尤其用于基体的除气的设备和方法技术

一种尤其是用于除气的加热器或冷却器真空腔室，其包括围罩（3）以及在围罩（3）内的能够可控地加热或能够可控地冷却的容器（1a、1b）。在容器内，存在有工件保持和使容器进行排放的气体供给线。容器的内表面以紧密间隔的方式围绕工件。形成容器的两半部分（1a、1b）可以是可控地分离的，从而允许如下的气流连接，所述气流连接建立到围罩（3）的其余部分的可忽略的气流限制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】尤其用于基体的除气的设备和方法
技术介绍
专利技术背景：除气意指去除气体，尤其是去除（i）来自类似于水的蒸发液体的气体、或者（ii）使粘附到表面的材料升华所产生的蒸气、或者（iii）在真空技术中，一旦周围压力下降到其蒸气压力之下就从（块体）材料脱气的物质。在某些真空处理过程（尤其是真空溅射涂覆（vacuumsputtercoating）过程）中，除气是重要的过程步骤，因为残余气体可以导致沉积层的劣化粘附或者沉积物中的不想要的副产物。人们将常压和亚常压除气区别开。如术语所暗示的，亚常压除气发生在如下环境中：周围压力可降低到大气压力之下。已知可通过将基体加热因此增强脱气速率来加速除气。然而，这种方法对于某些类型的材料（例如塑料）而言或者在先前的过程步骤的结果可能受到（负面）影响（诸如熔化焊料凸点、翘曲或增加的不想要的扩散过程）的情况下具有其限制。可以改善泵容量以更快速地去除不想要的蒸气或气体。然而，除气过程的物理过程本身仍是主要的限制因素。为了避免在具有经限定的过程步骤次序的内处理（inlineprocessing）系统中单个基体的除气变成生产量的决定因素，有时分批地组织除气。换言之，多个基体被共同地暴露于帮助除气的环境。然而，此类可能性由于过程原因或者因为在处理环境中不存在用于此类装置的空间而并不总是存在。作为单晶片（wafer）工艺流程的一部分的分批除气器对于基体进度（scheduling）而言会是高要求的任务，并且可以减慢工艺流程。因此，需要一种用于单独地对单个基体进行除气的设备（在下文中称为“除气器”），以便使基体（高度地）脱气。技术背景：可获得用于对基体进行加热和除气的若干概念。3个主要方法是：1.通过辐射（即灯或热辐射表面）来进行加热2.通过处于高压（＞10mbar，参见图2）的气体传导来进行加热3.在基体被夹持到热卡盘（chuck）的情况下通过背侧（backside）气体传导来进行加热，所述夹持可以是机械边缘夹持件或ESC（静电卡盘）。现有技术的缺点通过辐射进行加热的缺点在于虽然辐射源可以被关掉（灯）或被屏蔽（辐射表面），但温升将会取决于基体的热容量和辐射吸收以及加热系统的热惯性而继续。这对于具有聚合物层的基体而言是尤其要紧的，该聚合物层如果超过某一温度则可能被破坏。在基体被夹持到热卡盘的情况下通过传导进行加热的缺点在于加热速率是相当低的。在如在本领域中已知的过程中，将基体夹持到热卡盘的表面并且在卡盘与基体之间的间隙中引入气体以增强热量传递。然而，在许多情况下，不能达到所要求的气体传导率，尤其是当使用机械边缘夹持件时。机械边缘夹持件还具有如下风险：在加热和脱气步骤之后，基体粘到卡盘。对于类似于玻璃上的硅（silicononglass）之类的层压基体，情况尤其如此。另外的缺点在于不允许在它们的背侧碰触某些基体以便避免污染。在若干出版物中已经提出了通过气体传导的加热。在US6,002,109（Mattson）和US6,172,337（Mattson）中已特别地对此进行了描述。本申请以非常高的温度为目标，并且包括石英环（quartzring）作为绝缘体以针对辐射损耗进行保护。US6,929,774B2、US6,423,947和US20110114623A1包括冷却位置，其中，基体能够在加热和冷却位置之间行进。虽然这可以是紧凑式布置，但这里的缺点在于在除气器中要求用于传导气体的较高容积，并且在于通过辐射而存在从热板到冷板的热损耗。如下面将会提出的，上面具体地着眼于除气而提出的热量传递条件也可应用于各工件的冷却。在下文中应将术语“工件”理解为经受借助于本专利技术的腔室或设备和/或通过根据本专利技术的过程进行的处理的材料件或基体（可互换地使用的术语）。工件的外观可以改变，并且不应限制本专利技术的通用性，但是工件的外观优选地是板状工件，诸如半导体、陶瓷或玻璃晶片（glasswafer）。另外且相对于上面提出的条件，将热处理单个独立工件还是同时地处理多于一个此类独立工件（即多于一个独立基体）是无差别的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于至少一个工件的替换性的加热器和/或冷却器腔室。根据本专利技术，提出了一种用于至少一个工件（优选地单个工件）的加热器和/或冷却器真空腔室，由此尤其是提出了一种除气器腔室。腔室包括包围围罩容积（即围罩内的空心空间）的围罩。在围罩容积内，提供有能够可控地加热和/或能够可控地冷却的容器，容器包围容器容积，即容器内的空心空间。在容器容积中提供有工件保持器。气体供给线在容器容积中进行排放。在围罩中，即在围罩壁中，提供有从围罩的环境到围罩容积中的端口。尤其是如果根据本专利技术的腔室是除气器腔室，则所提出的端口是泵送端口，即，所提出的端口将被连接到包括所提出的腔室的相应加热器和/或冷却器设备的泵。另外，提供了至少一个能够可控地打开和能够可控地关闭的到围罩中的工件输送开口（诸如闸阀（gatevalve）），以便分别地引入和去除将要处理或已经处理的工件。容器的内表面被定制成以紧密间隔的方式但远离工件地围绕布置在工件保持器上的工件。由此实现了围绕保持器上的工件的容器容积的最小化容积。容器还包括从容器容积进入到围罩容积的其余部分中的能够可控地关闭和能够可控地打开的气流连接。该气流连接在打开状态中表现为对气流限制是可忽略的。因此，打开所提出的气流连接导致容器容积和围罩容积的其余部分中的气体压力的突然均衡。尤其是当着眼于作为除气器腔室的根据本专利技术的腔室时，因此考虑两个冲突的除气原理：将工件加热是最高效的，因为热量源（即容器）与将要加热的工件在空间上紧密相关。然而，脱气步骤被最高效地实现，因为在气流连接打开的同时，工件变得被宽敞的空间围绕。此类宽敞的空间，即围罩容积的剩余容积允许高的泵送剖面。低的泵送剖面将会相当大地降低从围罩容积去除气体的效率。在根据本专利技术的腔室的一个实施例中，容器包括能够相互可控地结合和能够相互可控地分离的两个部分。所述部分能够遍及容器容积被分离。由此可以通过将这些部分进行宽阔地分离来容易地实现非常小的气流限制。在刚提到的实施例的一个实施例中，腔室被定制成容纳板状工件。容器的部分能够沿垂直于板状工件的扩展表面的方向分离。在另外的实施例中，所述部分能够在邻近板状工件的周界处分离。更一般地，工件保持器上的工件在容器的关闭位置中被保持在与所提出的部分实质上相等地间隔的位置中。在容器的打开位置中到所述部分的相应的距离与当容器被关闭时相比是实质上更大的。在包括能够相互可控地结合和能够相互可控地分离的两个部分的实施例中，这两个部分均可以包括加热器和/或冷却器。在一个实施例中，仅一个部分包括加热器和/或冷却器。因此，容器的仅一个部分主动地对容器容积进行加热和/或冷却。在另外的实施例中，加热器是两区（twozone）加热器。在刚提到的腔室的实施例中，即在所述部分中的仅一个包括加热器和/或冷却器的腔室的实施例中，该一个部分具有实质上小于另一部分的热质量的热质量（thermalmass）。因此，被主动地加热和/或冷却的那一个部分快速地达到期望的温度，而另一部分充当热贮器，其一旦被加热或被冷却就可以被利用于后续施加于容器的工件的后续加热或冷却。在具有所提到的部分中的两个的根据本专利技术的腔室的实施例中，工件保持器上的至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于至少一个工件的加热器和/或冷却器真空腔室，所述加热器和/或冷却器真空腔室优选地用于单个工件，所述加热器和/或冷却器真空腔室尤其是除气器腔室，所述加热器和/或冷却器真空腔室包括：‑ 围罩，所述围罩包围围罩容积；‑ 容器，所述容器在所述围罩容积内，所述容器能够可控地加热和/或能够可控地冷却，所述容器包围容器容积；‑ 工件保持器，所述工件保持器在所述容器容积中‑ 气体供给线，所述气体供给线在所述容器容积中进行排放‑ 端口，所述端口从所述围罩的周围进入到所述围罩容积中；其中：a) 所述容器的内表面被定制成以紧密间隔的方式、远离所述工件地围绕施加在所述工件保持器上的所述工件，b) 所述容器包括从所述容器容积进入到所述围罩容积的其余部分中的能够可控地关闭和能够可控地打开的气流连接，所述气流连接在打开状态中表现为对气流限制是可忽略的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.11 US 62/0905371.一种用于至少一个工件的加热器和/或冷却器真空腔室，所述加热器和/或冷却器真空腔室优选地用于单个工件，所述加热器和/或冷却器真空腔室尤其是除气器腔室，所述加热器和/或冷却器真空腔室包括：-围罩，所述围罩包围围罩容积；-容器，所述容器在所述围罩容积内，所述容器能够可控地加热和/或能够可控地冷却，所述容器包围容器容积；-工件保持器，所述工件保持器在所述容器容积中-气体供给线，所述气体供给线在所述容器容积中进行排放-端口，所述端口从所述围罩的周围进入到所述围罩容积中；其中：a)所述容器的内表面被定制成以紧密间隔的方式、远离所述工件地围绕施加在所述工件保持器上的所述工件，b)所述容器包括从所述容器容积进入到所述围罩容积的其余部分中的能够可控地关闭和能够可控地打开的气流连接，所述气流连接在打开状态中表现为对气流限制是可忽略的。2.如权利要求1所述的腔室，其中，所述容器包括能够相互可控地结合和能够相互可控地分离的两个部分，所述两个部分遍及所述容器容积被分离。3.如权利要求2所述的腔室，其用于板状工件，其中，所述部分能够垂直于所述工件保持器上的所述板状工件的延伸表面而分离，优选地能够在邻近所述板状工件的周界处分离。4.如权利要求2或3所述的腔室，所述部分中的仅一个包括加热器和/或冷却器，所述加热器优选地为两区加热器。5.如权利要求4所述的腔室，其中，所述一个部分具有实质上小于所述两个部分中的另一部分的热质量的热质量。6.如权利要求2-5中的任一项所述的腔室，其中，所述工件保持器上的工件在所述容器的打开状态中比在关闭状态中距离所述部分中的至少一个更远，优选地距离所述部分两者更远。7.如权利要求1-6中的任一项所述的腔室，其中，所述容器被从所述围罩实质上热解耦。8.如权利要求2-7中所述的腔室，其中，所述容器的一个部分是所述围罩的壁的一部分。9.如权利要求2-8中的任一项所述的腔室，其中，所述部分能够分离至少50mm。10.如权利要求1-9中的任一项所述的腔室，其中，所述围罩容积与所述容器容积的比为至少10，优选地是至少30，优选地是至少35。11.如权利要求1-10中的任一项所述的腔室，其中，所述围罩包括用于所述围罩容积的冷却器件和/或加热器件，优选地包括水冷却和/或加热布置。12.如权利要求2-7中的任一项所述的腔室，其中，所述容器的至少一个部分借助于波纹管被可...

【专利技术属性】
技术研发人员：J维查特，FA拉维里，
申请(专利权)人：瑞士艾发科技，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH