本發(fā)明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種透明介質窗、基片處理腔室和基片處理系統(tǒng)。

背景技術：

在半導體技術領域中，通常需要對基片進行加熱，例如，在通過磁控濺射方法在基片上沉積金屬薄膜之前，需要先在去氣腔室中對基片進行去氣(Degas)處理，即將基片加熱至一定溫度，以去除基片上的水蒸氣及其它易揮發(fā)雜質，進而提高沉積在基片上的金屬薄膜質量。

現(xiàn)有技術中的去氣腔室的結構如圖1所示，去氣腔室包括用于放置基片的支撐平臺1’、位于去氣腔室頂部的加熱組件2’(例如排列緊密的內(nèi)圈燈泡21’和排列稀疏的外圈燈泡22’)、以及位于支撐平臺1’和加熱組件2’的透明介質窗3’(例如石英窗)，透明介質窗3’將去氣腔室分為兩個隔離的腔體，其中，加熱組件2’和透明介質窗3’之間為大氣環(huán)境，透明介質窗3’和支撐平臺1’之間為真空環(huán)境。

本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在通過加熱組件2’對基片4’加熱的過程中，加熱組件2’的熱輻射會先透過透明介質窗3’，然后到達基片4’，由于現(xiàn)有技術中加熱組件2’的限制，和/或，透明介質窗3’的不同區(qū)域的升溫速度和降溫速度的限制，使得在上述過程中，透明介質窗3’的溫度的均勻性差，進而導致基片4’的溫度的均勻性差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種透明介質窗、基片處理腔室和基片處理系統(tǒng)， 用于在對基片進行加熱的過程中，保證透明介質窗的溫度均勻性，進而提高基片的溫度的均勻性。

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種透明介質窗，采用如下技術方案：

所述透明介質窗位于加熱組件和基片之間，所述透明介質窗的不同區(qū)域的厚度不同，以使所述加熱組件對所述透明介質窗加熱時，所述透明介質窗的溫度均勻。

本發(fā)明提供了一種如上所述的透明介質窗，該透明介質窗位于基片和加熱組件之間，在對基片進行加熱的過程中，由于透明介質窗的不同區(qū)域的厚度不同，使得加熱組件對透明介質窗加熱時，透明介質窗的溫度均勻，進而提高了基片的溫度的均勻性。

進一步地，本發(fā)明還提供了一種基片處理腔室，所述基片處理腔室包括腔體，所述腔體內(nèi)設置有用于承載基片的支撐平臺，所述腔體頂部設置有加熱組件，所述處理腔室包括以上所述的透明介質窗，所述透明介質窗位于所述加熱組件和所述支撐平臺之間。

進一步地，本發(fā)明還提供了一種基片處理系統(tǒng)，該基片處理系統(tǒng)包括以上所述的基片處理腔室。

由于該基片處理腔室包括以上所述的透明介質窗，且該基片處理系統(tǒng)包括以上所述的基片處理腔室，因此，該基片處理腔室和該基片處理系統(tǒng)均具有和上述透明介質窗相同的有益效果，此處不再進行贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞 動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術中的去氣腔室的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中的基片處理腔室的示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中的第一種透明介質窗的俯視圖；

圖4為本發(fā)明實施例中的圖3沿A-A’方向的截面示意圖一；

圖5為本發(fā)明實施例中的圖3沿A-A’方向的截面示意圖二；

圖6為本發(fā)明實施例中的內(nèi)圈燈泡和外圈燈泡的排列方式示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例中的第二種透明介質窗沿圖6中B-B’方向的截面示意圖。

附圖標記說明：

1—透明介質窗； 11—本體； 12—凸臺；

2—基片； 3—加熱組件； 31—內(nèi)圈燈泡；

32—外圈燈泡； 4—支撐平臺； 5—反射板；

6—燈泡安裝板； 61—燈泡安裝座； 7—冷卻水管路；

8—保護罩； 9—腔室屏蔽件； 10—加熱絲組件。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一

如圖2所示，在使用時，本發(fā)明實施例提供的透明介質窗1放置于基片2和加熱組件3之間，即透明介質窗1位于基片2上方、加熱組件3上方，具體地，如圖3、圖4和圖5所示，透明介質窗1的不同區(qū)域的厚度不同，以使加熱 組件3對透明介質窗1加熱時，透明介質窗1的溫度均勻，進而使得基片2的溫度的均勻性好。示例性地，該透明介質窗1為石英窗。

本發(fā)明實施例提供了一種如上所述的透明介質窗1，該透明介質窗1位于基片2和加熱組件3之間，在對基片2進行加熱的過程中，由于透明介質窗1的不同區(qū)域的厚度不同，使得加熱組件3對透明介質窗1加熱時，透明介質窗1的溫度均勻，進而提高了基片2的溫度的均勻性。

其中，在選擇上述“透明介質窗1的不同區(qū)域的厚度不同”的具體實現(xiàn)方式時，主要考慮的因素可以包括透明介質窗1的不同區(qū)域的降溫速度，和/或，不同區(qū)域的升溫速度，其中，不同區(qū)域的降溫速度主要由該區(qū)域與空氣的接觸面積決定，不同區(qū)域的升溫速度主要由加熱組件的具體結構決定。下面本發(fā)明實施例提供三種“透明介質窗1的不同區(qū)域的厚度不同”的具體實現(xiàn)方式：

第一種，以透明介質窗1的不同區(qū)域的降溫速度不同作為主要考慮因素，由于現(xiàn)有技術中透明介質窗1的中間區(qū)域與空氣的接觸面積小，降溫速度慢，使得透明介質窗1的中間區(qū)域的溫度高，透明介質窗1的周圍區(qū)域與空氣的接觸面積大，降溫速度快，使得透明介質窗1的周圍區(qū)域的溫度低，因此，本發(fā)明實施例中優(yōu)選如圖3、圖4和圖5所示，透明介質窗1包括本體11和位于本體11的中間區(qū)域上的一個凸臺12，此時，凸臺12所在位置的厚度大于本體11所在位置的厚度，凸臺12和本體11與空氣的接觸面積相近或者相同，進而使得透明介質窗1的不同區(qū)域的降溫速度相近或者相同，以使加熱組件3對透明介質窗1加熱時，透明介質窗1的溫度均勻。

第二種，以透明介質窗1的不同區(qū)域的升溫速度不同作為主要考慮因素，具體以如圖6所示，加熱組件3包括排列緊密的內(nèi)圈燈泡31和排列稀疏的外圈燈泡為例進行描述，使用具有上述結構的加熱組件3對透明介質窗1加熱時， 透明介質窗1的中間區(qū)域的升溫速度快、溫度高，周圍區(qū)域的升溫速度慢、溫度低，因此，本發(fā)明實施例中也優(yōu)選如圖3、圖4和圖5所示，透明介質窗1包括本體11和位于本體11的中間區(qū)域上的一個凸臺12，從而使得排列緊密的內(nèi)圈燈泡31主要對透明介質窗1上厚度較大的凸臺12所在位置加熱，排列稀疏的外圈燈泡32主要對透明介質窗1上厚度較小的本體11所在位置加熱，進而使得透明介質窗1上不同區(qū)域的升溫速度相近或者相同，以使加熱組件3對透明介質窗1加熱時，透明介質窗1的溫度的均勻性好，基片2的溫度的均勻性好。

示例性地，本體11和凸臺12的橫截面均為圓形，凸臺12的邊界在腔室頂部投影所得的圓周，位于內(nèi)圈燈泡31所在圓周和外圈燈泡32所在圓周之間，以使凸臺12和本體11的形狀與內(nèi)圈燈泡31和外圈燈泡32的形狀相匹配，進一步提高透明介質窗1的溫度的均勻性，進而提高基片2的溫度的均勻性。優(yōu)選地，凸臺12的邊界在腔室頂部投影所得的圓周，與內(nèi)圈燈泡31所在圓周之間的距離，和與外圈燈泡32所在圓周之間的距離相等，以使得內(nèi)圈燈泡31發(fā)出的光線盡可能照射在凸臺12上，外圈燈泡32發(fā)出的光線盡可能照射在本體11上，進一步提高透明介質窗1的溫度的均勻性，進而進一步提高基板2的溫度的均勻性。示例性地，當透明介質窗1的最大直徑為360mm，外圈燈泡32所在圓周的直徑為220mm，內(nèi)圈燈泡32所在圓周的直徑為110mm時，凸臺12的直徑為165mm，本體11的內(nèi)徑為165mm，外徑為360mm。

進一步地，當如圖4和圖5所示，透明介質窗1包括本體11和位于本體11的中間區(qū)域上的一個凸臺12時，透明介質窗1上凸臺12所在位置的厚度和透明介質窗1上本體11所在位置的厚度之間的具體差值，本領域技術人員可以根據(jù)實際需要進行設置?？蛇x地，本發(fā)明實施例中通過以下方式確定凸臺12所在 位置與本體11所在位置之間的具體差值：首先，在基片2的尺寸，基片2的目標溫度，現(xiàn)有技術中的透明介質窗的厚度，以及透明介質窗的中間區(qū)域的溫度比周圍區(qū)域的溫度高的數(shù)值等內(nèi)容的基礎上，根據(jù)Lambert-Beer定律計算出一個該具體差值所在范圍，然后，對該范圍內(nèi)的數(shù)值進行實際測試，并根據(jù)實測數(shù)據(jù)確定該具體差值。

示例性地，當將透明介質窗1應用于去氣腔室中，對直徑為300mm的基片2進行去氣處理，基片2的目標溫度在180℃下，現(xiàn)有技術中的透明介質窗的厚度為30mm左右，其中間區(qū)域的溫度比周圍區(qū)域的溫度高20℃左右時，通過上述方式可以得知，本發(fā)明實施例中的透明介質窗1上凸臺12所在位置的厚度與透明介質窗1上本體12所在位置的厚度之間的差值為5mm±1mm，即可使得透明介質窗1的溫度的均勻性好，進而使得基片2的溫度的均勻性好。示例性地，本發(fā)明實施例中的透明介質窗1上凸臺12所在位置的厚度為30mm±2mm，透明介質窗1上本體11所在位置的厚度為25mm±2mm。

第三種，仍然以透明介質窗1的不同區(qū)域的升溫速度不同作為主要考慮因素，具體以加熱組件3包括多個燈泡為例進行描述，由于使用具有上述結構的加熱組件3對透明介質窗1加熱時，透明介質窗1中位于燈泡正下方的區(qū)域的升溫速度快，溫度高，其他區(qū)域的升溫速度慢，溫度低，因此，本發(fā)明實施例中優(yōu)選如圖7所示，透明介質窗1包括本體11和位于本體11上的多個凸臺12，將該透明介質窗1安裝于基片處理腔室中后，每個凸臺12剛好均位于一個燈泡正下方，進而使得透明介質窗1上不同區(qū)域的升溫速度相近或者相同，以使加熱組件3對透明介質窗1加熱時，透明介質窗1的溫度均勻。其中，透明介質窗1上凸臺12所在位置的厚度與透明介質窗1上本體11所在位置的厚度之間的具體差值可以參照以上兩種具體實現(xiàn)方式中所述內(nèi)容進行設置，此處不再贅 述。示例性地，當如圖6所示，加熱組件3包括排列緊密的內(nèi)圈燈泡31和排列稀疏的外圈燈泡32時，本發(fā)明實施例中優(yōu)選，本體11和凸臺12的橫截面均為圓形，多個凸臺12呈內(nèi)外圈排布，內(nèi)圈排布的凸臺12與內(nèi)圈燈泡31一一對應，外圈排布的凸臺12與外圈燈泡32一一對應，以提高透明介質窗1的溫度的均勻性，進而提高基片2的溫度的均勻性。

可選地，在以上三種具體實現(xiàn)方式中，透明介質窗1包括的凸臺12可以如圖4和圖7所示凸向加熱組件3，也可以如圖5所示同時凸向加熱組件3和基片2，其中，當如圖4和圖7所示凸臺12凸向加熱組件3時，透明介質窗1的整個底面與基片2之間的距離均相同，進而容易對透明介質窗1與基片2之間的距離進行精確控制，以使透明介質窗1在盡可能靠近基片2的同時，為基片2的取放留有一定的空間。

需要說明的是，上述第三種實現(xiàn)方式可以和第一種實現(xiàn)方式或者第二種實現(xiàn)方式結合，以進一步提高透明介質窗1的溫度的均勻性，進而進一步提高基片2的溫度的均勻性。本領域技術人員可以根據(jù)以上內(nèi)容輕松獲知具體結合方式，此處不再進行贅述。

另外，本發(fā)明實施例中的透明介質窗1的邊緣為打磨面，以遮擋射向透明介質窗1的邊緣的光線，防止位于透明介質窗1的邊緣下方的密封圈(圖中未示出)的溫度過高而損壞，其中，密封圈用于防止透明介質窗1的周圍漏氣，使透明介質窗1下方維持真空環(huán)境。示例性地，打磨面的寬度為15mm±3mm。

實施例二

本發(fā)明實施例提供一種基片處理腔室，如圖2所示，該基片處理腔室包括腔體，腔體內(nèi)設置有如實施例一所述的透明介質窗1、用于承載基片2的支撐平臺4，以及加熱組件3，其中，加熱組件3位于腔體頂部，透明介質窗1位于加 熱組件3和支撐平臺4之間。示例性地，該基片處理腔室為用于對基片2進行去氣處理的去氣腔室。

可選地，加熱組件3包括內(nèi)圈燈泡31和外圈燈泡32。內(nèi)圈燈泡31和外圈燈泡32可以均為鎢絲紅外加熱燈或者鹵素加熱燈。另外，內(nèi)圈燈泡31和外圈燈泡32可以獨立控制或者統(tǒng)一控制，其中，內(nèi)圈燈泡31和外圈燈泡32獨立控制時，基片處理腔室的應用更靈活。可選地，位于腔體頂部的內(nèi)圈燈泡31和外圈燈泡32的排列方式如圖6所示，具體為，腔體頂部設置有八個內(nèi)圈燈泡31和八個外圈燈泡32，其中，八個內(nèi)圈燈泡31所在的圓周和八個外圈燈泡32所在的圓周同心設置。

可選地，當加熱組件3具有上述結構時，如圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明實施例中的透明介質窗1包括本體11和位于本體11的中間區(qū)域上的一個凸臺12，本體11和凸臺12的橫截面均為圓形，凸臺12的邊界在腔室頂部投影所得的圓周，位于內(nèi)圈燈泡31所在圓周和外圈燈泡32所在圓周之間，以提高透明介質窗1的溫度的均勻性，進而提高基片2的溫度的均勻性。

進一步地，本發(fā)明實施例中優(yōu)選，凸臺12的邊界在腔室頂部投影所得的圓周，與內(nèi)圈燈泡31所在圓周之間的距離，和與外圈燈泡32所在圓周之間的距離相等，以使得內(nèi)圈燈泡31發(fā)出的光線盡可能照射在凸臺12上，外圈燈泡32發(fā)出的光線盡可能照射在本體11上，進而能夠進一步提高透明介質窗1的溫度的均勻性，進而進一步提高基板2的溫度的均勻性。示例性地，當透明介質窗1的最大直徑為360mm，外圈燈泡32所在圓周的直徑為220mm，內(nèi)圈燈泡32所在圓周的直徑為110mm時，凸臺12的直徑為165mm，本體11的內(nèi)徑為165mm，外徑為360mm。

可選地，當加熱組件3具有上述結構時，如圖7所示，本發(fā)明實施例中的 透明介質窗1包括本體11和位于本體11上的多個凸臺12，本體11和凸臺12的橫截面均為圓形，多個凸臺12呈內(nèi)外圈排布，內(nèi)圈排布的凸臺12與內(nèi)圈燈泡31一一對應，外圈排布的凸臺12與外圈燈泡32一一對應，以提高透明介質窗1的溫度的均勻性，進而提高基片2的溫度的均勻性。

當然，當加熱組件3具有上述結構時，本發(fā)明實施例中的透明介質窗3還可以將圖4或者圖5所示的結構與圖7所示的結構結合，以進一步提高透明介質窗1的溫度的均勻性，進而進一步提高基片2的溫度的均勻性。本領域技術人員可以根據(jù)以上內(nèi)容輕松獲知具體結合方式，此處不再進行贅述。

可選地，如圖2所示，本發(fā)明實施例中的基片處理腔室還包括：位于腔體頂部的反射板5和燈泡安裝板6，反射板5位于燈泡安裝板6下，二者緊密貼合在一起，反射板5上設置有圓孔，燈泡穿過圓孔安裝在燈泡安裝板6上的燈泡安裝座61上，燈泡安裝板6上設有冷卻水管路7，以對燈泡安裝板6和反射板5進行冷卻，防止其溫度過高，反射板5用于反射燈泡發(fā)出的光線，以更有效地利用光能量，可選地，反射板5為下表面進行過光滑處理的鋁板。進一步地，如圖2所示，本發(fā)明實施例中的基片處理腔室還包括位于燈泡安裝板6上方的保護罩8，用于確保基片處理腔室的電氣安全。

可選地，如圖2所示，本發(fā)明實施例中的基片處理腔室還包括：位于腔體的側壁上的腔室屏蔽件9，腔室屏蔽件9內(nèi)也設置有冷卻水管路7，以對腔體的側壁進行冷卻，透明介質窗1嵌入在腔室屏蔽件9內(nèi)，以將腔體分隔為兩個相互隔離的子腔體，其中，透明介質窗1下方的子腔體為真空環(huán)境，透明介質窗1上方的子腔體為大氣環(huán)境。

可選地，如圖2所示，本發(fā)明實施例中的基片處理腔室還包括：位于支撐平臺4內(nèi)的加熱絲組件10，該加熱絲組件10與燈泡同時對位于支撐平臺4上的 基片2進行加熱。

此外，本發(fā)明實施例還提供了一種基片處理系統(tǒng)，該基片處理系統(tǒng)包括如上所述的基片處理腔室。

由于該基片處理腔室包括以上所述的透明介質窗1，且該基片處理系統(tǒng)包括以上所述的基片處理腔室，因此，該基片處理腔室和該基片處理系統(tǒng)均具有和上述透明介質窗1相同的有益效果，此處不再進行贅述。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。