本發(fā)明涉及加熱塊和襯底處理設(shè)備，且更明確地說，涉及對(duì)襯底執(zhí)行熱處理的加熱塊和具有所述加熱塊的襯底處理設(shè)備。

背景技術(shù)：
熱處理是半導(dǎo)體工藝的必要程序，且為歐姆觸點(diǎn)合金化（ohmiccontactalloying）、離子注入損傷退火（ion-implantationdamageannealing）、摻雜劑活化（dopantactivation）、薄膜形成（TiN、TiSi2、CoSi2）等所需。這種熱處理可使用諸如爐和快速熱工藝（rapidthermalprocess；RTP）設(shè)備等設(shè)備來執(zhí)行。迄今為止，用于快速熱工藝的設(shè)備并不具有吸引力，這是因?yàn)樗鲈O(shè)備難以在襯底上維持均勻的溫度，難以在改變襯底（晶片）時(shí)在襯底之間維持相同的溫度-時(shí)間特性，且難以測(cè)量和控制襯底的溫度。然而，溫度測(cè)量和控制技術(shù)的最新進(jìn)展促進(jìn)將爐替換為快速熱設(shè)備。快速熱設(shè)備使用來自鹵鎢燈的輻射光而將熱傳遞到襯底。因此，這一快速熱設(shè)備具有加熱塊，且多個(gè)鹵鎢燈設(shè)置在加熱塊若干側(cè)中面向襯底的一側(cè)上。即使在使用快速熱設(shè)備時(shí)，也應(yīng)在整個(gè)襯底上維持均勻溫度，這是因?yàn)橐r底的不均勻的溫度會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重問題，諸如，襯底翹曲（substratewarpage）、錯(cuò)位（dislocation）、薄膜滑動(dòng)（thinfilmslip）等。為了解決這一溫度均勻性問題，需要用于準(zhǔn)確測(cè)量和控制襯底溫度的技術(shù)、用于在襯底上傳遞均勻熱的技術(shù)等。用于在襯底上傳遞均勻熱的技術(shù)與鹵鎢燈的布置相關(guān)聯(lián)。與鹵鎢燈的布置相關(guān)聯(lián)的眾多技術(shù)已眾所周知。例如，韓國專利第1031226號(hào)揭露將輻射光照射在襯底上的燈的同心布置和棋盤狀布置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
待解決的問題本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于襯底處理設(shè)備的加熱塊，所述加熱塊具有加熱燈，所述加熱燈經(jīng)布置以在經(jīng)受熱處理的目標(biāo)的表面上傳遞均勻熱。本發(fā)明的另一目標(biāo)是在稱為尖峰工藝（spikeprocess）的瞬間熱工藝中提供均勻熱處理。解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種用于襯底處理設(shè)備的加熱塊，所述加熱塊在其一側(cè)上具有加熱燈以將熱傳遞到經(jīng)受熱處理的目標(biāo)，其中所述加熱燈在所述一側(cè)上在多個(gè)區(qū)域中具有不同布置式樣。此外，多個(gè)區(qū)域是沿著相對(duì)于所述一側(cè)的中心點(diǎn)的距離而劃分，且所述加熱燈在所述多個(gè)區(qū)域中的最內(nèi)部部分處的中央?yún)^(qū)域中具有蜂窩狀布置。此外，所述中央?yún)^(qū)域的邊界安置在所述一側(cè)的最外部邊界的一半內(nèi)的點(diǎn)處，且安置在所述中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120的數(shù)目小于或等于安置在外圍區(qū)域中的加熱燈的數(shù)目，從而在所述中央?yún)^(qū)域中產(chǎn)生密集布置。此外，所述加熱燈在所述中央?yún)^(qū)域外部的外圍區(qū)域中具有同心布置、棋盤狀布置或線性布置，或所述布置的任何組合。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種襯底處理設(shè)備，包括：處理室，具有對(duì)襯底進(jìn)行熱處理的空間；加熱塊，具有產(chǎn)生熱能的加熱燈，其中所述加熱燈在所述加熱塊的一側(cè)上在多個(gè)區(qū)域中具有不同布置式樣；以及石英窗口，在所述處理室與加熱外殼之間維持密封，且使所述加熱外殼所反射的熱能穿過以使所述熱能傳遞到所述襯底。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，熱可在經(jīng)受熱處理的目標(biāo)的表面上均勻地傳遞。加熱燈是通過以下方式來控制：實(shí)時(shí)監(jiān)控經(jīng)受熱處理的目標(biāo)的溫度并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果來接通/切斷加熱燈的電力供應(yīng)。然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，因?yàn)閳A形燈以蜂窩狀布置密集安裝在安裝表面的中央?yún)^(qū)域中，所以經(jīng)受熱處理的目標(biāo)中的中央?yún)^(qū)域的溫度可準(zhǔn)確且容易地加以控制。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，因?yàn)門狀燈以不同于蜂窩狀布置的布置設(shè)置 在除中央?yún)^(qū)域之外的區(qū)域（外圍區(qū)域）中，所以可獲得高經(jīng)濟(jì)可行性。此外，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了燈的最大密集布置，所以瞬間熱工藝（尖峰工藝）成為可能。附圖說明圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的加熱塊的安裝表面的仰視圖（bottomview）。圖2為顯示安裝了加熱燈的圖1的安裝表面的仰視圖。圖3和圖4為顯示從圖2修改的實(shí)例的仰視圖。圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明的加熱塊的試驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。圖6和圖7為顯示常規(guī)加熱塊的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有加熱塊的快速熱設(shè)備的橫截面圖。附圖標(biāo)記：100：加熱塊110：安裝表面120：圓形燈130：T狀燈L1：中央?yún)^(qū)域邊界L2：最外部邊界R1：中央?yún)^(qū)域邊界的半徑R2：最外部邊界的半徑具體實(shí)施方式下文中，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的用于快速熱設(shè)備的加熱塊的優(yōu)選實(shí)施例。本文所使用的術(shù)語不應(yīng)限制性地解釋為一般含義或詞典定義。根據(jù)發(fā)明者可適當(dāng)?shù)囟x術(shù)語的概念，以按照最好的方式來描述發(fā)明者的發(fā)明的規(guī)則，這些術(shù)語應(yīng)解釋為具有與本發(fā)明的技術(shù)精神相符的含義和概念。在以下描述中，作為對(duì)襯底（作為經(jīng)受熱處理的目標(biāo)）執(zhí)行熱處理 的襯底處理設(shè)備，將例舉快速熱設(shè)備。然而，將顯而易見的是，本發(fā)明適用于除快速熱設(shè)備之外的能夠執(zhí)行熱處理的各種襯底處理設(shè)備。圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的加熱塊的安裝表面的仰視圖，且圖2為顯示安裝了加熱燈的圖1的安裝表面的仰視圖。根據(jù)本發(fā)明，加熱塊100設(shè)置在用于快速熱工藝（RTP）的設(shè)備（未圖示）中，以加熱經(jīng)受熱處理的目標(biāo)（未圖示；諸如，襯底），加熱塊100具有安裝表面110，加熱燈安置在安裝表面110上。安裝表面110面向經(jīng)受熱處理的目標(biāo)，且安裝表面110上設(shè)置了多個(gè)加熱燈120、130。這些加熱燈120、130將光照射在經(jīng)受熱處理的旋轉(zhuǎn)目標(biāo)上。按照常規(guī)方式，T狀燈130遍布安裝表面110而安裝。在從經(jīng)受熱處理的目標(biāo)觀看時(shí)，這些T狀加熱燈130呈現(xiàn)為長度為22毫米且寬度為12毫米的長方形形狀。T狀燈也可安裝為具有各種長度和寬度，所述長度和寬度可大于或小于22毫米長度及12毫米寬度的長方形形狀。此外，按照常規(guī)方式，T狀燈130以單一布置式樣（如同心（concentric）布置或棋盤狀（tessellated）布置）設(shè)置在安裝表面110上。然而，在使用這一常規(guī)加熱塊來加熱熱處理目標(biāo)時(shí)，存在如下問題：目標(biāo)的中央?yún)^(qū)域未被均勻加熱。為了解決這個(gè)問題，根據(jù)本發(fā)明，加熱燈120、130在安裝表面110上多個(gè)區(qū)域具有不同的布置式樣。多個(gè)區(qū)域是沿著相對(duì)于安裝表面110的中心點(diǎn)的距離而劃分。例如，如圖1所示，如果安裝表面110的最外部邊界L2安置在相對(duì)于安裝表面110的中心點(diǎn)的距離R2處，那么中央?yún)^(qū)域位于安置在相對(duì)于安裝表面110的中心點(diǎn)的距離R1處的邊界L1內(nèi)，且外圍區(qū)域處于L1與L2之間。本發(fā)明的特征在于，安裝在中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120的布置式樣不同于安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130的布置式樣。也就是說，外圍區(qū)域中的加熱燈130以同心布置或棋盤狀布置安裝，而中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120以蜂窩（honeycomb）狀布置安裝，而不是以同心布置或棋盤狀布置安裝。蜂窩狀布置為規(guī)則六邊形結(jié)構(gòu)的布置式樣，其中，一個(gè)加熱燈設(shè)置在中央部分中，且六個(gè)加熱燈設(shè)置在所述中央部分周圍，如圖2到圖4所示。通過如上所述在中央?yún)^(qū)域中安裝加熱燈120，可提高燈的密度 （即，安裝在中央?yún)^(qū)域中的加熱燈的數(shù)目）。因此，設(shè)置在中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120的數(shù)目小于或等于設(shè)置在外圍區(qū)域中的加熱燈130的數(shù)目，從而在中央?yún)^(qū)域中產(chǎn)生密集布置。以蜂窩狀布置安裝在中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120可具有此項(xiàng)技術(shù)中已知的各種形狀，諸如，圓形燈、T狀燈等。例如，在以蜂窩狀布置安裝在中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120為圓形燈時(shí)，這些圓形燈的直徑小于作為設(shè)置在外圍區(qū)域中的加熱燈130的T狀燈的長度。或者，在以蜂窩狀布置安裝在中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120為T狀燈時(shí)，其形狀可相同于作為以不同于蜂窩狀布置的布置（例如，同心布置或棋盤狀布置等）設(shè)置在外圍區(qū)域中的加熱燈130的T狀燈。安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130可具有各種形狀，諸如，圓形燈、T狀燈等。且，安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130可具有此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何布置，只要不是與中央?yún)^(qū)域中一樣的蜂窩狀布置即可。例如，安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130具有如圖2所示的同心布置，或如圖3所示的棋盤狀布置。因?yàn)橐言陧n國專利第1031226號(hào)中全面描述了這一同心布置或棋盤狀布置，所以將在本文中省略有關(guān)這些布置的詳細(xì)描述。或者，安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130可具有如圖4所示的線性布置，和本文中未顯示的其它布置。此外，安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130可具有同心布置、棋盤狀布置和線性布置的任何組合。在這種情況下，外圍區(qū)域可沿著相對(duì)于安裝表面110的中心的距離而劃分為多個(gè)區(qū)域，且所述布置可針對(duì)這些所劃分的區(qū)域中的每一個(gè)而設(shè)置。根據(jù)實(shí)驗(yàn)來確認(rèn)本發(fā)明的效果。在這實(shí)驗(yàn)中，使用快速熱氧化（rapidthermaloxidation；RTO）工藝而在150毫米的半徑的襯底上形成薄膜。為此，15毫米直徑的圓形燈作為中央?yún)^(qū)域的加熱燈120而安裝，且22毫米長度且12毫米寬度的長方形T狀燈130作為外圍區(qū)域的加熱燈130而安裝。中央?yún)^(qū)域的加熱燈120以蜂窩狀布置而設(shè)置在中央?yún)^(qū)域中，且外圍區(qū)域的加熱燈130以棋盤狀布置而設(shè)置在外圍區(qū)域中。中央?yún)^(qū)域邊界L1的半徑R1設(shè)定為最外部邊界L2的半徑R2的1/6。在這種條件下，沿著相對(duì)于襯底的中心的距離而測(cè)量形成在襯底上的薄膜的厚度。結(jié)果顯示于圖5中。如可從圖5所見，沿著相對(duì)于襯底的中心的距離的薄膜厚度的差異僅為0.8埃以內(nèi)。且，對(duì)常規(guī)加熱塊執(zhí)行實(shí)驗(yàn)，在所述加熱塊中，外圍區(qū)域的加熱燈130在安裝表面110上以同心布置和棋盤狀布置設(shè)置，其中，加熱燈130與先前描述的實(shí)驗(yàn)中所使用的加熱燈相同。結(jié)果顯示于圖6和圖7中。如可從圖6和圖7所見，在外圍區(qū)域的加熱燈130在安裝表面110上以同心布置和棋盤狀布置設(shè)置時(shí)，沿著相對(duì)于襯底的中心的距離的薄膜厚度的差異分別為最大1.7埃和3.3埃。從所述結(jié)果，可證實(shí)，具有蜂窩狀布置的中央?yún)^(qū)域的加熱燈120促進(jìn)傳遞到經(jīng)受熱處理的目標(biāo)的溫度的均勻性的提高。然而，如果中央?yún)^(qū)域的加熱燈120的這一蜂窩狀布置設(shè)置在整個(gè)安裝表面110上，那么所需加熱燈的數(shù)目會(huì)不經(jīng)濟(jì)地提高。且，如圖6和圖7所示，對(duì)于從最外部邊界L2的半徑R2的1/2處的點(diǎn)到最外部邊界L2的區(qū)域，薄膜厚度的差異并不相對(duì)較大。因此，中央?yún)^(qū)域的加熱燈120具有蜂窩狀布置的中央?yún)^(qū)域邊界L1的半徑R1優(yōu)選小于最外部邊界L2的半徑R2的1/2。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有兩種布置的燈結(jié)構(gòu)適用于快速熱工藝（例如，尖峰（spike）工藝）。例如，所述燈結(jié)構(gòu)適用于激光尖峰退火（laserspikeannealing；LSA）工藝，所述LSA工藝在接近襯底上的沉積物的摻雜劑活化溫度的溫度下，在短時(shí)間內(nèi)使用高功率激光。圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有加熱塊的快速熱設(shè)備的橫截面圖。處理室200具有內(nèi)部空間，襯底安置在其中，且經(jīng)受熱處理。處理室200作為中空四邊形容器而形成，但不限于此，且可按照各種形狀形成。也就是說，處理室可作為圓柱形容器和多邊形容器而形成。用于輸入和輸出襯底10的輸入口各自設(shè)置在處理室的一側(cè)和另一側(cè)，且輸入口連接到傳送模塊（未圖示）。處理室200中具有襯底支撐件400以支撐襯底。襯底支撐件中可具有垂直移動(dòng)的多個(gè)起模頂桿410，且包括邊緣環(huán)，在一工藝期間，襯底安置在所述邊緣環(huán)上。邊緣環(huán)為固持裝置，用于在熱處理空間內(nèi)將襯底 安置在面向加熱外殼的位置處。襯底支撐件可連接到上升及下降裝置（例如，氣缸）。在這個(gè)實(shí)施例中，起模頂桿如上所述而支撐襯底，但不限于此，且可使用用于將襯底支撐在襯底支撐件上的各種裝置，例如，使用靜電力的裝置（靜電卡盤）或使用真空吸引的裝置。加熱塊100具有發(fā)射熱能的加熱燈。用于加熱燈的安裝表面110面向經(jīng)受熱處理的目標(biāo)（諸如，襯底），且具有多個(gè)加熱燈120、130。這些加熱燈120、130將光照射在經(jīng)受熱處理的旋轉(zhuǎn)目標(biāo)上。多個(gè)加熱燈包含中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120和外圍區(qū)域中的加熱燈130。根據(jù)本發(fā)明，加熱燈120、130在安裝表面110上多個(gè)區(qū)域中具有不同布置式樣。多個(gè)區(qū)域是沿著相對(duì)于安裝表面110的中心點(diǎn)的距離而劃分。例如，如圖1所示，如果安裝表面110的最外部邊界L2安置在相對(duì)于安裝表面110的中心點(diǎn)的距離R2處，那么中央?yún)^(qū)域?yàn)槲挥诎仓迷谙鄬?duì)于安裝表面110的中心點(diǎn)的距離R1處的邊界L1內(nèi)的區(qū)域，且外圍區(qū)域是處于L1與L2之間的區(qū)域。安裝在中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120的布置式樣不同于安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130的布置式樣。也就是說，安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130具有諸如同心布置或棋盤狀布置的布置式樣，而安裝在中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120具有蜂窩狀布置式樣，而不是同心布置或棋盤狀布置。以蜂窩狀布置安裝在中央?yún)^(qū)域中的加熱燈120可具有各種形狀，諸如，圓形燈、T狀燈等。安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130可具有各種形狀，諸如，圓形燈、T狀燈等。且，安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130可具有此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何布置，只要不是與中央?yún)^(qū)域中一樣的蜂窩狀布置即可。此外，安裝在外圍區(qū)域中的加熱燈130可具有同心布置、棋盤狀布置和線性布置的任何組合。在這種情況下，外圍區(qū)域可沿著相對(duì)于安裝表面110的中心的距離而劃分為多個(gè)區(qū)域，且所述布置可針對(duì)這些所劃分的區(qū)域中的每一個(gè)而設(shè)置。石英窗口設(shè)置在加熱塊100與處理室200之間，所述石英窗口由將熱透射到所述窗口之下的襯底的材料制成。石英窗口維持加熱外殼與處理室之間的密封。石英窗口通過使用密封裝置301阻斷加熱外殼與處理 室之間的間隙來將加熱塊100維持于真空狀態(tài)，且保護(hù)處理室免受外部環(huán)境（壓力、氣體、污染物）影響。且，石英窗口保護(hù)加熱燈且防止因來自加熱燈的熱而產(chǎn)生的雜質(zhì)掉落在安置在處理室內(nèi)的熱處理空間中的襯底上。已參照某些實(shí)施例和附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例和附圖，且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變化，而不偏離隨附權(quán)利要求書的范圍。