專利名稱：帶有管中的加熱器的負載鎖定室的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及真空處理系統的負載鎖定室，更具體來說，本發明涉及經 加熱的負載鎖定室。
背景技術：
薄膜晶體管與光伏裝置是兩個快速發展的技術領域。由平板技術所制作的
薄膜晶體管(TFT)通常用于有源矩陣顯示器，諸如計算機與電視屏幕、手機 屏幕、個人數字助理(PDA)以及其它裝置。平板通常包含兩塊玻璃片， 一層 液晶材料夾在這兩塊玻璃片之間。至少其中一塊玻璃片包含位于其上的導電 膜，且該導電膜連接至電源。由電源向導電膜提供的電能改變了結晶材料的取 向，進而產生圖案顯示。
光伏裝置(PV)或太陽能電池是將陽光轉化為直流電源(DC)的裝置。 光伏裝置或太陽能電池通常具有一個或多個形成于面板上的p-n結。每個結包 含在半導體材料中的兩種不同區域，其中一側代表p型區域而另一側為n型區 域。當光伏電池的p-n結暴露在陽光(由光子所組成的能量)下時，陽光經由 光伏效應而直接轉換成電力。通常，高質量的硅基板料可用于產生高效能(即， 每單位面積具有高能量輸出)的結裝置。在光伏太陽能電池中已廣泛使用非晶 硅膜(a-Si)當作硅基面板材料，這是因為在常規低溫等離子體增強型化學氣 相沉積處理(PECVD)中制造非晶硅膜的成本比較低。
隨著市場對平板技術的接受度以及需要更有效率的光伏裝置以彌補高漲 的能源成本，對于更大面板、提高產率以及降低制造成本的需求已驅動著設備 制造商去開發新的系統以用于容納用于平板顯示器與光伏裝置的制造設備的 更大型基板。現今基板的處理設備常用于容納稍微大于約二平方米的基板。可 以預見在不久的將來會出現可容納更大型基板尺寸的處理設備。
制造上述大型基板的設備對于制造商而言是龐大的支出。因為傳統的系統需要大而昂貴的硬件。為了彌補此支出，因此非常需要高基板產率。
實現高系統產率的一個重要方面在于，負載鎖定室中加熱以及/或冷卻基 板。因為可預見處理系統將來會處理更大尺寸的基板，因此需要一種可均勻且 快速加熱與冷卻大面積基板的發明。特別是，因大表面積暴露至真空所造成的 偏移對于維持加熱器、基板與腔體主體之間的均勻間隔形成挑戰。再者，因為 用于負載鎖定室中的常規電阻式加熱器與燈的電連接暴露在真空中，所以這些
連接易受電弧放電(arcing)的影響，進而造成腔體硬件的損害和/或產生不必 要的污染源微粒。就以上來說，需求用于促進均勻溫度調節、硬件壽命、污染 控制與高熱傳送速率的各種進步。
因此，需要一種改良式負載鎖定室，其可快速且均勻的加熱和冷卻大面積 的基板。
發明內容
本發明的實施例包含經加熱的負載鎖定室。在一實施例中，經加熱的負載 鎖定室包含腔體主體，該腔體主體具有多個燈組件，這些燈組件至少部分地位 于該腔體主體中。每個燈組件包含用于罩住一燈的傳導管件。傳導管件延伸進 入腔體主體，并提供可將燈與負載鎖定室內部體積隔離開的壓力阻障。
在另一實施例中，經加熱的負載鎖定室包含腔體主體，該腔體主體具有至 少一個燈組件。每個燈組件包含用于將一燈罩在其中的傳導管件。傳導管件的 開口端透過腔體主體的側壁而暴露于大氣。傳導管件的封閉端延伸進入腔體主 體的內部，且由腔體主體的內部所包圍。在腔體主體中所界定的內部體積的頂 部下方，按間隔開的關系支撐著傳導管件的封閉端。
在另一實施例中，經加熱的負載鎖定室包含腔體主體，該腔體主體至少具 有第一與第二燈組件。每個燈組件包含傳導管件，傳導管件將一燈罩在其中。
第一燈組件的第一傳導管件的開口端延伸通過腔體主體的第一側壁。第二燈組 件的第二傳導管件的開口端延伸通過腔體主體的第二側壁。傳導管件的封閉端 朝向彼此，延伸進入腔體主體的內部。傳導管件提供一壓力阻障，以將燈與負 載鎖定室的內部體積隔離開。
在另一實施例中，經加熱的負載鎖定室包含相對置的傳導管件，傳導管件
7被安裝在頂部的單個框架固定著。在另一實施例中，經加熱的負載鎖定室包含
多個相對置的傳導管件，傳導管件由具有腔體長度的長條物(long bar)固定著。 長條物的末端僅連接在腔體側壁上，因此使管件與腔體頂部的移動去耦 (decoupling)。
為了實現上述的所有特征并能詳細了解該特征，透過參照在附圖中所示出 的本發明實施例對本發明進行更詳細的描述與簡要總結。然而，應該注意，附 圖僅出示本發明的典型實施例，不應用以限定本發明的范圍，因為本發明還有 其它等效的實施方式。
圖i是具有本發明的負載鎖定室的一實施例的叢集工具(cluster tool)的
平面圖2是根據圖1的剖切線2—2所繪示的負載鎖定室的剖面圖3是圖1的負載鎖定室的部分剖面圖4A是圖1的負載鎖定室的另一部分的剖面圖4B是另一實施例的負載鎖定室內部的部分等角視圖4C是另一實施例的負載鎖定室內部的部分剖面圖5是圖1的負載鎖定室的另一部分剖面圖6A是圖1的負載鎖定室的部分剖面圖，其繪示燈組件的一實施例； 圖6B是圖1的負載鎖定室的部分剖面圖，其繪示燈組件的另一實施例； 圖6C是圖1的負載鎖定室的部分剖面圖，其繪示燈組件的另一實施例； 圖7-8是支撐在負載鎖定室內的燈組件的封閉端的部分剖面圖； 圖9-11是負載鎖定室的不同實施例的部分剖面圖，其具有多個燈組件支撐 于其中。
為了幫助了解，圖式中相同的參照符號盡可能地用以代表相同的組件。可 以了解的是實施例中的組件可有效地運用在其它實施例中而無須進一步列舉。
具體實施例方式
本發明提供一種用于有效加熱大面積基板的負載鎖定室。盡管本發明中提供的負載鎖定室可參照于加州圣塔克拉拉的Applied Material公司購得的負載 鎖定室的樣式，但是可了解的是本發明的特征與方法可使用于包含其它生產商 所制造的其它負載鎖定室。
圖1是叢集工具100的平面圖，其具有本發明實施例的經加熱的負載鎖定 室104。叢集工具100包含通過負載鎖定室104而耦接至傳送室106的工廠接 口 102。工廠接口 102通常包含多個基板儲存匣114與大氣機械手臂112。大 氣機械手臂112幫助基板116在基板匣114與負載鎖定室104之間進行傳送。 多個基板處理室108耦接至傳送室106。真空機械手臂IIO被設置在傳送室106 中，以幫助基板116在負載鎖定室104與處理室108之間進行傳送。
負載鎖定室104通常包含至少一個環境隔離的腔室，并在其間界定出一個 或多個基板儲存縫。在一些實施例中，提供多個環境隔離腔室，每個腔室在其 間定義出一個或多個基板儲存縫。操作負載鎖定室104，以使基板116在工廠 接口 102的周圍或大氣環境和傳送室106中所維持的真空環境之間進行傳送。
如圖l所示的多個燈組件120橫穿負載鎖定室，且通常垂直于當基板在工 廠接口 102與傳送室106之間穿行并通過負載鎖定室102時的方向。燈組件120 被耦合至電源122，以選擇性地加熱位于負載鎖定室120中的基板。盡管圖1 的實施例中顯示五個燈組件120，可了解的是負載鎖定室102可視加熱需求與 型態限制而選擇性地包含較多或較少個燈組件120。
圖2繪示本發明中具有至少一個燈組件120的負載鎖定室104的一個實施 例。盡管圖式中負載鎖定室104具有多個基板傳送腔室，且其中一個腔室具有 被置于其中的燈組件120，但可以了解的是燈組件120可用于任何具有至少一 個用于傳送基板的腔室的負載鎖定室，其中包含其容量大于每腔室一個基板的 負載鎖定室。
負載鎖定室104包含主體組件202，其由諸如不銹鋼、鋁、或其它合適的 堅固材料所構成。主體組件202可由一組構件制成無泄漏的結構。可適用于本 發明的主體組件之一被揭露在2006年1月13日申請的美國專利申請號 11/332,781中。或者，主體組件202可具有其它型態和/或可由單一材料塊所構 成。其它可用于本發明的負載鎖定室包含2006年1月13日申請的美國專利申 請號11/332,781; 2004年4月26日申請的美國專利申請號10/832,795; 2000年9月15日申請的美國專利申請號09/663,862; 2004年5月10日申請的美國 專利申請號10/842,079;以及2006年6月2日申請的美國專利申請號 11/421,793。在此以參考方式納入上述美國專利申請案的內容。
在一實施例中，主體組件202包含頂板204與底板206，其包夾住多個環 型主體248。內板198位于主體248之間。板204、 206、 298封圍出定義在每 個主體248內的內部體積220。在圖2所繪示的實施例中，上層與下層內部體 積220被當作基板傳送腔室208、 210，而由中間主體248所界定的內部體積 220被當作加熱腔室212。
圖2所繪示的實施例中顯示位于加熱腔室212中的燈組件120。然而，燈 組件或者可位于其它傳送腔室208、 210的其中之一里或腔室208、 210、 212 的任何組合里。
頂板與底板204、 206通過多個扣件而緊密地連接至主體248，以允許頂板 204與底板206中的至少一個和主體248之間有相對移動。例如，頂板204與 底板206中的至少一個是與主體248耦接的，而不需要焊接。在其它實施例中， 由板204、 206施加至側壁的力無需太在意，頂板204、底板206和主體248亦 可通過焊接而耦合。
另外請參照在圖3所示的主體組件202的部分剖面圖，在頂板204的下表 面302與主體248的上表面304之間提供至少一個間隔物316。間隔物316分 隔頂板204與腔體主體248，進而在其間定義出間隙306。在一實施例中，間 隔物316是一個面積遠小于腔體主體248的上表面304的組件。例如，多個間 隔物316可沿著腔體主體248的一側設置在上表面304上。
可選定間隔物316的厚度，使得在真空或其它壓力條件下防止頂板204與 腔體主體248接觸的同時，進而能適度地壓縮密封墊(gasket)或O型環386 以維持板與主體之間的真空密封。類似地，可在底板206與腔體主體248之間 提供一個或多個間隔物316以維持其間的間隙306。
在圖3所示的實施例中，第一間隔物312與第二間隔物314被設置在頂板 204與腔體主體248之間。間隔物312、 314由彼此之間(即，間隔312與間隔 314之間)的摩擦系數低于間隔物與腔體主體248和/或頂板204之間的摩擦系 數的材料所構成。所以，當腔體主體248與頂板204因為真空、熱或其它力量
10而彼此相對移動時，頂板204與第一間隔物312可自由地橫向移動越過第二間 隔物314 (與主體248)，而避免頂板204與主體248接觸。
在一實施例中，間隔物312、 314為圓盤狀。圓盤可以是設置于螺帽282 周圍用以固定主體組件202且可易于裝配的墊圈(washer)。因為滑動組件(例 如，間隔物312、 314)已減少相對主體248的上表面304的接觸面積，所以可 減少開始移動的力量。此外，因為間隔物312、 314的接觸表面在密封墊286 的外面，所以可有效地避免任何在間隔物312、 314滑動時產生的微粒進入負 載鎖定室104的內部體積220中。可以了解的是，間隔物316可以是長條或其 它特征的形式，延伸在板與主體之間以維持其間的間隙。可考慮到的是，間隔 物可設置在板或主體中。另外，間隔物316可以是長條或其它形式，其延伸在 板與主體之間以維持其間的間隙。亦可考慮，間隔物可整合至板或主體中(即， 具有單一整體構造)
在圖3所示的實施例中，凹處308形成在主體248的下表面304中以設置 第二間隔物314。可選地，凹處(未顯示)可形成在頂板204中以設置第一間 隔物312。凹處308 (未顯示)具有選定的深度，使得間隔物314延伸超過上 表面304以確保第一間隔物312可相對主體248自由地橫向滑動。
為了進一步將施加在負載鎖定室104的頂板204的力量降至最小，可在其 內部形成至少一個狹縫318。狹縫312可使頂板204的中央區域移動、偏移以 及/或延伸，同時將頂板邊緣的移動效應減至最小。密封組件320位于狹縫318 中以避免泄漏物進入負載鎖定室104的內部體積220。在圖3所示的實施例中， 密封組件320包含密封墊或通過夾鉗324而固定在頂板204上的膜盒(bellow) 322。同樣地，底板206包含至少一個如上述般通過密封組件320所密封的狹 縫330。可以用蓋子來保護膜盒322 (未顯示)以避免破裂玻璃或其它碎片損 害膜盒322。
參照圖2，形成兩個基板存取口 126，使其穿過主體248的兩個相對的側 壁，以使基板能進出基板傳送腔體208、 210的內部體積220。圖2中僅顯示其 中一個存取口 216。加熱腔體212包含在主體248的一側所定義的至少一個基 板存取口 216，其耦接至傳送室106，使得傳送腔體212的內部體積220可由 真空機械手臂110存取(如圖l所示)。基板存取口 216可選擇性地由縫閥門所密封，這是本領域公知的。可用于本發明的縫閥門被揭露在由Tanase等人于 2004年6月14日提交、名稱為「 CURVED SLIT VALVE DOOR」的美國專利 申請號10/687100中，在此以參考方式納入該案的內容。
加熱腔體212可選地具有第二基板存取口 (未顯示于圖2中)。第二基板 存取口可選擇性由縫閥門所密封、或者由空白板(blankplate)所密封，因為基 板存取口主要用于腔室維修。
在一實施例中，板204、 206、 298中至少一個可當作溫度調節板。 一個或 多個通道224可形成在板204、 206、 298中且耦接至流體源228。流體源228 提供加熱傳送流體，該流體循環通過通道142以調節(即，加熱以及/或冷卻) 板204、 206、 298的溫度，進而調節基板116的溫度。通過冷卻板204、 206、 298，從處理過程中返回的熱基板可有效地被冷卻，而不需要在腔室208、 210 內設置一分開的冷卻板。
加熱腔室212通常包含一個或多個燈組件120，這些燈組件被設置成穿過 內部體積220以加熱基板116。在圖2所示的剖面圖中顯示一個燈組件120在 主體組件202的側壁之間延伸。每個燈組件120可耦接至電源122，因此可獨 立控制位于內部體積120中的每個燈組件，藉此可依需求調整基板116的溫度 分布，例如以均勻加熱方式以及/或以比加熱基板第二區域的速度要更快的速度 來加熱基板的第一區域來實現該溫度分布。在一實施例中，設置和/或控制燈組 件120，使得基板216周圍的加熱速度可以不同于基板216中央的加熱速度。 中央的加熱速度可大于周圍，或者相反。
參照圖2與圖4A，多個基板支撐結構218位于傳送腔室208、 210的內部 體積220中。 一個基板支撐結構218通常用于支撐一個基板。可選擇性升降支 撐結構218，使得可選擇性地調節冷卻板(或燈組件120)與基板的靠近程度。 亦可控制支撐結構218的升降，以幫助基板易于經過存取口 216。在一實施例 中，每個基板支撐結構218被耦接至一個或多個致動器294，因此可獨立地控 制各個支撐結構218在每個腔室內的升降。可考慮的是亦可使用其它基板支撐 結構。
在一實施例中，基板支撐結構218包含板或多個長條物296，它們耦合到 致動器294。長條物296橫跨其所支撐的基板的下方，以幫助長條物耦合至致動器294。
多個銷子(pin) 226可從長條物296處延伸，以在其上支撐基板116。用 于支撐基板116的銷子226的末端可以是圓球狀以及/或包含球，以減少基板 116的底表面與銷子226之間的動摩擦，從而避免刮傷基板。在圖2所示的實 施例中，球位于每個銷子226的末端。由球提供的降低摩擦力使得被支撐在銷 子226上的基板可立即延伸與收縮而不會刮傷基板。其它合適的基板支持件被 闡述在2003年3月5日申請的美國專利號US6528767; 2001年10月27日申 請的美國專利申請號09/982,406;以及2003年2月27日申請的美國專利申請 號60/376,857中，在此以參考方式納入這些案件的內容。通常設置銷子226以 利于機械末端操縱裝置可傳送基板。銷子226額外地耦接至用于形成加熱腔室 212的地板的內板298，以在其上支撐基板。
為了加強在基板與腔體主體248之間的熱交換，基板支持件218可移動其 上所支撐的基板，使其靠近傳送腔室208、 210的地板(或頂板)。在基板與 傳送腔室地板/頂板之間的距離可視基板的溫度而調整。例如，從沖壓(pressing) 處理過程中返回的熱基板的溫度可超過攝氏240度。為了避免凝結以及或熱應 力的形成，熱基板可與傳送腔室的地板/頂板維持很大的距離。 一旦熱基板足夠 冷，例如大約攝氏140度，可移動較冷的基板，使其靠近傳送腔室地板/頂板以 增加熱傳送效率，藉此可以快速獲得較低的基板溫度，進而增加基板產率。
為了進一步加強在基板與傳送腔室的地板/頂板208、 210之間的熱傳送， 基板支持件218可與傳送腔室的地板以及/或頂板內部整合。此可使基板與腔體 主體組件202之間的距離減至最小，且在一些實施例中，可使基板與腔體主體 組件202接觸以完全利用流經通道224的熱傳送流體的熱交換。
圖5繪示適于基板支持件218的內板298實施例的剖面圖。板298包含狹 縫502 (圖5中顯示一個)，其用以使基板支持件218的長條物296在其內移 動。在一實施例中，可選定狹縫502的深度以當長條物296移動至狹縫502的 底部時，基板可通過板298從銷子226處升高。或者，狹縫502或長條物296 的移動，可用以維持支撐在銷子226上的基板U6緊密靠近該板，如此流經通 道224的流體可以使基板有效地冷卻。第二傳送腔室210同樣具有形成于內板 298的較低部分中的狹縫502。圖4B是負載鎖定室的內部的另一實施例。在圖4B所示的實施例中，致動 器404控制較低的基板支持件444的升高過程，致動器404穿過上層基板支持 件442中所形成的特征440，藉此能使致動器402與406對齊。因此，在負載 鎖定室的內部體積中，基板支持件442、 444可具有相同的突出表面積(即， 占地面積)，藉此使負載鎖定室主體的壁可靠近基板支持件442、 444，進而減 少負載鎖定室的內部體積，造成較少的抽氣與排氣時間。在圖4B所繪的實施 例中，特征440是一個穿透并形成在上層基板支持件442中的孔。可考慮的是， 特征440可以是槽口 (notch)、凹槽(groove)、狹縫、切口或其它介于上層 與下層基板支持件442、 444之間的不同形狀，使得用于控制下層基板支持件 444升高的致動器440可耦合至下層支持板444，而不會受上層基板支持件442 阻礙。可考慮的是， 一對致動器402、 404可同心地對齊，較低致動器的致動 桿464套迭穿過上層致動器402的桿462以及上層基板支持件442的特征440， 如圖4C所示。
參照圖2，壓力控制系統250耦接至負載鎖定室104以控制在主體組件202 的內部體積220中的壓力。壓力控制系統250通常包含氣體源252與排氣系統 254。氣體源252耦接至少一個入口 260，形成入口 260使其穿過腔體主體組件 202。氣體源252提供用以升高以及/或調節在腔體主體組件202的內部體積220 壓力的排出氣體。例如，氣體源252可將排出氣體注入到傳送腔室208、 210 的內部體積220中，以利于將基板116由真空環境傳送至大氣環境中。在一實 施例中，排出氣體包含氮氣、氦氣、空氣或其它合適的氣體中的至少一種。非 必要的，加熱腔室212可不包含上述實施例的入口，腔室212可固定地維持在 可操作的真空壓力狀態。
入口控制閥256位于氣體源252與入口 260之間，以選擇性地控制排出氣 體流入主體組件202的內部體積220。入口控制閥256可在真空條件時提供實 質密封。在一實施例中，氣體源252用以控制排出氣體的性質，諸如流速、溫 度以及/或排出氣體的濕度。
在如圖2所示的實施例中，入口 260通過排出通道238而耦接至一個或多 個擴散器(diffusers) 240。擴散器240形成于頂板204 (或其它板)內側，使 得流入內部體積220的氣體可被直接引導至基板116的頂部。此設置有助于在處理基板116之后排空負載鎖定室104時冷卻該基板116。
在一實施例中，擴散器240形成于板204、 298的底表面中所定義的凹口 232中。蓋子244覆蓋凹口 232以界定出在板中的容室242 (plenum)。連接 孔236將容室242流體地耦接至排氣通道238。形成多個孔洞276使其穿過蓋 子244以使排出氣體由氣體源252穿過容室242并進入內部體積220，如箭頭 234所示。雖然擴散器240主要用以引導排出氣體進入負載鎖定室104中，可 以考慮的是，擴散器240亦可用以排空腔體104的內部體積220。
排氣系統254通常耦接至至少一個排氣口 262，形成排氣口 262使其穿過 腔體主體組件202。排氣系統254用以從負載鎖定室104的內部體積220中移 除氣體。排氣系統254可包含一個或多個真空泵(未顯示)，并且可最后被耦 接，以利于排氣系統(亦未顯示于圖中)。例如，排氣系統254可將氣體從內 部體積220中抽出以利于基板116從大氣環境傳送至真空環境中。
排氣控制閥258位于排氣系統254與排氣口 262之間，以選擇性控制氣體 離開主體組件202的內部體積220。排氣控制閥258 —般類似于入口控制閥256 且能在真空條件下提供實質的密封。
控制器280耦接至負載鎖定室104以控制其操作。控制器280包含中央處 理單元(CPU) 282、支持電路286與存儲器284。 CPU 282可以是任一形式的 計算機處理器，其可用在控制各種腔體與子處理器的工業設定過程中。支持電 路286耦接至CPU 282并以常規的方式支持處理器。這些電路包含高速緩沖存 儲器、電源、時鐘電路、輸入/輸出電路、子系統、等等。存儲器284耦接至 CPU 112。存儲器284或計算機可讀媒介可以是下列很容易買到的存儲器中的 一個或多個諸如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、軟盤、 硬盤或其它形式的數字儲存、本地或遙控。
圖6A是負載鎖定室104的部分剖面圖，其顯示燈組件120的一個實施例。 燈組件120通常包含管件602，用于罩住燈104。燈104可以是碳紅外線(carbon IR)燈或其它適于對內部體積220中的基板進行輻射加熱的燈。
燈604以及/或管件602的上表面可以涂有反射材料，使得由燈604產生的 能量被向下引導至基板處以增加加熱效率。在一實施例中，該涂層包含金。
管件602通常由傳導材料所制成，其用以使燈604所產生的輻射熱可有效
15地加熱位于主體組件202的內部體積220中的基板116。在一實施例中，管件 602由石英制成。通常選定管件602的直徑與厚度以避免因管件602由真空環 境包圍時所產生的壓差而導致的毛細現象。
管件602 —般包含開口端606與封閉端608。管件602穿過孔洞612，孔 洞612則穿過主體248的側壁614。管件602包含在開口端606處所限定的喇 叭形突緣610。封閉端608 —般延伸至主體組件202內所限定的內部體積220 中。
管件602通過固定組件616而耦接至主體組件202。固定組件616通常包 含固定塊618、護圈(retainer) 620與蓋子622。固定組件616通常包含孔洞 632，管件602的封閉端608穿過此孔洞而延伸。
護圈620通常為環狀且通過多個扣件624而耦接至固定塊618。護圈620 的內徑通常小于管件602的凸緣610的外徑。這避免管件602的開口端606通 過孔洞632而進入主體組件202的內部體積220中。
蓋子622通過多個扣件626而耦接至固定塊618。蓋子622使管件602的 凸緣靠在護圈620上。第一密封墊628位于蓋子622與固定塊618之間。第二 密封墊630位于蓋子622與管件602的凸緣610之間。第三密封墊640位于固 定塊618與主體248之間。當扣件626將蓋子622緊壓至固定塊618并且將固 定塊618緊壓至主體248時，密封墊628、 630、 640被壓縮，以提供真空密封， 藉此使內部體積220與主體組件202的外部相隔離。再者，位于管件602與固 定組件616之間的第二密封墊630使管件602的內部與主體組件202的內部體 積流體地隔離。
因為燈組件120主要由主體組件202的側壁(這些側壁具有比頂部或底部 要小的面積)支撐，所以由于壓力改變以及/或主體的偏斜而造成的燈組件120 的移動可因此降至最低。再者，介于基板與燈組件120之間的間隔可維持基本 上均勻的距離。
管件602的開口端606被暴露在腔體主體202外的大氣中，藉此在插入燈 204以及/或從管件602處替換燈204時都不需要使負載鎖定室的內部體積220 暴露至大氣環境中。此外，燈604包含可通過連接器636進行連接的引線634 以及處于內部體積220之外(例如，大氣壓力)的導線642，藉此減少電弧放電的可能性以及相關微粒的產生。再者，任何因燈或燈電連接而產生的粒子都 與基板流體地隔離，藉此減少粒子污染這些源的機會。
可安排導線642的路線使其穿過暗管(chase)638或其它位于腔體主體202 之外的導線管中。暗管638使多個燈組件120從單個位置延伸至待處理的內部 體積220中。
圖6B是負載鎖定室104的部分剖面圖，顯示了燈組件660的另一個實施 例。燈組件660通常包含用于罩住燈604的管件662。管件662通常包含開口 端666與封閉端668。封閉端668延伸至位于主體組件202的內部體積220中。 管件662穿過孔洞612，孔洞612則穿過主體248的側壁614。
管件662通過固定組件670而耦接至主體組件202上。固定組件670通常 包含固定塊680與密封墊護圈682。固定組件670通常包含孔洞678，管件662 的封閉端668穿過此孔洞而延伸。
固定塊680通常為環狀且通過多個扣件684而耦接至壁614。固定塊的內 徑680通常大于管件662的外徑。
密封墊護圈682通過多個扣件686而耦接至固定塊680。密封墊護圈682 使第一密封墊690位于管件662與固定塊680之間。第一密封墊690防止固定 組件670與管件662之間的泄漏。
第二密封墊630位于固定塊680與主體248之間。當扣件684促使固定塊 618緊靠著主體248時，密封墊684被壓縮以提供真空密封，藉此使內部體積 220與主體組件202的外部相隔離。
管件662的開口端666暴露于腔體主體202之外的大氣。因此，在插入燈 204以及/或從管件662中替換燈204時都不需要使負載鎖定室的內部體積220 暴露至大氣環境。
圖6C是負載鎖定室104的部分剖面圖，顯示了燈組件650的另一個實施 例。燈組件650通常包含用于罩住一個或多個燈652的管件654。管件654通 常包含二個開口端656，其位于腔體的外側或至少向腔體外側打開。管件654 的中間部分通常延伸穿過主體組件202中所限定的內部體積220。管件662穿 過主體248的側壁614上所形成的孔洞。如上述般，每個管件662的開口端656 通過固定組件670而被密封至主體248的各個側壁614。管件662可罩住基本上貫穿其中的一個燈652，或可將多個燈652罩在其 中。燈652可從管件654的開口端656處進入。
圖7-8是腔體主體202內所支撐的燈組件120的封閉端608的部分剖面圖。 在圖7-8的實施例中，多對燈組件120是成列設置的。每個燈組件120成對地 延伸穿過對面的負載鎖定室104的側壁中所形成的孔洞(612)。每對燈組件 120具有由引導件700所支撐的封閉端608。如圖8所示，引導件700可以是 單一長條物800，橫跨腔體的長度。單一長條物800的末端840可單獨連接至 主體248的另一面的側壁，使得頂板可與燈組件120去耦，藉此使燈組件與基 板之間的間隔維持基本上恒定。橫跨腔體主體內部體積的相對的燈組件配置縮 短了用在管件602中的燈604。而在更換燈期間，較短的燈604 (即，小于內 部腔體的寬度)需要較少的空隙。由于處理腔體108緊靠負載鎖定室104的側 壁，所以短燈特征具有優勢，如圖1所示。
在圖7所示的實施例中，管件602的封閉端608被引導件700所支撐。引 導件700包含孔702，其用于接收管件602的封閉端608。每個孔702具有凹 槽與半徑，以避免管件602被刮傷并且在安裝過程中被當作引導件。可以考慮 的是，專用的引導件可用于每個管件602，或如圖7-8所示的二個管件602，或 如圖8所示的多個相對的管件。在一實施例中，孔702與管件602留有足夠的 空隙，以確保燈組件120懸臂地從側壁處被支撐著，藉此增強了燈至基板之間 的間隔均勻性。
引導件700通常耦合到內部體積220的頂板704。引導件700以和頂板704 隔開的關系固定著燈組件120。在圖7所示的實施例中，頂板704在內板298 的下側。在另一實施例中，引導件可耦合至頂板204、底板206或主體組件202 的其它部分。
圖9-11是負載鎖定室的不同實施例的部分剖面圖，其中支撐著多個燈組 件。通常，圖9-11的實施例具有多個燈組件，它們按照增強基板溫度均勻性的 方式排列著。
在圖9所示的實施例中，負載鎖定室900的部分剖面圖具有多個第一燈 組件902，它們從第一側壁904延伸至腔體體積906中；以及多個第二燈組件 卯8，它們從第二且相對的側壁910處延伸至腔體體積906中。燈組件卯2、卯8通常以上述般構成。
每對相對的燈組件902、 908通常以大致同軸的方式設置。選定從第一側 壁904延伸至腔體體積906的相鄰第一燈組件902的長度，使得第一燈組件902 的末端912是交錯設置的，例如延伸不同距離至腔體體積906中。同樣地，選 定從第二側壁910延伸至腔體體積906的鄰近第二燈組件908的長度，使得第 二燈組件908的末端914以不同距離交錯設置到腔體體積卯6內，使每對相對 末端912、914距離第一壁904偏移不同的距離而不是相鄰的每對相對末端912、 914偏移不同距離。燈組件902、 908的相對末端912、 914的交錯設置可避免 在燈組件902、 906的末端912、 914下方的基板上以直線朝向基板中央的方向 形成很大的線性低溫區域。
在圖10所示的實施例中，負載鎖定室IOOO的部分剖面圖具有從第一側 壁1004延伸至腔體體積1006中的多個第一燈組件1002;以及從第二且相對的 側壁1010處延伸至腔體體積1006中的多個第二燈組件1008。燈組件1002、 1008通常以上述般形式構成。
每對相對的燈組件1002、 1008通常以大致同軸的方式并列設置。第一燈 組件1002從第一側壁1004延伸的距離大于腔體體積1006的一半長度。第二 燈組件1008亦從第二側壁1010延伸超過腔體體積1006 —半以上的距離。可 選定延伸的長度以使鄰接燈組件1002、 1008的末端1012、 1014可重迭，例如， 鄰接燈組件1002、 1008的末端1012、 1014延伸超過彼此。在此交錯與并列的 設置中，出現在鄰接燈組件1002、 1008的末端1012、 1014之間的低熱傳送的 面積是交錯的，如此可增加由燈組件1002、 1008對其進行加熱的基板的溫度 均勻性。
在各種上述的實施例中，燈組件通常垂直于負載鎖定室的壁，燈組件是由 此處延伸的。然而，也可以使燈組件定位成與負載鎖定室的壁成一個啟動角度， 燈組件是由此處延伸的。例如，在圖ll所示的實施例中，從負載鎖定室iioo 的相對側壁1106、 1108處延伸的傾斜的燈組件1102、 1104可有一個角度1120。 角度1120被界定在燈組件1102的中心線1122與虛線1124之間，虛線1124 與壁1106呈現垂直的方向。在一實施例中，角度1120可大約是1至30度， 例如大約1至10度或大約1至5度。燈組件1104的中心線1126可平行于燈
19組件1102的中心線1122。燈組件1102、 1104可如圖11所示地交錯且并列設 置，或如圖9所示地共軸交錯設置，或其它設置方式。傾斜的燈組件進一步混 合與燈組件的末端的低溫輸出，如此增強熱基板的溫度均勻性。
因此，提供了一個經加熱的負載鎖定室。末端支撐的燈組件使燈的位置與 腔體主體的頂部在真空條件下所經歷的偏移相互之間沒有影響，藉此使排氣與 真空循環期間燈與基板之間的距離改變達到最小。再者，當燈的電連接位于真 空環境外時，在真空環境中的電弧放電可以減少。還有，相對的管件設計有利 于燈的更換且甚至在鄰近的腔體非常靠近負載鎖定室時亦不需要打破真空。
雖然前文已闡述本發明的具體實施例，在不脫離本發明的基本精神與范圍 下，當可設計出本發明的其它具體實施例，且本發明的范圍由后附的權利要求 書所界定。
權利要求
1.一種經加熱的負載鎖定室，包含腔體主體，具有一內部體積與至少二個基板存取口；以及多個燈組件，至少部分地延伸進入該腔體主體的內部體積中，其中每個燈組件更包含燈；以及傳導管件，延伸進入該腔體主體的內部體積中，并提供一壓力阻障以將該燈與該腔體主體的內部體積隔離開。
2. 如權利要求1所述的經加熱的負載鎖定室，其中該傳導管件更包含 封閉端，位于該腔體主體的內部體積中；以及開口端，使該燈暴露于該腔體主體外的大氣環境。
3. 如權利要求1所述的經加熱的負載鎖定室，其中該傳導管件更包含-反射材料，用于涂布該管件的上表面。
4. 如權利要求3所述的經加熱的負載鎖定室，其中該反射材料更包含金。
5. 如權利要求1所述的經加熱的負載鎖定室，其中該傳導管件由石英所制成。
6. 如權利要求1所述的經加熱的負載鎖定室，其中該傳導管件具有一選定的 形狀，以當該管件被真空處理條件包圍且該管件的內部基本上處于大氣壓狀態時防 止該管件塌陷。
7. 如權利要求1所述的經加熱的負載鎖定室，其中該燈更包含一碳紅外線燈。
8. 如權利要求7所述的經加熱的負載鎖定室，其中該燈更包含一長U型組件。
9. 如權利要求1所述的經加熱的負載鎖定室，其中該燈更包含 反射材料，用于涂布該燈的上表面。
10. 如權利要求9所述的經加熱的負載鎖定室，其中該反射材料更包含金。
11. 如權利要求l所述的經加熱的負載鎖定室，其中多個燈組件更包含-第一組燈組件，由該腔體主體的第一壁延伸；以及第二組燈組件，由該腔體主體的第二壁延伸，其中第一與第二組的燈組件具 有平行的中心線。
12. 如權利要求11所述的經加熱的負載鎖定室，其中這些燈組件的中心線并 未定向成垂直于該第一壁的方向。
13. 如權利要求1所述的經加熱的負載鎖定室，其中多個燈組件更包含-第一燈組件，由該腔體主體的第一壁延伸；以及第二燈組件，由該腔體主體的第二壁延伸，其中第一與第二燈組件具有共軸 的中心線。
14. 如權利要求13所述的經加熱的負載鎖定室，其中多個燈組件更包含 第三燈組件，由該腔體主體的第一壁延伸；以及第四燈組件，由該腔體主體的第二壁延伸，其中第三與第四燈組件具有共軸 的中心線，以及其中第一與第二燈組件的末端是與第三與第四燈組件的末端對準
15.如權利要求13所述的經加熱的負載鎖定室，其中多個燈組件更包含 第三燈組件，由該腔體主體的第一壁延伸；以及第四燈組件，由該腔體主體的第二壁延伸，其中第三與第四燈組件具有共軸 的中心線，以及其中第一與第三燈組件的末端以不同的距離突出進入該腔體主體
16. —種經加熱的負載鎖定室，包含腔體主體，具有一內部體積以及至少二個基板存取口；至少一個燈組件，包含燈；以及傳導管件，用于將該燈罩在其中，其中該傳導管件更包含開口端，延伸穿過該腔體主體的側壁，該管件的開口端被密封至該腔體主體的側壁上，使得該管件的內部向大氣打開；以及封閉端，延伸進入該腔體主體的內部體積且由其所包圍，該封閉端被支撐著且與該腔體主體的頂部間隔開。
17. 如權利要求16所述的經加熱的負載鎖定室，其中該管件的中心線具有平行于該腔體主體的底部的方向。
18. 如權利要求17所述的經加熱的負載鎖定室，其中該管件的中心線的方向不垂直于該腔體主體的壁，該管件從該腔體主體的壁延伸。
19. 一種經加熱的負載鎖定室，包含(A) 腔體主體，具有由第一側壁與第二相對側壁所界定的內部體積；(B) 多個第一燈組件，以平行的關系被支撐著，每個第一燈組件更包含燈；以及傳導管件，用于將該燈罩在其中，其中該管件包含開口端，該燈可由該開口端延伸穿過該腔體主體的第一側壁；以及封閉端，朝向第二側壁延伸并進入該腔體主體的內部，以及其中該管件提供一壓力阻障以將該燈與該負載鎖定室的內部體積隔離開；以及(C) 多個第二燈組件，以平行的關系被支撐著，每個第二燈組件更包含燈；以及傳導管件，用于將該燈罩在其中，其中該管件更包含開口端，該燈可由該開口端延伸穿過該腔體主體的第二側壁；以及封閉端，朝向第一側壁延伸并進入該腔體主體的內部，以及其中該管件提供一壓力阻障以將該燈與該負載鎖定室的內部體積隔離開。
20. 如權利要求19所述的經加熱的負載鎖定室，其中第一燈組件的中心線具有平行于該腔體主體的底部的方向，以及其中第一燈組件之一的中心線是與第二燈組件的中心線共軸的。
21. 如權利要求19所述的經加熱的負載鎖定室，其中該第一燈組件的封閉端是對準的。
22. 如權利要求19所述的經加熱的負載鎖定室，其中該第一燈組件的封閉端是交錯設置的。
23. 如權利要求19所述的經加熱的負載鎖定室，其中該第一燈組件與該第二燈組件穿插設置。
24. 如權利要求19所述的經加熱的負載鎖定室，其中該第一燈組件與該第二燈組件是以非平行于該腔體主體的壁的方向而設置的，其中各自的燈組件從該腔體主體的壁延伸。
25. 如權利要求24所述的經加熱的負載鎖定室，其中該第一燈組件與該第二燈組件穿插設置。
全文摘要
本發明的實施例包含經加熱的負載鎖定室。在一實施例中，經加熱的負載鎖定室包含腔體主體，其具有多個燈組件，這些燈組件至少部份地位于腔體主體中。每個燈組件包含可罩住一燈的傳導管件。該傳導管件延伸進入該腔體主體中，并提供一壓力阻障以將該燈與該腔體主體的內部體積隔離開。在另一實施例中，該傳導管件的開口端延伸穿過該腔體主體的側壁。該傳導管件的封閉端是由該腔體主體的內部體積包圍的，且在該腔體主體的頂部下方按間隔的關系被支撐著。該管件的開口端被密封至該腔體主體的側壁，使得該管件的內部朝向大氣打開。
文檔編號F26B3/30GK101495829SQ200780028318
公開日2009年7月29日 申請日期2007年8月10日 優先權日2006年8月14日
發明者S·安瓦爾, S·栗田, 李皆淳 申請人:應用材料股份有限公司