該發明涉及半導體氣密反應腔總成利用光熱輻射為手段,對氣密反應腔體內部之基片進行加熱與/或溫度控制時,使用一種提升電致熱轉輻射總成之輻射功率密度的裝置與方法,尤其是一種在電致熱轉輻射總成的具備高光熱輻射透射率之光熱輻射透射單元的表面局部覆以高光熱輻射反射率的薄膜形物體,以期提升其單位面積光熱輻射功率密度投射于氣密反應腔內的被加熱物體,基片,之表面,此方法在消極方面可以簡單低成本方式減少無效之光熱輻射功率之耗損,大幅降低該光熱輻射功率耗損所引發之相關周邊元件之冷卻需求與/或受熱致使用壽命減損之成本負擔;此方法在積極方面可以簡單低成本方式大幅提升電致熱轉輻射總成之輻射功率密度,提升光熱輻射用于輻射加熱之應用領域,例如在化合物半導體與/或碳基與/或硅基半導體等諸多需要高溫處理與/或急速升溫與/或精準控溫的半導體制造程序之應用。
背景技術:
1、習知技術有以電致熱轉輻射總成之柱狀外形的軸向之某一或多個平行面為總反射面,因此除非大幅擴充個別的電致熱轉輻射總成之光熱輻射功率,以成就在有限的安裝面積范圍內,使其足以構成所需之單位面積光熱輻射功率密度以有效投射于被加熱物,例如基片,的表面,以完成光熱輻射的熱傳遞方式為主的,該加熱源所需之加熱升溫的能力,然由此觀之可以知道,習知技術需具備高光熱輻射反射率的總面積相對于本發明一或多個電致熱轉輻射總成所需具備高光熱輻射反射率的總面積,兩者之面積比十分龐大。
2、承上,幾乎所有具備高光熱輻射反射率的表面往往需要極為平滑的a0級別之鏡面拋光,其加工通常極為繁復且嚴苛,而且該鏡面拋光加工完成后之表面極為嬌貴很容易受到微粒子污染與/或氧化污染與/或刮擦破壞,尤其習知技術所需之龐大表面積使得前述之加工難度與/或制造成本與/或維護保養,在在亟需改善。
3、習知技術有以將電致熱轉輻射總成置于足以包覆其柱狀外形的周向絕大部分表面積的凹室內,其中凹室之內側具有高光熱輻射反射率的內表面,該內表面經鏡面拋光加工后可以鍍金與/或鍍銀,與/或涂覆金與/或銀,與/或直接內置業經鏡面拋光加工后之鏡面反射裝置,以將電致熱轉輻射總成的絕大部分光熱輻射功率投射于該柱狀外形的電致熱轉輻射總成于軸向方向,處于固定座對立面之被加熱物,基片,的表面,以完成光熱輻射的熱傳遞方式為主的,該加熱源所需之加熱升溫的能力。
4、承上,該習知技術仍需對凹室進行繁復之逐次拋光程序至表面往往需要極為平滑的a0級別之鏡面拋光,再進行鍍金與/或鍍銀,與/或涂覆金與/或銀之加工程序,即便于凹室內置反射鏡,對于該業已極為平滑的反射鏡之內置安裝于凹室內與電致熱轉輻射總成的具備高光熱輻射透射率之光熱輻射透射單元之間極為狹窄的空間之內,難保對往往需要極為平滑的a0級別之鏡面拋光的表面形成刮擦破壞的風險,況且此習知技術亦有加工繁復造成成本居高的問題,故也有其亟待改善之處。
技術實現思路
1、本發明所謂的基片與/或基板與/或晶圓與/或襯底與/或芯圓與/或晶片,以下統稱基片,系指各種半導體晶圓與/或晶片,其材質可以是元素半導體,例如鉆石,硅,鍺,等等;可以是化合物半導體,例如碳化硅,砷化鎵,氮化鎵,磷化銦等等;可以是共晶半導體,例如硅鍺等;可以是介電材質,例如藍寶石,氧化鉭,等等。摻雜與否,皆在此范疇。其最大表面之形狀為何,亦不受限。甫拉晶成長之晶柱于晶柱切片后之裸晶片,外延片,以及任何半導體工藝過程中晶圓切割為芯片的任何在制品,亦屬之。本項所明指之基片類別乃以實例加以說明之用,包含但不受限于基片所涵蓋之范疇。
2、本發明,一種提升電致熱轉輻射總成之輻射功率密度的裝置,其目的之一是透過電致熱轉輻射總成的具備高光熱輻射透射率之光熱輻射透射單元其自身極具平滑的a0級別之鏡面拋光之本質特性,無需額外高精度級別的昂貴繁復鏡面拋光程序,在其空心柱狀周向之內側與/或外側,僅須確保其欲覆膜之光熱輻射透射單元表面清潔之后即可以先覆以氧化銦等導電透明材質薄膜再行電鍍鍍以高光熱輻射反射率之金屬薄膜,例如金或銀等,與/或涂布與/或濺鍍與/或沉積與/或燒結與/或高溫純化以高光熱輻射反射率之金屬與/或非金屬薄膜等方式,賦予該電致熱轉輻射總成可以低成本加工,低成本安裝與高光熱輻射反射率薄膜之反射面只與化學暨物理雙優穩定性的高光熱輻射透射率之光熱輻射透射單元緊密接觸所達成的超低低成本維修保養優勢等方式,達到集中光熱輻射功率投射在其柱狀軸向方向,往電致熱轉輻射總成之基座對立面的方向,以高光熱輻射功率密度方式,對氣密反應腔總成內部之基片實施加熱與/或溫度控制之手段。
3、本發明,一種提升電致熱轉輻射總成之輻射功率密度的裝置,其目的之一是透過前欄所述之方法,極小化電致熱轉輻射總成所需之反射元件所占用之空間,以更靈活地規劃設計一或多組電致熱轉輻射總成之固定座,使其制造更容易,成本更低廉,且因其高光熱輻射反射率薄膜位于個別電致熱轉輻射總成之光熱輻射透射單元之局部表面,故于維修保養方面更省時省事且經濟實惠。
1.一種提升電致熱轉輻射總成之輻射功率密度的裝置,其中,其主體電致熱轉輻射總成包括:
2.參照權利要求1,一種提升電致熱轉輻射總成之輻射功率密度的裝置,其主體電致熱轉輻射總成,其中,局部環狀覆著電致熱轉輻射總成之中空柱狀光熱輻射透射單元內側壁或外側壁的一或多層與一或多種高光熱輻射反射率薄膜層,并保留中空柱狀光熱輻射透射單元對目標波長范圍為高光熱輻射透射率區域于電致熱轉輻射總成之基座的對立端設置特定之光熱輻射場輸出的開口以控制該光熱輻射場輸出口端的口徑至所需之尺寸。
3.參照權利要求1,一種提升電致熱轉輻射總成之輻射功率密度的裝置,其主體電致熱轉輻射總成,其中,一或多段電致熱轉輻射單元,其組成視需要可為一或多種金屬與/或合金與/或非金屬之元素與/或混合物與/或化合物的組合。
4.參照權利要求1,一種提升電致熱轉輻射總成之輻射功率密度的裝置,其中,該主體電致熱轉輻射總成的中空柱狀光熱輻射透射單元協同電致熱轉輻射總成之基座所包覆的空間,其可為真空與/或低氣壓空間被填充以惰性氣體與/或鹵素元素低蒸氣壓氣體與/或鹵素化合物低蒸氣壓氣體與/或其他氣體。
5.參照權利要求1,一種提升電致熱轉輻射總成之輻射功率密度的裝置,其主體電致熱轉輻射總成,其中,該電致熱轉輻射總成之基座,其被中空柱狀光熱輻射透射單元周向內壁圈圍平面與或曲面可視需求最大面積地耦合具鏡面反射效應之元件。
6.參照權利要求2,局部環狀覆著電致熱轉輻射總成之中空柱狀光熱輻射透射單元內側壁或外側壁的一或多層與一或多種高光熱輻射反射率薄膜層,其組成可視需要為一或多層與一或多種反射膜與/或干涉膜與/或繞射膜與/或透射膜與/或保護膜與/或助黏膜與/或導電膜等平面膜與/或圖案超穎面等光學與/或物理特性輔助與/或化學特性輔助薄膜之組合。
7.參照權利要求5,電致熱轉輻射總成之基座,其被中空柱狀光熱輻射透射單元周向內壁圈圍平面與或曲面可視需求最大面積地耦合具鏡面反射效應之元件,該元件視需要可為以該基座原有材質經加工成具光滑面后覆以一或多層與一或多種高光熱輻射反射率薄膜層,其組成可視需要為一或多層與一或多種反射膜與/或干涉膜與/或繞射膜與/或透射膜與/或保護膜與/或助黏膜與/或導電膜等平面膜與/或圖案超穎面等光學與/或物理特性輔助與/或化學特性輔助薄膜之組合,亦可視需要耦合經加工成具光滑面后覆以一或多層與一或多種高光熱輻射反射率薄膜層,其組成可視需要為一或多層與一或多種反射膜與/或干涉膜與/或繞射膜與/或透射膜與/或保護膜與/或助黏膜與/或導電膜等平面膜與/或圖案超穎面等光學與/或物理特性輔助與/或化學特性輔助薄膜之組合的額外元件。