理解的是,每一補償器的反射表面產(chǎn) 生的反射性能可以被精確的調(diào)整(tune ),例如通過改變限定反射表面的側(cè)切 的形狀,以及通過改變反射表面的面積。然而,其他技術(shù)也可以用于精確調(diào) 整每一補償器的性能,在特定實施中其無需實際改變空間關(guān)系和幾何形狀。 例如,補償器的反射表面可以涂有涂層以修改它在一定波長范圍的反射性, 與工件輻射吸收性協(xié)作,從而增加或降低關(guān)于入射輻照的光譜含量的熱效 率。另一例子中,可以以期望的方式改變反射表面的光譜響應。作為另一實 施例,可以改變反射表面的散射率(diffUsivity)。例如,增加散射率將會模 糊或增大照射區(qū)域,由此降低強度。另一用于精確調(diào)整補償器中的一個的響 應的技術(shù)為將補償器的反射表面分段,這將在下文中進行描述。參考圖3,根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的分^1補償器通常用參考標號300來指示并 以剖切透視圖的方式局部地示出。再次,對于圖2a的準直的射線24來描述 補償器的操作,以便于增強讀者的理解,雖然應該理解的是各種角度的入射 都是可能的。更具體地,示出了射線24a-d。分段補償器300包括多個切口 302,其中一些被指出,繞補償器的外周周圍相互間隔地設置。由參考標號 304a-d指示的多個反射器段被示出位于切口 302之間。當射線24a、 24c和 24d分別入射到反射器^殳304a、 304c和304d時,射線24b通過切口 302中 的一個,不受補償器300的影響。在這方面,涂層替代切口 302的使用,該 涂層是反射表面的具有吸收器306 (用陰影線示出)的相應部分,以致射線 24b將4皮吸收而不是不受影響地通過補償器300。應該理解,關(guān)于"吸收器" 段的這樣的使用,對應于被吸收的額外能量的量,補償器的溫度將會升高。 替代地,對應于吸收器306的表面可以被處理以便于增加它的散射率從而產(chǎn) 生與反射器表面的未處理區(qū)域相比較低的效率。在形成補償器300中所使用 的適合的材料可以包括,例如,鋁。用于產(chǎn)生所需的分段結(jié)構(gòu)的技術(shù)是本領(lǐng) 域所公知的。關(guān)于設計補償器300的細節(jié)將馬上在后文中提供。仍然參考圖3,可以看到切口 302與具有沒有切口的反射器表面的未改進補償器相比,在改變補償器的平均反射率時是有效的。關(guān)于均勻性,應該 理解反射器段一般并不在工件上形成清晰的圖像。如果目標是輻照量(exposure)的高度均勻性,可以增加切口的量,從而反射器段的量也相應 地增加。在這方面,可以基于縫隙302的周期和寬度,考慮到繞補償器300 的外周的均勻分布,對補償器的響應進行定制。為了該分析,如圖所示,R 是補償器300的半徑,k是所期望的衰減比,lr是弧的反射部分的長度、其 大體按照補償器圓形外周測量,lc是與每個縫隙302對應的弧的移除部分的 長度,以及n是切口的數(shù)量。最初,分段補償器可以用下式描述<formula>formula see original document page 22</formula>(1)<formula>formula see original document page 22</formula> (2)其可以得到<formula>formula see original document page 22</formula> (3)可以認為切口數(shù)量w越大則在補償器300外周附近的空間衰減就越平 滑,導致在工件外周邊緣的均勻性的增加。此外,在高強度輻照條件下, (弧的反射部分的長度)應該被限定到其最小實際值,但還是具有足夠的尺 寸以避免由減小的體積導致的性能降低,該減小的體積會產(chǎn)生較小的冷卻效 率并增加輻照損壞的風險。在上文中已經(jīng)詳細的描述了根據(jù)本發(fā)明的具有高度優(yōu)越性的反射器裝 置,在此簡要地考慮現(xiàn)有技術(shù)就可以理解。具體地說,申請人在現(xiàn)有技術(shù)中 沒有發(fā)現(xiàn)任何反射器裝置,其在工件的一側(cè)面對預熱裝置時在預熱時間間隔 內(nèi)可以提供對工件的邊緣冷卻的有效補償,且其中該反射器裝置與閃速加熱 裝置協(xié)作用來以基本無陰影的方式照射工件的相對側(cè)。參考圖1和4,現(xiàn)在將關(guān)注關(guān)于操縱裝置120的細節(jié)。圖4提供了工件 14和操縱裝置120的示意性俯視圖。在這方面,操縱裝置至少包括三個間隔 地設置在工件的外周附近的操縱模塊400。雖然在圖4中示出的工件具有圓 形的外周邊緣結(jié)構(gòu),應該理解的是所要說明的原理也可以應用于具有替代的 外周邊緣結(jié)構(gòu)的工件,例如,通過調(diào)整操縱模塊的位置和數(shù)量。參考圖5,現(xiàn)在關(guān)注操縱模塊400的結(jié)構(gòu)的細節(jié),該操縱模塊400在該 透視圖中被進一步放大。模塊400包括基底402,該基底402支撐隔離且平行的第一和第二軌道404a和404b。軌道404a可滑動地接收第一臺架408a 和第二臺架408b,而第三臺架408c 一皮第二軌道404b可滑動地接收。第一臺 架408a支撐對中觸指架410,該對中觸指架410使用緊固件412連接到第一 臺架。橫向延伸的對中觸指420沿工件的方向延伸,該工件臨近對中觸指并 以虛線示出。對中觸指可以用任何適合的材料形成,譬如,例如石英。楔形 構(gòu)件421被用于與緊固件一起將對中觸指420可調(diào)整地保持在適當位置。引 導構(gòu)件422從對中觸指架410的相對側(cè)向后延伸并同心地接收偏置彈簧424。 引導構(gòu)件422貫穿通過引導塊428并包括支撐止動片430的自由端。引導塊 428形成二級移動平臺432的整體部分,該平臺固附到臺架408b和408c以 致二級移動平臺可以在軌道404a和404b上滑動地移動,該移動獨立于對中 觸指架410的滑動移動。結(jié)合圖5參考圖6,圖6是從能夠更好的示出關(guān)于線性促動器臂124(在 圖6中以虛像示出)接合提升模塊的方式以及關(guān)于用于支撐和移動提升臂 440的機構(gòu)的某些細節(jié)的方向所取的透視圖。應該注意的是, 一些元件被透 明化(例如形成二級移動平臺432的部分的基底)以便于更好地揭露支撐提 升臂和接合線性促動器軸124的機構(gòu)。具體地說,提升臂支撐連桿442支承 提升臂440 ,例如,使用具有夾板444和緊固件446以將提升臂440可調(diào)整 地安裝到連桿442的夾緊裝置。如圖6所示,鉸鏈450將提升臂支撐連桿442 鉸接到平臺432。在提升臂連桿接近提升臂440的相對端,鉸鏈452將提升 臂連桿442鉸接到一對樞轉(zhuǎn)連桿454a (從圖6中可以很好地看到)和454b (從圖7中可以很好地看到)。鉸鏈456將樞轉(zhuǎn)連桿454a和454b地鉸接到 對中觸指架410。因此,該裝置將提升臂支撐連桿442鉸接地支撐在平臺432 和對中觸指架410之間。應該注意的是圖5中所示的提升臂440將工件保持 在升起的位置。下面將描述關(guān)于操縱模塊400的非常有利的操作的具體細節(jié)。仍參考圖5和6,線性促動器軸124沿箭頭460所指示的方向移動以便 于沿至少大致向著工件14方向移動二級移動平臺432。特別地,操縱模塊 400被有益地構(gòu)造為使得線性促動器軸并不需要沿平行于二級移動平臺432 移動方向的方向移動。為了實現(xiàn)該轉(zhuǎn)換,如圖6所示,滑塊462被接收在燕 尾槽464中以便于在其中滑動移動。滑塊462包括夾緊裝置,該夾緊裝置限 定了用于接收線性促動器臂124自由端的開口 466。螺紋緊固件470被緊固 以將線性促動器的自由端夾緊到開口 466中。緊固件470還支撐軸承(bearing) 472,該軸承472定位在槽474中(如圖5中可以清楚看到)。以 這樣的方式,當線性促動器124前進和回縮時軸承472發(fā)生橫向移動,其方 式是使得二級移動平臺432沿著由雙頭箭頭480所指示的方向沿著軌道404a 和404b前進和回縮。因此,提供了線性促動器軸124的有角度的路徑。結(jié)合圖5和6參考圖7,圖7示出了提升臂440在其充分降低位置和對 中觸指420相對于晶片14位于其充分收回或回縮位置時的操縱模塊400。當 線性促動器軸124沿圖5和圖6中的方向460移動時,對中觸指架410隨著 二級移動平臺432沿方向475移動。對中觸指架410的移動是作為從二級移 動平臺432通過彈簧424施加的偏置力的結(jié)果發(fā)生的。應該理解的是,如圖 7所示提升臂的提升端490隨著對中觸指架410橫向移動。同時,提升端490 被構(gòu)造為在工件14的下方移動,如將進一步描述的那樣。參考圖8a,示出了已經(jīng)將二級移動平臺432和對中觸指架410沿箭頭 460方向(見圖5和6)移動到極限位置之后的操縱模塊的機構(gòu)。通過如此, 對中觸指架410與止動件492相遇。應該注意的是從圖6可以清楚地看到止 動件492由止動板494限定。止動板通過一對緊固件保持在適當位置且可以 使用這些緊固件進行調(diào)整。對中觸指420,在此圖中,已經(jīng)接合工件14的外 周邊緣并使得工件移動到居中位置。結(jié)合圖4和8a參考圖8b,圖8b提供了區(qū)域R的放大視圖,區(qū)域R用 虛線的圓示出。重要的是理解操縱才莫塊400如圖4所示間隔地環(huán)繞工件14 的外周設置,以致對中觸指協(xié)作以將工件同步地彈性偏置到居中位置。對中 觸指被調(diào)整為可以提供距離居中位置可接受但是有限的對中容差493,其在 一對箭頭494之間示出,以致如圖4所示對中半徑495稍大于工件的半徑, 盡管這在圖4的視圖中被大大地夸張。以這樣的方式,工件可以容易地從延 伸的對中觸指之間提升然后返回到對中觸指之間的位置。后面的動作得到形 成在對中觸指420的上拐角處的斜面496 (從圖5中可以清楚地看到)的輔 助。在與止動件492嚙合之后,線性促動器軸124沿箭頭460方向的額外的 移動將不會導致對中觸指420的進一步移動。從圖8a和8b的位置,沿箭頭 460方向(圖6)的進一步的線性促動器移動,使得操縱模塊400進入提升 模式,在該模式中二級移動平臺432移向?qū)χ杏|指架410,由此壓縮彈簧424, 如圖5和圖6所示。依舊參考圖8b,現(xiàn)將關(guān)注關(guān)于受到對中觸指420的限制的在工件14下方充分延伸的提升臂440之間的關(guān)系,以及關(guān)于工件外周邊緣的交叉陰影區(qū) 域497,其表示位于通常認為的工件設備區(qū)域的外側(cè)的工件的邊界或帶,其 原因涉及本公開范圍之外的處理限制。然而,所關(guān)注的是提升端490與對中 觸指420協(xié)作,其方式是使得提升端延伸到工件14下方一小于邊界497寬 度的量。該布置的有意義之處將在下文中合適之處進行討論。此外,工件響 應閃速力口熱導至丈的熱致移動(thermally induced movement)的5昝在才黃向移動 范圍499在一對箭頭498之間示出。潛在橫向移動范圍499遠大于對中容差 493,這將在下文中合適之處進行討i侖?,F(xiàn)結(jié)合圖8a關(guān)注圖9。圖9示出了已經(jīng)提升工件14到最大提升位置之 后的操縱模塊400。對圖8a和圖9的比較表明提升臂440的提升端490已經(jīng) 至少大致的垂直向上移動,從而大大避免了與工件背側(cè)的摩擦。該移動通過 使用丹尼爾式連桿機構(gòu)(Daniel's linkage)來實現(xiàn),丹尼爾式連桿機構(gòu)為本 4頁i或7厶殺口^支術(shù)且侈'H口在Nicholas P Chironis禾口 Neil Sclater, McGraw-Hill在 1991年出片反的Mechanisms and Mechanical Devices Sourcebook中詳纟田地描 述。特別地,當二級移動平臺432移向?qū)χ杏|指架410時,提升臂支撐連桿 442和樞轉(zhuǎn)連桿454a、 454b協(xié)作以形成丹尼爾式連桿機構(gòu)。最大提升高度由 丹尼爾式連桿機構(gòu)的特定結(jié)構(gòu)所限定。雖然在圖9中示出工件14位于最大 高度,重要的是應該理解工件可以移動到圖9的充分升高位置和圖7的充分 降低位置之間的任意期望的位置。此外,如上文所討論的那樣,該移動可以 例如在預熱時間間隔內(nèi)動態(tài)地執(zhí)行。沿圖7, 8a和9相反的次序?qū)⒐ぜ纳?起的位置降低將會導致在居中位置的對中容差內(nèi)的工件的釋放。還應該理解 的是,操縱模塊400可以在任何時間通過將對中觸指420從圖7的收回位置 移動,以在圖8所示操作的對中模式中接合工件,然后返回到圖7的收回位 置,而將工件重新居中。該特征被認為是它本身獨立擁有的非常有益的特征。已經(jīng)在上文中詳細地描述了圖1到9,現(xiàn)在將關(guān)注圖10所示的非常有利 的工件熱處理技術(shù),其由參考標號500指示。在502處,工件移動到圖l的 室12a中并放置在提升觸指440上。然后工件在504處被降低并在對中觸指 420之間居中。在這方面, 一旦工件被定位在其中,并不需要充分收回對中 觸指420,因為隨后工件可以從居中位置被直接提升。在506處,通過一開始時使用操縱模塊400將工件從其居中位置提升而 進入預熱才莫式。在這方面,重要的是應該理解通過使用操縱^^莫塊400,處理的均勻性被增強,因為工件在提升之前始終居中。由此,諸如反射器裝置140 這樣的元件可以基于位于從中心位置一徹底受限的橫向容差之內(nèi)的工件而最佳化。由此可以確保從反射器裝置140反射的能量以所期望的方式入射到工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)。在508處,工件在預熱時間間隔內(nèi)由操縱模塊400動態(tài)地移動,以便于 實現(xiàn)工件在其橫向?qū)挾葍?nèi)的均勻加熱。即,工件14以這樣的方式移動,其 動態(tài)地改變它和圖2a的反射器裝置140之間的相對位置關(guān)系以便于相對于 工件的剩余部分選擇性的加熱工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)。在這方面,應該理解的 是必然存在作為位置關(guān)系的函數(shù)的工件被加熱的外周邊緣區(qū)域的寬度的變 化(在本例子中為徑向的變化)。 一般認為,作為該非常有益的技術(shù)的一部 分,位置關(guān)系的動態(tài)調(diào)整是適當?shù)模驗楣ぜ臒醾鲗r間與加熱間隔的持 續(xù)時間相比一般更短。貫穿工件橫向?qū)挾鹊臏囟茸兓梢匀缟衔乃龅乇O(jiān) 控。圖9示意性地示出了整體橫向預熱輻照廓線(profile) 510,該廓線示出 了在工件上的給定半徑位置處具有與總輻照強度相應的長度的一排箭頭,以 致外周邊緣區(qū)域接受增高的強度。為了筒單顯示,輻照強度箭頭被示出為垂 直于并指向工件的背側(cè)18,雖然從上文的描述可以理解并非這種情況。此外, 在閃速加熱位置由支撐銷102(其中一個可見)支撐的工件14使用虛線用虛 像示出。應該注意的是,支撐銷102可以被定位以便于最佳地容納工件響應 閃速移動的彎曲,如上面并入的美國專利申請No.11/018388中所述,因為執(zhí) 行預熱時并不需要將工件支撐在支撐銷102上。工件可以定位在支撐銷102 上方,因此在預熱過程中不存在銷和工件的熱接觸。由此,支撐銷102并不 產(chǎn)生熱陰影(thermalshadow),這種熱陰影可能會影響工件的設備區(qū)。閃速 加熱位置臨近由雙頭箭頭指示的位置512的垂直范圍,以致工件在位置范圍 512內(nèi)的移動產(chǎn)生用另一雙頭箭頭指示的外周邊緣區(qū)域輻照514的變化。在此公開的非常有益的動態(tài)預熱技術(shù)可以容易地解釋在生產(chǎn)過程中系 統(tǒng)元件的逐步加熱。 一個在圖2a中討論過的這樣的元件是窗100。例如,考 慮以熔融石英板形式的窗,從熱工件的底部和邊緣到冷窗的傳導和輻射傳送 將會加熱該窗。在生產(chǎn)過程中,很多工件將被處理且將在窗中產(chǎn)生徑向溫度 梯度,其中心比邊緣更熱。該梯度4艮可能在生產(chǎn)過程期間隨著窗被持續(xù)加熱 而增大。因此,還通過本發(fā)明提供了該徑向溫度梯度的替代源的有效補償。 即,即使在生產(chǎn)過程中,上述動態(tài)、實時的溫度測量和反饋將才企測邊緣冷卻且相對垂直關(guān)系將被調(diào)整以改變邊緣輻照和加熱工件邊緣以獲得從一個工 件到下一個工件更均勻的處理結(jié)果,而無需考慮導致該徑向溫度梯度的特定 機構(gòu)。仍考慮預熱步驟508,應該提出的是由于其它原因,在工件^皮才是升臂440 的提升端490升起和支撐時的預熱是有利的。例如,當工件14在預熱時由 圖2a中的支撐銷102支撐時,在支撐銷附近將會產(chǎn)生"冷點"。當工件升高 時加熱避免了支撐銷102附近的冷點的產(chǎn)生。同時,由于工件可以使用操縱模塊400容易地保持居中位置在對中容差 493內(nèi),提升臂440的提升端490可以被有利地構(gòu)造為以非常有限的方式突 出到工件下方,如圖8b所示。即,在具有自動對中裝置的情況下,不需要 伸長提升端490,以便于補償潛在熱感應以及工件響應處理而產(chǎn)生的其它移 動??紤]到提升臂490也可以產(chǎn)生冷點,限制提升臂490的長度在工件外周 邊緣附近也是很有益的。由于從不需要提升偏離中心的工件,提升端490可 以具有基于對中容差493的長度,而不是基于在橫向移動范圍499內(nèi),甚至 大于該范圍的預期和非預期處理導致的移動。此外,由提升端490導致的任 何冷點都不是很重要,因為它是在有用設備區(qū)外側(cè)的邊界497的一部分,作 為其它重要的處理關(guān)注問題的結(jié)果這是可以忽略的。在本示例中,圖8b的 圖示中提升端490包括大約1.5mm的超過對中觸指420的延伸的長度,而 對中容差493大約為lmm,以確??煽康靥嵘ぜR虼?,提示端490在 工件下延伸不超過約0.5mm。相反,申請人觀察到工件響應閃速加熱的橫向 移動為5mm或更多。因此,在沒有使用操縱模塊400的對中特征的情況下, 提升端490必須向工件的下方延伸超過5mm。由于設備區(qū)可以距離工件的 邊緣大約3mm, 5mm正好在工件的相對側(cè)上的設備區(qū)的橫向伸展內(nèi),且很 可能產(chǎn)生相應的冷點,其將在該區(qū)域?qū)υO備特性產(chǎn)生不利的影響。在本示例 中,提供了約Omm到15mm的提升范圍并具有將至少偏離中心7mm的工件 對中的能力。在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中,這樣的移動可以導致嘗試提升偏離中心的工件,且 隨后使工件跌落。由此,現(xiàn)有技術(shù)提升裝置必須抵達工件下方足夠遠,甚至 多達lcm,以補償工件的潛在移動。然而, 一個竟爭問題產(chǎn)生了,當前現(xiàn)有 技術(shù)提升裝置可能產(chǎn)生延伸到工件的設備區(qū)的陰影或冷點。使用具有自動工 件對中的操縱模塊400可以以非常有益且以迄今未見的方式消除這些問題。繼續(xù)描述過程500,在516處工件14降低到支撐銷102 (圖1和2 )上 并進入其對中位置。該移動可以在工件經(jīng)受顯著冷卻之前容易地實現(xiàn),例如, 如果預熱裝置在執(zhí)行該移動之前的較早點處關(guān)閉。此后,操縱裝置400移動 到圖7所示的充分回縮位置。以這樣的方式,提升臂440和對中觸指420將 不會干擾隨后的工件在閃速加熱模式下的熱感應移動。在518中,輻照閃光 30使用閃速加熱裝置22施加。應該注意的是,支撐銷102并不產(chǎn)生關(guān)于閃 光輻照30的冷點,因為閃光持續(xù)時間遠遠小于工件的熱傳導時間。此外, 較冷的大部分工件被用作蓄熱器以便于傳導來自工件的設備側(cè)16的閃光熱 能且由支撐銷102所產(chǎn)生的任何影響將被最小化,因為在閃光熱能抵達支撐 銷102之前,從對處理結(jié)果的影響來看,已經(jīng)被大部分工件充分地消散。此 外即使支撐銷會相對于閃光輻照30發(fā)生一些問題,預熱裝置20,如果還開 著的話,和閃速加熱裝置22都可以在步驟520處馬上關(guān)閉且工件14可以自 動地重新對中然后在步驟522處使用操縱模塊400馬上升起。筒單參考圖10,技術(shù)500被認為是非常有益的,對于認識到可以在預熱 時間間隔內(nèi)以動態(tài)的方式操縱工件以便于增強橫穿工件的橫向范圍內(nèi)的溫 度均勻性,在該預熱時間間隔內(nèi)所擔心的是邊緣冷卻。此外,在至少從實際 觀點看基本為瞬時的閃速加熱期間,工件可用完全不同的方式操作,其基本 不考慮由預熱時間間隔所強加的熱均勻性限制,且所擔心的問題變?yōu)槠渌?素,例如容納工件的熱感應移動。應該理解上述說明使得下列技術(shù)方案成為可能。1. 一種甩于抹行至少一個工件的熱處理的設備,該工件具有由外周邊 緣圍繞的相對的第一和第二主要表面,該外周邊緣限定了工件的直徑,以致 該第一和第二相對表面與該外周邊緣協(xié)作以限定外周邊緣區(qū)域,所述設備包括處理室,限定了用于接收所述工件的室內(nèi)部;加熱裝置,與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系用 于發(fā)射照射能,以致照射能的第一部分直接入射到工件的所述第一主要表面 而照射能的第二部分至少最初如此指向,以致于該第二部分將不能抵達該第 一主要表面;以及反射器,支撐在所述室內(nèi)部,具有至少大致環(huán)形結(jié)構(gòu)由此限定具有一開 口寬度的中央開口,用于任何給定的測量,該開口大于所述工件的直徑,且所述反射器被布置為至少大致與所述外周邊緣成同心關(guān)系且被構(gòu)造為用于 反射至少所述照射能的第二部分的一些到所述工件的外側(cè)周邊區(qū)域。2. —種用于至少一個晶片狀工件的熱處理的方法,該工件具有由外周 邊緣圍繞的相對的第一和第二主要表面,該外周邊緣限定了工件的直徑,以 致該第 一和第二相對表面與該外周邊緣協(xié)作以限定外周邊緣區(qū)域,所述方法包括將工件移動到由處理室限定的室內(nèi)部中;使用加熱裝置用于發(fā)射照射能,該加熱裝置與所述室內(nèi)部熱連通且與所 述第一主要表面成面對面關(guān)系,以致照射能的第一部分直接入射到工件的所 述第一主要表面而照射能的第二部分至少最初如此指向,以致于該第二部分 將不能抵達該第一主要表面;以及使用反射器反射至少所述照射能的第二部分的一些到所述工件的外側(cè) 周邊區(qū)域,該反射器支撐在所述室內(nèi)部,具有至少大致環(huán)形結(jié)構(gòu)由此限定具 有一開口寬度的中央開口,用于任何給定的測量,該開口大于所述工件的直 徑,且所述反射器被布置為至少大致與所述外周邊緣成同心關(guān)系。3. —種用于至少一個大致平坦工件的熱處理的設備,該工件具有由外 周邊緣圍繞的相對的第一和第二主要表面,以致該第一和第二相對表面與該 外周邊緣協(xié)作以限定外周邊緣區(qū)域,所述設備包括處理室,限定了用于接收所述工件的室內(nèi)部;加熱裝置,與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系用 于發(fā)射照射能,以致照射能的第一部分直接入射到工件的第一主要表面而照 射能的第二部分至少最初如此指向,以致于該第二部分將不能抵達該第一主 要表面;以及反射器裝置,支撐在所述室內(nèi)部,具有與所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)互補 的形狀以便于限定互補反射器結(jié)構(gòu),所述反射器裝置和所述工件相互支撐, 其方式是以相互隔離關(guān)系將互補反射器結(jié)構(gòu)對準所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu), 用于使得至少部分所述照射能的第二部分^皮所述互補反射器結(jié)構(gòu)反射,然后 入射到所述工件的外周邊緣區(qū)域附近和外周邊緣區(qū)域上,且至少互補反射器 結(jié)構(gòu)的凸起位于包括第一主要表面的平面之上與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)互補并 從所述外周邊緣結(jié)構(gòu)向外隔開至少 一預定距離。4. 如上述第3項所述的設備,其中所述預定距離為約3mm。5. 如上述第3項所述的設備,其中所述反射器裝置被構(gòu)造為基本限制 照射能的第二部分的吸收,以致可以基本保持反射器裝置的預照射溫度,而 無需考慮所述照射能的所述第二部分的入射。6. 如上述第3項所述的設備,其中反射器裝置在包括第一主要表面的所述平面上的凸起與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)互補并從所述外周邊緣結(jié)構(gòu)向外隔 開至少所述預定距離。7. 如上述第3項所述的設備,其中所述互補反射器結(jié)構(gòu)上任意給定位 置與工件上的最近點之間的距離不超過約15mm。8. 如上述第3項所述的設」^,其中述反射器裝置上任意給定位置與工 件的最外側(cè)邊緣上的最近位置隔開一定距離,以致在通過所述最外側(cè)邊緣上 的最近位置且至少大致垂至于所述第一主要表面的第一線,和在反射器裝置 上給定位置和工件的最外側(cè)邊緣上的最近位置之間限定的第二線之間限定 的角度大于約45度。9. 如上述第8項所述的設備,其中所述角度大于約60度。10. 如上述第3項所述的設備,其中所述互補反射器結(jié)構(gòu)基本形成所述 反射器裝置面向所述工件的〗又有的部分。11. 如上述第3項所述的設備,其中所述互補反射器結(jié)構(gòu)包括在其周圍 相互隔開的多個反射器段用于至少降低入射到工件的外周邊緣區(qū)域的照射 能的第二部分的所述部分的總強度。12. 如上述第11項所述的設備,其中相鄰的所述反射器段由反射器裝 置的切除區(qū)域隔開,以致照射能的第二部分的一些不受影響地通過該切除區(qū) 域。13. 如上述第3項所述的設備,其中所述反射器裝置由石英板整體地形成。14. 如上述第3項所述的設備,其中所述互補反射器結(jié)構(gòu)包括錐臺形形狀。15. 如上述第3項所述的設備,其中所述工件為至少大致圓形的晶片, 且所述補償反射器結(jié)構(gòu)為至少大致圓形,其中所述互補反射器結(jié)構(gòu)是具有二 階彎曲的線的回轉(zhuǎn)的表面。16. 如上述第3項所述的設備,其中所述反射器裝置和所述工件中的選 定的一個被支撐以沿至少大致垂直于所述第一主要表面的方向移動,以用于改變?nèi)肷涞焦ぜ耐庵苓吘墔^(qū)域的所述照射能的第二部分的所述部分。17. 如上述第16項所述的設備,其中所述反射器裝置被構(gòu)造為與所述 移動協(xié)作,其方式是使得所述照射能的第二部分入射到外周邊緣區(qū)域的外周 帶上,該外周帶具有響應所述移動而變化的照射寬度。18. 如上述第17項所述的設備,包括反射器促動器機構(gòu)用于移動反射 器裝置以改變照射能的第二部分的所述部分。19. 如上述第18項所述的設備,其中所述反射器促動器機構(gòu)位于所述 室內(nèi)部,且位于反射器裝置附近。20. 如上述第16項所述的設備,其中所述加熱裝置包括與所述工件的 第二主要表面成面對面關(guān)系的脈沖能量源,用于與在預熱時間間隔內(nèi)使用所 述照射能加熱所述第一主要表面相協(xié)作,而發(fā)射脈沖能量以閃速加熱模式基 本瞬時地加熱第二主要表面,該預熱時間間隔內(nèi)具有提供用于使用所述移動 來改變在預熱時間間隔內(nèi)入射到所述外周邊緣區(qū)域的照射能的第二部分的 所述部分的至少一個特性。21. 如上述第20項所述的設備,其中所述一個特性是入射到所述外周 邊緣區(qū)域上的照射能的第二部分的所述部分的寬度。22. 如上述第20項所述的設備,其中所述工件包括橫向伸展的結(jié)構(gòu), 且所述設備包括操縱裝置,該操縱裝置被構(gòu)造用于移動工件和反射器裝置中 被選定的一個以用于在預熱時間間隔內(nèi)增強所述工件的整個橫向范圍的加 熱均勻性,以及用于移動工件到在閃速加熱臺上的閃速加熱位置,用于接收 閃速加熱模式下的所述脈沖能量,且其中在工件位于閃速加熱位置的情況 下,所述反射器裝置被構(gòu)造以通過所述脈沖能量提供工件的第二主要表面的 無陰影照射。23. 如上述第22項所述的設備,其中在預熱時間間隔內(nèi)所述操縱裝置 在預熱位置范圍內(nèi)移動所述工件,用于增強加熱均勻性。24. 如上述第23項所述的設備,其中所述閃速加熱位置將所述工件放 置在比所述預熱位置范圍距離所述脈沖能量源更遠的位置。25. 如上述第23項所述的設備,其中所述反射器裝置被構(gòu)造為與在所 述預熱位置范圍內(nèi)的移動協(xié)作,以使得所述照射能的第二部分的所述部分入 射到具有隨所述移動變化的照射寬度的外周邊緣區(qū)域的外周帶上。26. 如上述第23項所述的設備,其中所述工件至少潛在地和響應脈沖能量地可以從閃速加熱臺上閃速加熱位置移動到偏置位置,且所述才喿縱裝置構(gòu)造為用于移動(i )在對中模式中,在基底位于所述閃速加熱臺,松脫位 置和接合位置之間,該+>脫位置是從工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)收回一預定距離的位置,而接合位置用于接合所述外周邊緣結(jié)構(gòu),以致從松脫位置到接合位置的移動導致工件從所述偏置位置移入所述閃速加熱位置的對中容差之內(nèi);以及(ii)用于在提升模式中的移動,以在閃速加熱臺和位于處理臺上方的預 熱位置范圍之間提升移動工件。27. 如上述第26項所述的設備,其中在提升模式中所述操縱裝置被構(gòu) 造為用于從閃速加熱臺升起工件,該工件至少最初位于閃速加熱位置的對中 容差內(nèi)。28. 如上述第26項所述的設備,其中所述操縱裝置被構(gòu)造為在提升模 式中將工件從提升位置降低到閃速加熱臺,以及此后在對中模式中在從接合 位置到松脫位置的移動中釋放位于閃速加熱位置的對中容差內(nèi)的工件。29. 如上述第3項所述的設備,其中所述工件為晶片狀,具有工件直徑, 該工件直徑由外周邊緣劃界以限定所述外周邊緣結(jié)構(gòu),且所述反射器裝置包 括至少大致環(huán)形的結(jié)構(gòu),由此限定具有一開口寬度的中央開口,用于任何給 定的測量,該開口大于所述工件的直徑,且所述反射器被布置為至少大致與 所述外周邊緣成同心關(guān)系,且被構(gòu)造為用于反射至少所述照射能的第二部分 的所述部分到所述工件的外側(cè)周邊區(qū)域。30. 如上述第3項所述的i殳備,其中所述反射器裝置包括限定了所述互 補反射器結(jié)構(gòu)的第一子部件的第一反射器和限定了所述互補反射器結(jié)構(gòu)的 第二子部件的第二反射器,以致第一反射器和第二反射器相互隔開并對準工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)以協(xié)作地反射所述照射能的第二部分的所述部分。31. 如上述第30項所述的設備,包括用于支撐所述工件的支承板,以 致照射能的第一部分穿過所述支承板抵達工件,其中第一反射器相對于第二 反射器位于所述支承板的相對側(cè)上。32. —種用于至少一個大致平坦工件的熱處理的方法,該工件具有由外 周邊緣圍繞的相對的第一和第二主要表面,以致該第一和第二相對表面與該 外周邊緣協(xié)作以限定外周邊緣區(qū)域,所述方法包括將工件移動到由處理室限定的室內(nèi)部中;使用加熱裝置用于發(fā)射照射能,該加熱裝置與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系,以致照射能的第一部分直接入射到工件的所 述第 一主要表面而照射能的第二部分至少最初如此指向,以致于該第二部分 將不能抵達該第一主要表面;以及使用互補反射器結(jié)構(gòu)反射所述照射能的第二部分的至少部分,隨后入射 到所述工件的外周邊緣區(qū)域附近和外周邊緣區(qū)域上,該互補反射器結(jié)構(gòu)形成 支撐在所述室內(nèi)部的反射器的一部分,構(gòu)造所述互補反射器結(jié)構(gòu)為具有以相 互隔離關(guān)系對準所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)的形狀,以致至少互補反射器結(jié)構(gòu) 的凸起位于包括第一主要表面的平面之上與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)互補并從所 述外周邊緣結(jié)構(gòu)向外隔開至少 一預定距離。33. 如上述第32項所述的方法,其中所述預定距離為約3mm。34. 如上述第32項所述的方法,包括將所述反射器裝置構(gòu)造為基本限 制照射能的第二部分的吸收,以致可以基本保持反射器裝置的預照射溫度, 而無需考慮所述照射能的所述第二部分的入射。35. 如上述第32項所述的方法,其中反射器裝置在包括第一主要表面 的所述平面上的凸起與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)互補并從所述外周邊緣結(jié)構(gòu)向外 隔開至少所述預定距離。36. 如上述第32項所述的方法,包括構(gòu)造所述互補反射器結(jié)構(gòu),以致 所述互補反射器結(jié)構(gòu)上任意給定位置與工件上的最近點之間的距離不超過 約15mm。37. 如上述第32項所述的方法,包括構(gòu)造所述反射器裝置,以致述反 射器裝置上任意給定位置與工件的最外側(cè)邊緣上的最近位置隔開一定距離, 以致在穿過所述最外側(cè)邊緣上的最近位置且基本垂至于所述第一主要表面 的第一線,和在反射器裝置上給定位置和工件的最外側(cè)邊緣上的最近位置之 間限定的第二線之間限定的角度大于約45度。38. 如上述第37項所述的方法,其中所述角度被形成為大于約60度39. 如上述第32項所述的方法,包括構(gòu)造所述互補反射器結(jié)構(gòu),以形 成所述反射器裝置面向所述工件的僅有的部分。40. 如上述第32項所述的方法,包括構(gòu)造所述互補反射器結(jié)構(gòu),使之 具有在其周圍相互隔開的多個反射器段用于至少降低入射到工件的外周邊緣區(qū)域的照射能的第二部分的所述部分的總強度。41. 如上述第40項所述的方法,包括用反射器裝置的切除區(qū)域隔開相鄰的所述反射器段,以致照射能的第二部分的 一些不受影響地穿過該切除區(qū)域。42. 如上述第32項所述的方法,包括用石英板整體地形成所述反射器 裝置。43. 如上述第32項所述的方法,包括形成包括錐臺形形狀的所述互補 反射器結(jié)構(gòu)。44. 如上述第32項所述的方法,其中所述工件為至少大致圓形的晶片, 且包括構(gòu)造所述補償反射器結(jié)構(gòu)為至少大致的圓形,其中所述互補反射器結(jié) 構(gòu)是具有二階彎曲的線的回轉(zhuǎn)的表面。45. 如上述第32項所述的方法,包括沿至少大致垂直于所述第一主要 表面的方向移動所述反射器裝置和所述工件中的選定的一個,以用于改變?nèi)?射到工件的外周邊緣區(qū)域的所述照射能的第二部分的所述部分。46. 如上述第45項所述的方法,包括4吏得所述反射器裝置與所述移動 協(xié)作,以致所述照射能的第二部分入射到外周邊緣區(qū)域的外周帶上,該外周 帶具有響應所述移動而變化的照射寬度。47. 如上述第46項所述的方法,包括使用反射器促動器機構(gòu)移動反射 器裝置以改變照射能的第二部分的所述部分。48. 如上述第47項所述的方法,包括將所述反射器促動器機構(gòu)定位到 所述室內(nèi)部,且位于反射器裝置附近。49. 如上述第45項所述的方法,包括使用作為所述加熱裝置的一部分 的脈沖能量源,與所述工件的第二主要表面成面對面關(guān)系,用于與在預熱時 間間隔內(nèi)使用所述照射能加熱所述第 一主要表面相協(xié)作,而發(fā)射脈沖能量以 閃速加熱模式基本瞬時地加熱第二主要表面,該預熱時間間隔具有提供用于 使用所述移動來改變在預熱時間間隔內(nèi)入射到所述外周邊緣區(qū)域的照射能 的第二部分的所述部分的至少 一個特性。50. 如上述第49項所述的方法,其中所述一個特性是入射到所述外周 邊緣區(qū)域上的照射能的第二部分的所述部分的寬度。51. 如上述第49項所述的方法,其中所述工件包括4黃向伸展的結(jié)構(gòu), 且該方法包括使用操縱裝置移動工件和反射器裝置中被選定的一個,以用于 在預熱時間間隔內(nèi)增強所述工件的整個橫向范圍的加熱均勻性,以及用于進 一步移動工件到在閃速加熱臺上的閃速加熱位置,用于接收閃速加熱模式下的所述脈沖能量,且其中在工件位于閃速加熱位置的情況下,所述反射器裝 置被構(gòu)造以通過所述脈沖能量提供工件的第二主要表面的無陰影照射。52. 如上述第51項所述的方法,其中在預熱時間間隔內(nèi)使用所述#:縱 裝置在預熱位置范圍內(nèi)移動所述工件,用于增強橫跨所述工件的橫向范圍的 加熱均勻性。53. 如上述第52項所述的方法,其中所述閃速加熱位置將所述工件放置在比所述預熱位置范圍距離所述脈沖能量源更遠的位置。54. 如上述第52項所述的方法,包括使用所述反射器裝置與在所述預 熱位置范圍內(nèi)的移動協(xié)作,以使得所述照射能的第二部分的所述部分入射到 具有隨所述移動變化的照射寬度的外周邊緣區(qū)域的外周帶上。55. 如上述第52項所述的方法,其中所述工件至少潛在地和響應力永沖能量地可以^v閃速加熱臺上閃速加熱位置移動到偏置位置,且所述操縱裝置結(jié)構(gòu)為用于移動(i )在對中模式中,在基底位于所述閃速加熱臺,松脫位 置和接合位置之間,該松脫位置是從工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)收回一預定距離的 位置,而接合位置用于接合所述外周邊緣結(jié)構(gòu),以致從松脫位置到接合位置 的移動導致工件從所述偏置位置移入所述閃速加熱位置的對中容差之內(nèi);以 及(ii )用于在提升模式中的移動,以在閃速加熱臺和位于處理臺上方的預 熱位置范圍之間提升移動工件。56. 如上述第55項所述的方法,包括在提升模式中使用所述操縱裝置 從閃速加熱臺升起工件,該工件至少最初位于閃速加熱位置的對中容差內(nèi)。57. 如上述第55項所迷的方法,包括在提升模式中使用所述操縱裝置 將工件從提升位置降低到閃速加熱臺,以及此后在對中模式中在從接合位置 到+>脫位置的移動中釋放位于閃速加熱位置的對中容差內(nèi)的工件。58. 如上述第32項所述的方法,其中所述工件為晶片狀,具有工件直 徑,該工件直徑由外周邊緣劃界以限定所述外周邊緣結(jié)構(gòu),且所述反射器裝 置包括至少大致環(huán)形的結(jié)構(gòu),由此限定具有一開口寬度的中央開口,用于任 何給定的測量,該開口大于所述工件的直徑,且所述反射器被布置為至少大 致與所述外周邊緣成同心關(guān)系,且^皮構(gòu)造為用于反射至少所述照射能的第二 部分的所述部分到所述工件的外側(cè)周邊區(qū)域。59. 如上述第32項所述的方法,包括設置所述反射器裝置以包括限定 了所述互補反射器結(jié)構(gòu)的第一子部件的第一反射器和限定了所述互補反射器結(jié)構(gòu)的第二子部件的第二反射器,以致第一反射器和第二反射器相互隔開 并對準工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)以協(xié)作地反射所述照射能的第二部分的所述部分。60. 如上述第59項所述的方法,包括將所述工件支撐在支承板上,以 致照射能的第 一部分穿過所述支承板抵達工件,其中第 一反射器相對于第二 反射器位于所述支承板的相對側(cè)上。61. —種用于至少一個晶片狀工件的熱處理的設備,該工件具有由外周 邊緣限定的相對的第一和第二主要表面,所述設備包括處理室,限定了用于接收所述工件的室內(nèi)部;第一加熱裝置,與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān) 系用于在第一加熱模式中發(fā)射第一照射能,至少第一照射能的第一部分直接 入射到所述第 一主要表面;第二加熱裝置,與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第二主要表面成面對面關(guān) 系,與發(fā)射所述第一照射能協(xié)作,用于在第二加熱模式中發(fā)射直接入射到所 述第二主要表面的第二照射能;以及反射器,支撐在所述室內(nèi)部,具有用于反射所述第一照射能的第二部分 的環(huán)形結(jié)構(gòu),以便于將其圍繞地入射到所述工件在外周邊緣附近的外周邊緣 區(qū)域,該第一照射能的第二部分否則至少最初不能抵達第一主要表面,在所 述第二加熱模式期間通過所述第二照射能提供所述第二主要表面的基本無 陰影照射。62. 如上述第61項所述的設備,包括操縱裝置,其在第一加熱模式期 間支撐所述反射器動態(tài)移動,以通過改變第一加熱裝置、反射器和工件之間 的相對位置關(guān)系來改變所述第一照射能的所述第二部分。63. 。如上述第61項所述的設備,其中所述第一加熱裝置被構(gòu)造為用于 在預熱時間間隔內(nèi)將工件預熱到中間溫度,該預熱時間間隔比通過工件的熱 傳導時間更長。64. 如上述第63項所述的設備,其中所述第二加熱裝置被構(gòu)造為用于 在月永沖時間間隔內(nèi)閃速加熱工件,該脈沖時間間隔比通過工件的熱傳導時間 更短。65. 如上述第64項所述的設備,包括操縱裝置,用于在所述第一加熱 模式中在一位置范圍內(nèi)動態(tài)地垂直地移動所述工件,以使得第一照射能的第二部分選擇性地入射到外周邊緣區(qū)域上,和用于在所述位置范圍和接近所述 位置范圍的閃速加熱臺上的閃速加熱位置之間移動工件,以致在所述第二加 熱模式中由所述第二照射能到第二主要表面的無陰影照射期間使用所述閃 速力口熱位置。66. 如上述第65項所述的設備,其中所述閃速加熱位置比在第一加熱 模式中使用的所述位置范圍距離所述第二加熱裝置更遠。67. 如上述第65項所述的設備,其中所述操縱裝置被構(gòu)造為在相對于 所述工件的松脫位置和接合位置之間移動,所述接合位置用于在所述閃速加 熱臺和所述位置范圍之間垂直地移動工件,且所述松脫位置在操縱裝置將工 件運送到閃速加熱臺后將工件在所述閃速加熱位置處居中,且其中隨后所述 第二加熱能導致基底的第二主要表面的表面溫度基本瞬時提高,導致基底的 熱致運動,其至少潛在地產(chǎn)生工件從閃速加熱位置的橫向位移,且所述操縱 裝置進一步構(gòu)造為用于通過從松脫位置移動到接合位置將工件重新對中到 閃速加熱位置的對中容差內(nèi)。68. 如上述第67項所述的設備,其中所述操縱裝置被構(gòu)造為用于在通 過操縱裝置重新對中之后提升基底,以致基底總是從閃速加熱位置的對中容 差內(nèi)從閃速加熱臺上提離。69. —種用于至少一個晶片狀工件的熱處理的方法,該工件具有由外周 邊緣限定的相對的第一和第二主要表面,所述方法包括移動所述工件進入由處理室限定的室內(nèi)部;在第一加熱模式中使用第一加熱裝置發(fā)射第一照射能,該第一加熱裝置 與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系,至少第一照射能 的第 一部分直接入射到工件的第 一主要表面;在第二加熱模式中使用第二加熱裝置發(fā)射直接入射到所述第二主要表 面的第二照射能,該第二加熱裝置與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第二主要表 面成面對面關(guān)系;以及使用反射器反射該第一照射能的第二部分,該第一照射能的第二部分否 則至少最初不能抵達第一主要表面,該反射器支撐在所述室內(nèi)部,具有環(huán)形 結(jié)構(gòu),以便于將該第一照射能的第二部分圍繞地入射到所述工件在外周邊緣 附近的外周邊緣區(qū)域,并至少在所述第二加熱模式期間通過所述第二照射能 提供所述第二主要表面的基本無陰影照射。70. 如上述第69項所述的方法,包括使用操縱裝置以在所述第一加熱 模式期間支撐所述反射器動態(tài)移動,以通過改變第一加熱裝置、反射器和工 件之間的相對位置關(guān)系來改變第一照射能的所述第二部分。71. 如上述第69項所述的方法,包括使用所述第一加熱裝置在預熱時 間間隔內(nèi)將工件預熱到中間溫度,該預熱時間間隔比通過工件的熱傳導時間 更長。72. 如上述第71項所述的方法,包括使用所述第二加熱裝置在脈沖時 間間隔內(nèi)閃速加熱工件,該il永沖時間間隔比通過工件的熱傳導時間更短。73. 如上述第72項所述的方法,包括設置操縱裝置,用于在所述第一加熱模式中在一位置范圍內(nèi)動態(tài)地垂直地移動所述工件,以使得第一照射能 的第二部分選捧性地入射到外周邊緣區(qū)域上,和用于在所述位置范圍和接近所述位置范圍的閃速加熱臺上的閃速加熱位置之間移動工件,以致在所述第 二加熱模式中由所述第二照射能到第二主要表面的無陰影照射期間使用所 述閃速力口熱^f立置。74. 如上述第73項所述的方法,其中所述閃速加熱位置比在第一加熱 模式中使用的所述位置范圍距離所述第二加熱裝置更遠。75. 如上述第67項所述的方法,包括使用所述操縱裝置用于在通過操 縱裝置重新對中之后提升基底,以致基底總是從閃速加熱位置的對中容差內(nèi) 從閃速加熱臺上提離。76. —種用于至少一個晶片狀工件的熱處理的設備,該工件具有由外周 邊緣圍繞的相對的第一和第二主要表面,所述設備包括處理室,限定了用于接收所述工件的室內(nèi)部;第一加熱裝置,與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān) 系用于在第一加熱模式中發(fā)射第一照射能,第一照射能的第一部分直接入射 到工件的所述第一主要表面,而它的第二部分至少在最初將不能抵達第一主 要表面;第二加熱裝置,與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第二主要表面成面對面關(guān) 系,與發(fā)射所述第一照射能協(xié)作,用于在第二加熱模式中發(fā)射直接入射到所 述第二主要表面的第二照射能;以及反射器裝置,支撐在所述室內(nèi)部,具有與所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)互補 的整體形狀以便于限定互補反射器結(jié)構(gòu),所述反射器裝置和所述工件相互支撐,其方式是以相互隔離關(guān)系將互補反射器結(jié)構(gòu)對準所述工件的外周邊緣結(jié) 構(gòu),用于反射所述所述第一照射能的至少一些到所述工件的外周邊緣區(qū)域周 圍和外周邊緣區(qū)域上,并至少在所述第二加熱模式期間通過所述第二照射能 協(xié)作地提供所述第二主要表面的基本無陰影照射。77. —種用于至少一個晶片狀工件的熱處理的方法,該工件具有由外周邊緣圍繞的相對的第一和第二主要表面,所述方法包括 移動所述工件進入由處理室限定的室內(nèi)部;在第 一加熱模式中使用第 一加熱裝置發(fā)射第 一照射能,該第 一加熱裝置 與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系,第一照射能的第 一部分直接入射到工件的第一主要表面,而它的第二部分至少在最初將不能 抵達第一主要表面;在第二加熱模式中使用第二加熱裝置發(fā)射直接入射到所述第二主要表 面的第二照射能,該第二加熱裝置與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第二主要表 面成面對面關(guān)系;以及使用反射器反射該第 一照射能的至少 一些到所述工件的外周邊緣區(qū)域 周圍和外周邊緣區(qū)域上,該反射器裝置支撐在所述室內(nèi)部,具有與所述工件 的外周邊緣結(jié)構(gòu)互補的主體形狀以便于限定互補反射器結(jié)構(gòu),所述反射器裝 置和所述工件相互支撐,其方式是以相互隔離關(guān)系將互補反射器結(jié)構(gòu)對準所 述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu),并在所述第二加熱模式期間通過所述第二照射能協(xié) 作地提供所述第二主要表面的基本無陰影照射。78. —種用于至少一個基底的熱處理的設備,該基底具有相對的第一和 第二主要表面,該第一和第二主要表面限定了由外周邊緣結(jié)構(gòu)限定的基底的 橫向范圍的結(jié)構(gòu),所述設備包括處理室,限定了用于接收所述基底的室內(nèi)部;第一加熱裝置,與所述室內(nèi)部熱連通,用于在預熱時間間隔內(nèi)發(fā)射預熱 輻照以用于引起所述工件的整體溫度逐步升高,以致改變基底和第一加熱結(jié) 構(gòu)之間的相對位置關(guān)系,改變橫穿基底橫向范圍的預熱輻照強度廓線;操縱裝置,用于在所述預熱時間間隔內(nèi)垂直地移動所述基底,以改變橫 穿基底的橫向范圍的預熱輻照的強度廓線,其方式是增強了橫穿所述基底的 橫向范圍的結(jié)構(gòu)的升高的整體溫度的均勻性,并用于移動基底到處理臺的處 理位置以暴露到閃光輻照;以及第二加熱裝置,與所述室內(nèi)部熱連通,用于發(fā)射所述閃光輻照以對基底 的第 一和第二主要表面中的選定的 一個產(chǎn)生表面溫度瞬時的提高。
79. 如上述第78項所述的設備,其中所述閃光輻照導致基底的熱致移動,且其中所述操縱裝置被構(gòu)造為在暴露到所述閃光輻照期間使用固定定位 的支撐結(jié)構(gòu)支撐所述基底。
80. 如上述第78項所述的設備,其中所述閃光輻照至少潛在地導致基 底從所述處理位置的橫向位移,且所述操縱裝置被進一步構(gòu)造為用于將基底 重新對中到處理位置的對中容差內(nèi)。
81. 如上述第78項所述的設備,進一步包括傳感裝置,用于測量工件 的邊緣溫度與工件的中央?yún)^(qū)域處于相比的特征的溫度差異,且其中所述操縱 裝置被構(gòu)造為響應該溫度差異而提升移動該工件,以改變橫穿工件的橫向范 圍的預熱輻照的強度廓線。
82. 如上述第78項所述的設備,其中所述第一加熱裝置包括反射器裝 置,該反射器裝置支撐在所述室內(nèi)部,具有與所述基底的外周邊緣結(jié)構(gòu)互補 的形狀以便于限定互補反射器結(jié)構(gòu),所述反射器裝置和所述基底相互支撐, 其方式是以相互隔離關(guān)系將互補反射器結(jié)構(gòu)對準所述基底的外周邊緣結(jié)構(gòu), 用于使得至少最初不能抵達基底的所述照射能的至少一部分被所述互補反 射器結(jié)構(gòu)反射,然后入射到所述工件的外周邊緣區(qū)域附近和外周邊緣區(qū)域 上,以致在所述預熱時間間隔內(nèi)提升移動所述基底,改變橫穿基底的橫向范 圍的預熱輻照的強度廓線。
83. 如上述第82項所述的設備,其中至少互補反射器結(jié)構(gòu)的凸起位于 包括第 一主要表面的平面之上與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)互補并從所述外周邊緣 結(jié)構(gòu)向外隔開至少一預定距離。
84. —種用于至少一個基底的熱處理的方法,該基底具有相對的第一和 第二主要表面,該第一和第二主要表面限定了由外周邊緣限定的基底的橫向 范圍的結(jié)構(gòu),所述方法包括移動所述基底進入由處理室限定的室內(nèi)部;使用第 一加熱裝置發(fā)射預熱輻照到所述室內(nèi)部,用于在預熱時間間隔內(nèi) 引起所述工件的整體溫度逐步升高,以致改變基底和第一加熱裝置之間的相 對位置關(guān)系,改變橫穿基底橫向伸展的預熱輻照強度廓線;使用操縱裝置在所述預熱時間間隔內(nèi)提升移動所述基底,以改變橫穿基底的橫向范圍的預熱輻照的強度廓線,其方式是增強了橫穿所述基底的橫向 范圍的結(jié)構(gòu)的升高的整體溫度的均勻性,并用于移動基底到處理臺的處理位 置以暴露到閃光輻照;以及使用第二加熱裝置發(fā)射所述閃光輻照,以對基底的第 一和第二主要表面 中的選定的一個產(chǎn)生基底的表面溫度瞬時的提高。85. 如上述第84項所述的方法,其中所述閃光輻照導致基底的熱致移 動,且其中所述操縱裝置被構(gòu)造為在暴露到所述閃光輻照期間使用固定定位 的支撐結(jié)構(gòu)支撐所述基底。86. 如上述第84項所述的方法,其中所述閃光輻照至少潛在地產(chǎn)生基 底從所述處理位置的橫向位移,和利用操縱裝置將基底重新對中到處理位置 的對中容差內(nèi)。87. 如上述第84項所述的方法,包括設置傳感裝置,用于測量工件的 邊緣溫度與工件的中央?yún)^(qū)域處于相比的特征的溫度差異,和使用所述搡縱裝 置響應該溫度差異而提升移動該工件以改變橫穿工件的橫向范圍的預熱輻 照的強度廓線。88. 如上述第84項所述的方法,包括構(gòu)造所述第一加熱裝置以使其包 括反射器裝置,該反射器裝置支撐在所述室內(nèi)部,具有與所述基底的外周邊 緣結(jié)構(gòu)互補的形狀以便于限定互補反射器結(jié)構(gòu),所述反射器裝置和所述基底 相互支撐,其方式是以相互隔離關(guān)系將互補反射器結(jié)構(gòu)對準所述工件的外周 邊緣結(jié)構(gòu),用于使得至少最初不能抵達基底的所述照射能的至少一部分被所 述互補反射器結(jié)構(gòu)反射,然后入射到所述工件的外周邊緣區(qū)域附近和外周邊 緣區(qū)域上,以致在所述預熱時間間隔內(nèi)提升移動所述基底,改變橫穿基底的 橫向伸展的預熱輻照的強度廓線。89. 如上述第88項所述的方法,其中至少互補反射器結(jié)構(gòu)的凸起位于 包括第一主要表面的平面之上,與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)互補并從所述外周邊緣 結(jié)構(gòu)向外隔開至少一預定距離。90. —種用于操縱基底的設備,該基底在處理臺上經(jīng)受處理工藝,以致 該基底可以從處理臺上所期望的處理位置至少潛在地和響應處理工藝地移 動到偏置位置,所述設備包括操縱裝置,該操縱裝置構(gòu)造為用于移動(i )在對中模式中,在基底位 于所述處理臺,松脫位置和接合位置之間,該松脫位置是從工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)收回的位置,而接合位置用于與所述基底接觸,以致從松脫位置到接合位置的移動導致基底從所述偏置位置移入所述處理位置的對中容差之內(nèi);以及(ii)用于在提升模式中的移動,以在處理臺和位于處理臺上方的至少一 個提升位置之間提升移動所述基底。
91. 如上述第90項所述的設備,其中所述基底包括外周邊緣結(jié)構(gòu),且 所述操縱裝置在松脫位置從外周邊緣結(jié)構(gòu)收回一預定距離,以及在接合位置 所述操縱裝置接合基底的外周邊緣結(jié)構(gòu)以將所述基底從偏置位置移動到處 理位置的對中容差之內(nèi)。
92. 如上述第91項所述的設備,其中所述操縱裝置包括至少三個對中 觸指,用于在對中模式中接合所述基底外周邊緣結(jié)構(gòu)周圍的一組相互隔開的 位置以協(xié)作地將基底從偏置位置移動到處理位置的對中容差內(nèi)。
93. 如上述第92項所述的設備,其中所述對中觸指被支撐為在對中模 式中將基底彈性地推進到所述居中位置。
94. 如上述第93項所述的設備,其中所述對中觸指包括向基底的外周 邊緣結(jié)構(gòu)延伸的自由端,用于接觸外周邊緣結(jié)構(gòu)。
95. 如上述第94項所述的設備,其中所述操縱裝置包扭至少三個提升 臂,以致至少一個提升臂布置為與一個對中觸指相鄰,用于在提升模式中協(xié) 作地提升移動所述基底。
96. 如上述第95項所述的設備,其中所述基底的外周邊緣結(jié)構(gòu)限定了 基底的最低主要表面,且其中每一個提升臂限定了提升端,該提升端在對中 模式中相對于與其相關(guān)聯(lián)的對中觸指的自由端向外突出,以便于在對中觸指 接合基底的外周邊緣以將工件從偏置位置移動到處理位置的對中容差內(nèi)時 以相互隔開的關(guān)系協(xié)作地移動到所述基底的最低主要表面下方,以及此后, 在所述提升模式中,提升端向上移動由此接合最低主要表面以將基底升起到 處理臺上方。
97. 如上述第96項所述的設備,其中所述提升端突出超過與其相關(guān)聯(lián) 的對中觸指的自由端一大于所述對中容差的提升端長度,以致對于任一提升 臂,在所述提升模式中提升端延伸到基底下方不超過所述提升端長度。
98. 如上述第97項所述的設備,其中所述提升端突出超過所述相關(guān)聯(lián) 對中觸指的自由端的距離不超過約0.5mm。
99. 如上述第97項所述的i殳備,其中所述對中容差為至少約lmm。100. 如上述第97項所述的設備,其中所述基底包括設備區(qū),該設備區(qū)在所述外周邊緣結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè),并通過無用的邊界從所述外周邊緣結(jié)構(gòu)隔開,且 其中所述提升端長度小于所述邊界寬度,以致可使用所述無用的邊界提升該 基底。101. 如上述第90項所述的設備,其中所述操縱裝置被構(gòu)造為在提升模 式中用于將最初位于處理位置的所述對中容差內(nèi)的基底從處理臺升起。102. 如上述第90項所述的設備,其中所述操縱裝置被構(gòu)造用來將基底 從升起位置降低到處理臺,且此后在從接合位置到松脫位置的移動中釋放處 于處理位置的所述對中容差內(nèi)的基底。103. 如上述第90項所述的設備,其中在所述對中模式中所述操縱裝置 是可操作的,而無需使用所述提升模式。104. —種用于操縱基底的方法,該基底在處理臺上經(jīng)受處理工藝,以 致該基底可以從處理臺上所期望的處理位置至少潛在地和響應處理工藝地 移動到偏置位置,所述方法包括使用操縱裝置,在對中模式中接合所述外周邊緣結(jié)構(gòu)導致基底從所述偏 置位置移入所述處理位置的對中容差之內(nèi),以及此后在提升模式中在處理臺 和位于處理臺上方的至少 一個提升位置之間 >提升移動所述基底。105. 如上述第104項所述的方法,其中所述基底包括外周邊緣結(jié)構(gòu), 且包括將所述操縱裝置構(gòu)造為用于從外周邊緣結(jié)構(gòu)收回一預定距離的松脫 位置到接合位置的移動,以接合基底的外周邊緣結(jié)構(gòu),以將所述基底從偏置 位置移動到處理位置的對中容差之內(nèi)。106. 如上述第105項所述的方法,包括使用作為所述操縱裝置的部分 的至少三個對中觸指,用于在對中模式中接合所述基底外周邊緣結(jié)構(gòu)周圍的 一組相互隔開的位置以協(xié)作地將基底從偏置位置移動到處理位置的對中容 差內(nèi)。107. 如上述第106項所述的方法,包括彈性地支撐所述對中觸指以在 對中才莫式中將基底彈性地推進到所述居中位置。108. 如上述第107項所述的方法,包括將所述對中觸指構(gòu)造為包括向 基底的外周邊緣結(jié)構(gòu)延伸的自由端,用于接觸外周邊緣結(jié)構(gòu)。109. 如上述第108項所述的方法,包括使用作為所述操縱裝置的部分 的至少三個提升臂,以致至少一個提升臂布置為與一個對中觸指相鄰,用于在提升模式中協(xié)作地提升移動所述基底。110. 如上述第109項所述的方法,其中所述基底的外周邊緣結(jié)構(gòu)限定 了基底的最低主要表面,且包括限定每一個提升臂的提升端,該提升端在對 中模式中相對于與其相關(guān)聯(lián)的對中觸指的自由端向外突出,以便于在對中觸 指接合基底的外周邊緣以將工件從偏置位置移動到處理位置的對中容差內(nèi) 時以相互隔開的關(guān)系協(xié)作地移動到所述基底的最低主要表面下方,以及此 后,在所述提升模式中,提升端向上移動由此接合最低主要表面以將基底升 起到處理臺上方。111. 如上述第110項所述的方法,其中所述提升端突出超過與其相關(guān) 聯(lián)的對中觸指的自由端一大于所述對中容差的提升端長度,以致對于任一提 升臂,在所述提升模式中提升端延伸到基底下方不超過所述提升端長度。112. 如上述第111項所述的方法,其中所述提升端突出超過所述相關(guān)聯(lián)對中觸指的自由端的距離不超過約0.5mm。113. 如上述第111項所述的方法,其中所述對中容差為至少約lmm。114. 如上述第111項所述的方法,其中所述基底包括設備區(qū),該設備 區(qū)在所述外周邊緣結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè),并通過無用的邊界從所述外周邊緣結(jié)構(gòu)隔開, 且其中所述提升端長度小于所述邊界寬度,以致可使用所述無用的邊界提升 該基底。115. 如上述第104項所述的方法,包括使用所述操縱裝置在提升模式 中將最初位于處理位置的所述對中容差內(nèi)的基底從處理臺升起。116. 如上述第104項所述的方法,包括使用所述操縱裝置將基底從升 起位置降低到處理臺,且此后通過將所述搡縱裝置從與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)的 接合位置移動到與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)成隔離關(guān)系的松脫位置來釋放處于處 理位置的所述對中容差內(nèi)的基底。117. 如上述第104項所述的方法,包括在所述對中模式中使用所述操 縱裝置,而無需使用所述提升模式。118. —種用于操縱基底的設備,該基底在處理臺上經(jīng)受處理工藝,以 致該基底可以/人處理臺上所期望的處理位置至少潛在地和響應處理工藝地 移動到偏置位置,所述設備包括操縱裝置,該操縱裝置構(gòu)造為用于關(guān)于位于所述處理臺上的基底在松脫 位置和接合位置之間移動,其中該松脫位置是從工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)收回一預定距離的位置,該接合位置用于接合所述外周邊緣結(jié)構(gòu),以致從松脫位置 到接合位置的移動導致基底從所述偏置位置移入所述處理位置的對中容差 之內(nèi)。119. 一種用于操縱基底的方法,該基底在處理臺上經(jīng)受處理工藝,以致該基底可以從處理臺上所期望的處理位置至少潛在地和響應處理工藝地移動到偏置位置,所述方法包括構(gòu)造操縱裝置,用于關(guān)于位于所述處理臺上的基底在松脫位置和接合位 置之間移動,其中該松脫位置是從工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)收回一預定距離的位 置,該接合位置用于接合所述外周邊緣結(jié)構(gòu),以致從松脫位置到接合位置的 移動導致基底從所述偏置位置移入所述處理位置的對中容差之內(nèi)。雖然已經(jīng)對上述每一個具有各種元件和各自具體的定位的實際實施例 進行了描述,應該理解的是,本發(fā)明可以采用具有位于各種位置和相互定位 的各種元件的各種特殊結(jié)構(gòu)。此外,文中所描述的方向可用多種方式進行修 改,例如,通過對其組成進行重新排序。由此,這些示例是描述性的而不是 限制性的,且發(fā)明并不受限于文中給出的細節(jié)而可以在所述權(quán)利要求的范圍 內(nèi)修改。
權(quán)利要求
1. 一種用于至少一個晶片狀工件的熱處理的方法,該工件具有由外周邊緣圍繞的相對的第一和第二主要表面,該外周邊緣限定了工件的直徑,以致該第一和第二相對表面與該外周邊緣協(xié)作以限定外周邊緣區(qū)域,所述方法包括將工件移動到由處理室限定的室內(nèi)部中;使用加熱裝置用于發(fā)射照射能,該加熱裝置與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系,以致照射能的第一部分直接入射到工件的所述第一主要表面而照射能的第二部分至少最初如此指向,以致于該第二部分將不能抵達該第一主要表面;以及使用反射器反射所述照射能的所述第二部分的至少一些到所述工件的外側(cè)周邊區(qū)域,該反射器支撐在所述室內(nèi)部,具有至少大致環(huán)形結(jié)構(gòu)由此限定具有一開口寬度的中央開口,用于任何給定的測量,該開口大于所述工件的直徑,且所述反射器被布置為至少大致與所述外周邊緣成同心關(guān)系。
2. —種用于至少一個通常的平坦工件的熱處理的設備,該工件具有由 外周邊緣圍繞的相對的第一和第二主要表面,以致該第一和第二相對表面與 該外周邊緣協(xié)同作用以限定外周邊緣區(qū)域,所述設備包括處理室,限定了用于接收所述工件的室內(nèi)部;加熱裝置,與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系用 于發(fā)射照射能,以致照射能的第一部分直接入射到工件的所述第一主要表面 而照射能的第二部分至少最初如此指向,以致于該第二部分將不能抵達該第 一主要表面;以及反射器裝置,支撐在所述室內(nèi)部,具有與所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)互補 的形狀以便于限定互補反射器結(jié)構(gòu),所述反射器裝置和所述工件相互支撐, 其方式是以相互隔離關(guān)系將互補反射器結(jié)構(gòu)對準所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu), 用于4吏得至少部分所述照射能的第二部分被所述互補反射器結(jié)構(gòu)反射,然后 入射到所述工件的外周邊緣區(qū)域附近和外周邊緣區(qū)域上,且至少互補反射器 結(jié)構(gòu)的凸起位于包括第一主要表面的平面之上與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)互補并 從所述外周邊緣結(jié)構(gòu)向外隔開至少 一預定距離。
3. —種用于至少一個大致平坦工件的熱處理的方法,該工件具有由外周邊緣圍繞的相對的第 一和第二主要表面,以致該第 一和第二相對表面與該 外周邊緣協(xié)同作用以限定外周邊緣區(qū)域,所述方法包括將工件移動到由處理室限定的室內(nèi)部中;使用加熱裝置用于發(fā)射照射能,該加熱裝置與所述室內(nèi)部熱連通且與所 述第一主要表面成面對面關(guān)系,以致照射能的第一部分直接入射到工件的所 述第一主要表面而照射能的第二部分至少最初如此指向,以致于該第二部分 將不能抵達該第一主要表面;以及使用互補反射器結(jié)構(gòu)反射所述照射能的第二部分的至少部分,隨后入射 到所述工件的外周邊緣區(qū)域附近和外周邊緣區(qū)域上,該互補反射器結(jié)構(gòu)形成 支撐在所述室內(nèi)部的反射器的一部分,并構(gòu)造所述互補反射器結(jié)構(gòu)為具有以 相互隔離關(guān)系對準所述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)的形狀,以致至少互補反射器結(jié) 構(gòu)的凸起位于包括第一主要表面的平面之上與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)互補并從 所述外周邊緣結(jié)構(gòu)向外隔開至少一預定距離。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法,其中所述預定距離為約3mm。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法,包括將所述反射器裝置構(gòu)造為基本限制 照射能的第二部分的反射器吸收,以致可以基本保持反射器裝置的預照射溫 度,而無需考慮所述照射能的第二部分的入射。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法,其中反射器裝置在包括第一主要表面的 所述平面上的凸起與所述外周邊緣結(jié)構(gòu)互補并從所述外周邊緣結(jié)構(gòu)向外隔 開至少所述預定距離。
7. 如權(quán)利要求3所述的方法,包括構(gòu)造所述互補反射器結(jié)構(gòu),以致所 述互補反射器結(jié)構(gòu)上任意給定位置與所述工件上的最近點之間的距離不超 過約15mm。
8. 如權(quán)利要求3所述的方法,包括構(gòu)造所述反射器裝置,以致述反射 器裝置上任意給定位置與所述工件的最外側(cè)邊緣上的最近位置隔開一定距 離,以致在通過所述最外側(cè)邊緣上的最近位置且至少大致垂至于所述第一主 要表面的第一線及在反射器裝置上給定位置和工件的最外側(cè)邊緣上的最近 位置之間限定的第二線之間限定的角度大于約45度。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法,其中所述角度被形成為大于約60度
10. 如權(quán)利要求3所述的方法,包括構(gòu)造所述互補反射器結(jié)構(gòu),以形成 所述反射器裝置面向所述工件的僅有的部分。
11. 如權(quán)利要求3所述的方法,包括構(gòu)造所述互補反射器結(jié)構(gòu),使之具 有在其周圍相互隔開的多個反射器段用于至少降低入射到工件的外周邊緣 區(qū)域的照射能的第二部分的所述部分的總強度。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法,包括用反射器裝置的切除區(qū)域隔開相 鄰的所述反射器段,以致照射能的第二部分的一些不受影響地通過該切除區(qū) 域。
13. 如權(quán)利要求3所述的方法,包括用石英板整體地形成所述反射器裝置。
14. 如權(quán)利要求3所述的方法,包括形成包括錐臺形形狀的所述互補反 射器結(jié)構(gòu)。
15. 如權(quán)利要求3所述的方法,其中所述工件為至少大致圓形的晶片, 且包括構(gòu)造所述補償反射器結(jié)構(gòu)為至少大致的圓形,其中所述互補反射器結(jié) 構(gòu)是具有二階彎曲的線的回轉(zhuǎn)的表面。
16. 如權(quán)利要求3所述的方法,包括沿至少通常垂直于所述第一主要表 面的方向移動選定的所述反射器裝置和所述工件中的選定的一個,以用于改 變?nèi)肷涞焦ぜ耐庵苓吘墔^(qū)域的所述照射能的第二部分的所述部分。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法,包括使得所述反射器裝置與所述移動 協(xié)同作用,以致所述照射能的第二部分入射到外周邊緣區(qū)域的外周帶上,該 外周帶具有響應所述移動而變化的照射寬度。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法,包括使用反射器促動器機構(gòu)移動反射 器裝置以改變照射能的第二部分的所述部分。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法,包括將所述反射器促動器機構(gòu)定位到 所述室內(nèi)部,反射器裝置附近。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法,包括使用作為所述加熱裝置的一部分 的脈沖能量源,與所述工件的第二主要表面成面對面關(guān)系,用于與在預熱時 間間隔內(nèi)使用所述照射能加熱所述第一主要表面協(xié)同作用,而發(fā)射脈沖能量 以閃速加熱模式基本瞬時地加熱第二主要表面,該預熱時間間隔具有提供用 于使用所述移動來改變在預熱時間間隔內(nèi)入射到所述外周邊緣區(qū)域的照射 能的第二部分的所述部分的至少 一個特性。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法,其中所述一個特性是入射到所述外周 邊緣上的照射能的第二部分的所述部分的寬度。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法,其中所述工件包括橫向伸展的結(jié)構(gòu), 且包括使用操縱裝置移動工件和反射器裝置中被選定的一個,以用于在預熱 時間間隔內(nèi)增強所述工件的整個橫向伸展的加熱均勻性,以及用于移動工件 到在閃速加熱臺上的閃速加熱位置,用于在閃速加熱模式下接收所述脈沖能 量,且其中將所述反射器裝置構(gòu)造成在工件位于閃速加熱位置的情況下通過 所述脈沖能量提供工件的第二主要表面的基本無陰影照射。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法,其中在預熱時間間隔內(nèi)所述操縱裝置 在預熱位置范圍內(nèi)移動所述工件,用于增強加熱均勻性。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法,其中所述閃速加熱位置使所述工件置 于比所述預熱位置范圍距離所述脈沖能量源更遠的位置。
25. 如權(quán)利要求23所述的方法,包括使用所述反射器裝置與在所述預 熱位置范圍內(nèi)的移動協(xié)同作用,以使得所述要入射到外周邊緣區(qū)域的外周帶 上的照射能的第二部分的所述部分具有隨所述移動變化的照射寬度。
26. 如權(quán)利要求23所述的方法,其中所述工件可以至少潛在地和響應 脈沖能量地從閃速加熱臺上閃速加熱位置移動到偏置位置,且所述操縱裝置 構(gòu)造為用于移動(i)在對中模式中,基底位于所述閃速加熱臺處,松脫位置 和接合位置之間,該松脫位置是從工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)收回一預定距離的位 置,而接合位置用于接合所述外周邊緣結(jié)構(gòu),以致從松脫位置到接合位置的 移動導致工件從所述偏置位置移入所述閃速加熱位置的對中容差之內(nèi);以及(ii )用于在提升模式中的移動,以在閃速加熱臺和位于處理臺上方的預熱 位置范圍之間提升移動工件。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法,包括在提升模式中使用所述操縱裝置 從閃速加熱臺升起工件,該工件至少最初位于閃速加熱位置的對中容差內(nèi)。
28. 如權(quán)利要求26所述的方法,包括在提升模式中使用所述操縱裝置 將工件從提升位置降低到閃速加熱臺,以及此后在對中模式中在從接合位置 到松脫位置的移動中釋放位于閃速加熱位置的對中容差內(nèi)的工件。
29. 如權(quán)利要求3所述的方法,其中所述工件為晶片狀,具有工件直徑, 該工件直徑由外周邊緣劃界以限定所述外周邊緣結(jié)構(gòu),該工件包括構(gòu)造所述 反射器裝置以便包括至少大致環(huán)形的結(jié)構(gòu),由此限定具有一開口寬度的中央 開口,用于任何給定的測量,該開口大于所述工件的直徑,且所述反射器被 布置為至少大致與所述外周邊緣成同心關(guān)系,且被構(gòu)造為用于反射至少所述照射能的第二部分的所述部分到所述工件的外側(cè)周邊區(qū)域。
30. 如權(quán)利要求3所述的方法,包括設置所述反射器裝置以包括限定了 所述互補反射器結(jié)構(gòu)的第 一子部件的第 一反射器和限定了所述互補反射器 結(jié)構(gòu)的第二子部件的第二反射器,使第一反射器和第二反射器相互隔開并對 準工件的外周邊緣結(jié)構(gòu)以協(xié)同作用地反射所述照射能的第二部分的所述部 分。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法,包括將所述工件支撐在支承板上,以 致照射能的第一部分通過所述支承板抵達工件,其中第一反射器相對于第二 反射器位于所述支承板的相對側(cè)上。
32. —種用于至少一個晶片狀工件的熱處理的方法,該工件具有由外周 邊緣限定的相對的第一和第二主要表面,所述方法包括移動所述工件進入由處理室限定的室內(nèi)部;在第一加熱模式中使用第一加熱裝置發(fā)射第一照射能,該第一加熱裝置 與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系,至少第一照射能 的第 一部分直接入射到所述第 一主要表面;在第二加熱模式中使用第二加熱裝置發(fā)射直接入射到所述第二主要表 面的第二照射能,該第二加熱裝置與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第二主要表 面成面乂t面關(guān)系;以及使用反射器反射所述第一照射能的第二部分,該第一照射能的第二部分 否則至少最初不能抵達第一主要表面,該反射器支撐在所述室內(nèi)部,具有環(huán) 形反射器結(jié)構(gòu),以便于將所述第一照射能的第二部分圍繞地入射到所述工件 在外周邊緣附近的外周邊緣區(qū)域,和在所述第二加熱模式期間通過所述第二 照射能提供所述第二主要表面的基本無陰影照射。
33. —種用于至少一個晶片狀工件的熱處理的方法,該工件具有由外周 邊緣圍繞的相對的第一和第二主要表面,所述方法包括移動所述工件進入由處理室限定的室內(nèi)部;在第一加熱模式中使用第一加熱裝置發(fā)射第一照射能,該第一加熱裝置 與所述室內(nèi)部熱連通且與所述第一主要表面成面對面關(guān)系,第一照射能的第 一部分直接入射到工件的所述第 一主要表面,而第 一照射能的第二部分至少 在最初將不能抵達第 一主要表面;在第二加熱模式中,與發(fā)射所述第一照射能協(xié)同作用,使用第二加熱裝置發(fā)射直接入射到所述第二主要表面的第二照射能,該第二加熱裝置與所述 室內(nèi)部熱連通且與所述第二主要表面成面對面關(guān)系;以及使用反射器反射該第一照射能的至少一些到所述工件的外周邊緣區(qū)域 周圍和外周邊緣區(qū)域上,該反射器裝置支撐在所述室內(nèi)部,具有與所述工件 的外周邊緣結(jié)構(gòu)互補的整體形狀以便于限定互補反射器結(jié)構(gòu),所述反射器裝 置和所述工件相互支撐,其方式是以相互隔離關(guān)系將互補反射器結(jié)構(gòu)對準所 述工件的外周邊緣結(jié)構(gòu),并至少在所述第二加熱模式期間通過所述第二照射 能協(xié)同作用地提供所述第二主要表面的基本無陰影照射。
34. —種用于至少一個基底的熱處理的方法,該基底具有相對的第一和 第二主要表面,該第一和第二主要表面限定了由外周邊緣限定的基底的橫向 范圍的結(jié)構(gòu),所述方法包括移動所述基底進入由處理室限定的室內(nèi)部;使用第 一加熱裝置發(fā)射預熱輻照到所述室內(nèi)部,用于在預熱時間間隔內(nèi) 引起所述工件的整體溫度逐步升高,以致改變基底和第一加熱裝置之間的相 對位置關(guān)系,以改變橫穿基底橫向伸展的預熱輻照強度分布;使用操縱裝置在所述預熱時間間隔內(nèi)提升移動所述基底,以增強橫穿所 述基底的橫向范圍的結(jié)構(gòu)的升高的整體溫度的均勻性的方式改變橫穿基底 的橫向范圍的預熱輻照的強度分布,并用于移動底板到處理臺的處理位置以 暴露到閃光輻照;以及使用第二加熱裝置發(fā)射所述閃光輻照,以對基底的第 一和第二主要表面 中的選定的一個產(chǎn)生基底的表面溫度瞬時的提高。
35. —種用于操縱基底的方法,該基底在處理臺上經(jīng)受處理工藝,以致 該基底可以從處理臺上所期望的處理位置至少潛在地和響應處理工藝地移 動到偏置位置,所述方法包括使用操縱裝置,在對中模式中接合所述外周邊緣結(jié)構(gòu)導致基底從所述偏 置位置移入所述處理位置的對中容差之內(nèi),以及此后在提升才莫式中在處理臺 和位于處理臺上方的至少一個提升位置之間提升移動所述基底。
全文摘要
一種加熱裝置,其使用照射能加熱工件的第一主要表面,以致照射能的第一部分直接入射到工件的第一主要表面而照射能的第二部分被指向為至少最初不能抵達第一主要表面。反射器,具有中央開口,該反射器反射照射能的第二部分的至少一些到工件的外周邊緣區(qū)域用于預熱補償。該反射器被構(gòu)造為用于閃速加熱能對工件的第二相對主要表面的無陰影暴露。描述了一種工件操縱裝置,用于動態(tài)預熱移動以改變橫穿工件的加熱廓線,以及隨后移動工件到閃速加熱位置。該操縱裝置還有一個特點是自動工件對中。
文檔編號A21B2/00GK101304660SQ200680042256
公開日2008年11月12日 申請日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月17日
發(fā)明者史蒂夫·麥科伊, 戴夫·卡姆, 瑟吉·德茨, 米登·巴巴洛維克, 邁克·克拉斯尼克 申請人:馬特森技術(shù)公司
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