真空处理设备和在真空处理设备中加热基板的方法技术

一种真空处理设备(400)，包括：真空腔室(410)，所述真空腔室具有腔室壁部分(202)；灯(100)，所述灯(100)包括灯主体(102)，所述灯主体具有设置在所述真空腔室(410)内的第一密封内部部分(124)、密封部分(120)和在所述第一密封内部部分(124)与所述密封部分(120)之间的第二密封内部部分(122)，所述第二密封内部部分(122)设置在所述真空腔室(410)内；灯丝(104)，所述灯丝设置在所述第一密封内部部分(124)中；以及金属丝(106)，所述金属丝电连接到所述灯丝(104)并设置在所述第二密封内部部分(122)中；所述设备进一步包括：散热件(130)，所述散热件耦接到所述腔室壁部分(202)和所述第二密封内部部分。第二密封内部部分。第二密封内部部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】真空处理设备和在真空处理设备中加热基板的方法


[0001]本公开内容的实施方式总体涉及一种真空处理设备和一种用于在真空处理设备中处理基板的方法。更特定地，本公开内容的实施方式涉及利用灯在真空处理设备或真空处理系统的真空腔室中加热基板。

技术介绍

[0002]用于显示器制造、集成电路、太阳能技术和其他相关应用的基板、特别是半导体或玻璃基板通常在执行制造操作的一系列处理站中进行处理，所述制造操作诸如物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)。处理站可布置在群集工具或在直列式工具中。
[0003]处理操作可受益于特定处理条件，该特定处理条件可包括维持真空和特定基板温度。在群集工具内维持这些条件中的一些或全部是有益的，使得基板可从一个处理站传送到下一个处理站，而不要求针对每次工艺进行处理腔室的通风或基板的重新加热。
[0004]由于处理系统(例如，群集工具)的内部保持在真空中，因此可能需要经由装载锁定腔室插入基板，然后，在基板从其中通过之前将其抽空。
[0005]可提供装载锁定腔室的抽空，直到建立良好真空。根据真空腔室的泵抽速率和大小，可能出现时间延迟，这降低了系统的处理量。
[0006]鉴于上文，提供改进的真空处理设备和改进的处理基板的方法是有益的，特别是其中系统的处理量可不受到装载锁定腔室的泵抽的强烈影响。

技术实现思路

[0007]根据第一方面，提供了一种真空处理设备。所述真空处理设备具有带有腔室壁部分、盖和灯的真空腔室。所述灯具有灯主体，所述灯主体具有设置在所述真空腔室内的第一密封内部部分、密封部分和在所述第一密封内部部分与所述密封部分之间的第二密封内部部分。所述第二密封内部部分设置在所述真空腔室内。所述灯具有设置在所述第一密封内部部分中的灯丝(filament)和电连接到所述灯丝并设置在所述第二密封内部部分中的金属丝(wire)。所述设备进一步具有耦接到所述腔室壁部分和所述第二密封内部部分的散热件。
[0008]根据第二方面，提供了一种在根据本文描述的实施方式的真空处理设备中处理基板的方法。所述方法涉及将基板定位在所述真空处理设备中和操作所述真空处理设备的灯。
附图说明
[0009]为了可详细地理解本公开内容的上文记载的特征，可参考实施方式来得到上文简要地概述的本公开内容的更特别的描述。附图涉及本公开内容的实施方式并被描述如下。
[0010]图1a示出了根据本公开内容的第一实施方式的灯布置的示意性侧视图。
[0011]图1b示出了根据本公开内容的第二实施方式的灯布置的示意性侧视图。
[0012]图2示出了根据本公开内容的第三实施方式的灯布置的示意性前视图。
[0013]图3示出了根据本公开内容的实施方式的包括多个灯的辐射热源组件的示意图。
[0014]图4示出了根据本公开内容的实施方式的真空处理设备的示意性侧视图。
具体实施方式
[0015]现在将详细地参考各种实施方式，这些实施方式的一个或多个示例示出于各图中。每个示例以说明方式提供，并且不意在作为限制。例如，被示出或描述为一个实施方式的部分的特征可在任何其他实施方式上或结合任何其他实施方式使用以产生又一个实施方式。本公开内容旨在包括此类修改和变化。在以下对附图的描述内，相同的附图标记是指相同或类似的部件。一般来讲，仅描述了相对于单独的实施方式的差异。除非另有指明，否则一个实施方式中的部分或方面的描述也可适用于另一个实施方式中的对应的部分或方面。
[0016]根据本公开内容的一些实施方式，由于装载锁定腔室的抽空需要一定量的时间，因此抽空可有益地与基板加热操作结合。在装载锁定腔室中建立真空的同时，将基板加热到用于后续处理操作的温度。因此，可省略单独的加热操作和/或将可能降低处理量的用于泵抽装载锁定腔室的时间用于另外的目的，即，加热基板。
[0017]根据一些实施方式，可提供辐射热源、特别是灯或灯布置，诸如红外灯。辐射热源可在被基板吸收的波长或波长范围下操作。由于装载锁定腔室在减压或真空下操作相当长的时间，因此灯不能通过对流可靠地冷却。这可能造成灯的潜在过热。最易过热的部分是灯的密封件，在该密封件中，导体穿过灯主体，并且该密封件包括彼此直接接触的具有不同热膨胀系数的材料。当加热时，这些材料的不同膨胀将在密封件内导致应力，这最终会造成破裂或故障。
[0018]因此，在真空处理设备(诸如装载锁定腔室)中，常规灯布置可能不会以全额定功率持续地操作。本公开内容的实施方式提供一种改进的处理设备，其包括允许优选地以连续方式和/或在高功率或全额定功率下高效地使用灯的布置。
[0019]实施方式可涉及包括辐射热源的任何类型的真空处理腔室。
[0020]现在将进一步详细地参考本公开内容的各种实施方式，这些实施方式的一些示例示出于附图中。
[0021]每个图包括对虚拟坐标系中的方向的参考，x轴通常是真空处理设备的竖直轴线，y轴通常是水平轴线，通常对应于水平管状灯的径向方向，并且z轴通常是水平轴线，通常对应于水平管状灯的轴向方向。任何特征相对于该坐标系的方向不应当被理解为限制，而应当仅用作视觉辅助，以改善图的可理解性。
[0022]参考图1a，示出了灯100和散热件130的第一实施方式。灯100是管状灯，沿平行于z轴的轴线延伸。灯的部件可同轴地布置在灯主体102内。灯主体102可由熔融石英制成。灯主体可具有密封内部。密封内部可填充惰性气体。示出了灯100的一个端部，灯的第二端部未示出并可包括与第一端部相同或类似的元件。灯包括灯丝104和电连接到灯丝的金属丝106。灯丝104可以是镍铬灯丝。金属丝106从灯主体102的内部穿过密封件108延伸到灯主体102的外部。密封件108可包括与灯主体相同的材料。金属丝可设置在密封件108内部并焊接
到密封件108。在灯主体的外部，金属丝106可用作提供电连接的端子110。灯主体102包括多个区段，这些区段由设置在其中的灯丝104和金属丝106限定。包括灯丝104的区段是第一密封内部部分124。包括金属丝106(例如，自由金属丝(free wire))的区段是第二密封内部部分122。在其中金属丝106与灯主体102接触的、包括密封件108内部的金属丝106的区段是密封部分120。特别地，可在灯主体102的两个端部上设置密封部分120。
[0023]灯主体102的第二密封内部部分122耦接到散热件130。在图1a的示例中，散热件030是固体主体。可在固体主体中提供冷却表面或冷却通道。冷却通道的尺寸对应于第二密封内部部分122中的灯主体102的外部尺寸。散热件130被配置为将热从第二密封内部部分122传递走。散热件可耦接到腔室壁部分(未示出)。腔室壁部分可被配置成用于耗散通过散热件130传递的热。
[0024]虽然图1a的灯100已经被描述为沿z轴延伸的管状灯，但是完全地在本公开内容的范围内的是，灯100可不同地成形，例如通过在第一密封内部部分124中沿x轴和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种真空处理设备(400)，包括：真空腔室(410)，所述真空腔室具有腔室壁部分(202)；灯(100)，所述灯(100)包括：灯主体(102)，所述灯主体具有设置在所述真空腔室(410)内的第一密封内部部分(124)、密封部分(120)和在所述第一密封内部部分(124)与所述密封部分(120)之间的第二密封内部部分(122)，所述第二密封内部部分(122)设置在所述真空腔室(410)内；灯丝(104)，所述灯丝设置在所述第一密封内部部分(124)中；以及金属丝(106)，所述金属丝电连接到所述灯丝(104)并设置在所述第二密封内部部分(122)中；所述设备进一步包括：散热件(130)，所述散热件耦接到所述腔室壁部分(202)和所述第二密封内部部分。2.根据权利要求1所述的真空处理设备，其中所述腔室壁部分(202)是腔室盖的一部分。3.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中所述灯主体(102)包括玻璃、石英或熔融石英。4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述第一密封内部部分(124)与所述第二密封内部部分(122)流体连通，特别是一体地形成。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述灯(100)是红外加热灯，特别是发射短波长红外到远红外的红外加热灯。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述金属丝(106)是冷金属丝，所述冷金属丝和所述灯丝(104)具有至少10的每单位长度电导率比率。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述散热件(130)被配置为冷却所述灯(100)，使得所述密封部分(120)的温度在操作期间、特别是在真空操作期间不超过250℃。8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第二密封内部部分(122)的长度与所述第二密封内部部分(122)的宽度的比率为至少3，特别是3至10。9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第二密封内部部分(122)具有几何形状，并且所述散热件(130)具有对应于所述第二密封内部部分(122)的所述几何形状的几何形状。10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第二密封内部部分(122)具有主要是圆柱形的形状，使得所述第二密封内部部分(122)能被所述散热件(130)的主要是圆柱形的冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：