CN106463401A - 灯的固持及绝缘特征结构 - Google Patents

Abstract

本公开内容的实施方式一般涉及用于热处理腔室中被用作热辐射源的灯的经改良的固持及绝缘特征结构。在一个实施方式中，提供处理腔室。该处理腔室包括用于半导体基板热处理的灯组件、灯组件壳体、功率分配组件及分隔板，灯组件具有灯电连接器及第一侧向操作元件，灯组件壳体具有用于容纳灯组件的通道，功率分配组件具有用于承接灯电连接器及将功率传送到灯电连接器的插座，分隔板设置于灯组件壳体与功率分配组件之间，其中分隔板具有经成形以允许灯电连接器通过分隔板的通道，及分隔板具有固持特征结构，固持特征结构经构造以啮合或松开第一侧向操作元件。

Description

灯的固持及绝缘特征结构

背景

技术领域

本公开内容的实施方式一般涉及用于热处理基板的装置。具体而言，本公开内容的实施方式涉及用于热处理腔室中被用作热辐射源的灯的固持特征结构。

背景技术

快速热处理(RTP)系统用于半导体晶片制造中以产生半导体芯片(chip)上的化学变化或蚀刻表面结构。一种典型RTP系统可包括半导体处理腔室及位于半导体处理腔室内的灯头组件。多个辐射热源，例如灯定位于灯头内。灯一般包括灯泡及与灯泡耦接的插头。灯泡的插头具有与设置于印刷电路板(PCB)结构上的插座匹配的销。灯可由PCB结构供电。当灯泡故障时，通过将销自插座拉出而把灯移除，并且将新灯放置回灯头中，销与插座于灯头中啮合。

为减少营运成本，在所属领域中，总存在以销与PCB结构的稳固连接而无需复杂工具快速且简单地啮合与松开灯的需要。

发明内容

本公开内容的实施方式一般地涉及用于热处理腔室中被用作热辐射源的灯的改良固持与绝缘特征结构。在一个实施方式中，提供一种用于热处理腔室中的灯组件。灯组件包括用于热处理半导体基板的灯及具有插座的功率分配组件，灯具有灯电连接器，灯电连接器具有设置于灯电连接器的外表面上的侧向操作元件，插座带有经调整尺寸而允许灯电连接器通过的开口，以及当灯电连接器完全插入插座时紧固侧向操作元件，插座承接灯电连接器及将功率传送到灯电连接器的侧向操作元件。

在另一个实施方式中，灯组件包括用于半导体基板热处理的灯及具有插座的功率分配组件，灯包括灯电连接器，灯电连接器具有设置于灯电连接器的外表面上的第一侧向操作元件，插座带有经调整尺寸而允许灯电连接器通过的开口，其中插座承接灯电连接器及将功率通过接触特征结构传送到灯电连接器的第一侧向操作元件，及其中插座具有经成形而啮合或松开第一侧向操作元件的第二侧向操作元件。

又在另一个实施方式中，提供一种处理腔室。该处理腔室包括用于半导体基板热处理的灯组件、灯组件壳体、功率分配组件及绝缘分隔板，灯组件具有灯电连接器及第一侧向操作元件，灯组件壳体具有用于容纳灯组件的通道，功率分配组件具有用于承接灯电连接器及将功率传送到灯电连接器的插座，绝缘分隔板设置于该灯组件壳体与功率分配组件之间，其中分隔板具有经成形以允许灯电连接器通过分隔板的通道，及分隔板具有固持特征结构，固持特征结构经构造以啮合或松开第一侧向操作元件。

附图说明

以上简要概述的本公开内容的详述特征可以被详细理解的方式、以及本公开内容的更特定描述，可以通过参照实施方式获得，本公开内容的一些实施方式绘示于附图中然而，应当注意，附图仅绘示了本公开内容的典型实施方式，因而不应视为对本公开内容的范围的限制，因此本公开内容可允许其它等同有效的实施方式。

图1是具有灯组件阵列的热处理腔室的示意性截面图。

图2是热处理腔室的冷却腔室中的灯组件阵列的俯视图。

图3A是根据本公开内容的实施方式的可用于热处理腔室中的示例性灯组件的截面示意图。

图3B是根据本公开内容的实施方式的可用于热处理腔室中的另一个示例性灯组件的截面示意图。

图4根据本公开内容的实施方式描绘安装于PCB结构的灯组件、分隔板与灯组件壳体。

图5A描绘具有于插座内设置的接触特征的PCB结构的示意性截面图，插座形成于PCB结构中。

图5B与图5C描绘可用于增进固持特征结构与电连接器间电连接的示例性电连接器的局部示意性截面图。

图6根据本公开内容的替代实施方式描绘具有于导电插座内设置的接触特征结构的PCB结构的部分放大的示意性截面图。

图7A根据本公开内容的实施方式描绘PCB结构与灯组件的放大示意性截面图。

图7B与图7C描绘于图7A中示出的啮合特征结构的可能变形。

图8根据本公开内容的实施方式描绘PCB结构与灯组件的放大示意性截面图。

图9根据本公开内容的实施方式描绘具有固持特征结构的图3B的灯组件。

具体实施方式

本公开内容的实施方式一般涉及用于诸如快速热处理(RTP)腔室的热处理腔室中被用作热辐射源的灯的改良的固持与绝缘特征结构。改良的灯组件通过对灯电连接器和/或功率输送板提供固持特征结构而允许简单、快速的替换灯，从而在没有复杂工具的条件下可以将灯与功率输送板稳固地啮合或松开。本公开内容所披露的固持特征结构一般包括侧向操作元件，例如接触弹簧、弹簧负载构件、滑件、槽口或槽等。因此，可以有时效的和节约成本的方式完成故障灯的替换。以下详述各种实施方式的细节。

示例性腔室硬件

图1是RTP腔室100的截面示意图，本公开内容的实施方式可用于RTP腔室100。举例而言，于工艺期间，诸如热退火、热清洁、热化学气相沉积及热氮化期间，RTP腔室100能够提供加热基板的受控热循环。可以预期，本公开内容的实施方式也可用于自底部、顶部或两者加热的外延沉积腔室及其它使用底部加热的RTP腔室。RTP腔室100包括围绕工艺区138的腔室壁136。例如，围绕工艺区138的腔室壁136可以包括由主体152形成的侧壁140与下壁144及由静置于主体152上的传送窗156形成的顶壁148。主体152可由不锈钢制成，尽管也可使用铝及其它合适的材料。窗156由对红外光透明的材料制成，例如透明的经熔融的二氧化硅(silica)石英。

在工艺区138中的处理期间，基板支撑件160夹持基板164。基板支撑件160可包括在处理期间旋转基板164的可旋转结构。例如，支撑件160可包括定位于主体152中沟道(channel)172内的磁悬浮转子168。磁悬浮转子168支撑石英支撑圆柱176，在石英支撑圆柱176上为支撑环180，用以夹持基板164。包含转子168的位于沟道172外部的磁性定子184用于磁性诱导转子168于沟道172中的旋转，这样相应地导致基板164在支撑环180上旋转。例如，可以每分钟约100至约250转旋转基板164。

辐射源188将辐射导向基板164上，并且可以定位于基板164上，例如在窗156上的RTP腔室100的顶板192中。辐射源188产生加热基板164的波长的辐射，例如具有波长约200nm至约4500nm的辐射。在一个实施方式中，辐射源188可包括蜂窝阵列196的灯组件20。各灯组件20具有可以为热辐射(radiation)发光灯泡的灯48，如钨卤素(tungsten-halogen)灯。阵列196可包括一或多个近似径向的加热区，该一或多个近似径向的加热区可以经独立调整而控制跨基板164的温度。例如，用于处理300mm(12英寸)的晶片，辐射源188可包括以径向对称方式定位而分成15个区的409个灯。各区可以独立地控制以提供传送到基板164的热的径向分布的良好控制。辐射源188能够快速加热基板164，例如以约50℃/s至约280℃/s的速率，用以热处理。

在该阵列196的灯组件20的各灯组件20密封于管状灯组件壳体204中。灯组件壳体204的一端邻近于传送窗156。灯组件壳体204可具有由任何合适的光反射材料制成的反射内表面208，诸如镀金铝。反射内表面208增加由灯组件20至基板164的光及热传递的效率。灯组件壳体204可密封于流体冷却腔室212，流体冷却腔室212由上与下流体腔室壁216、220及圆柱流体腔室侧壁224界定。夹具256可用于将主体152、窗156与冷却腔室212紧固在一起。O型环260定位于窗156与冷却腔室212之间及窗156与主体152之间，以于这些界面处提供真空密封。

举例而言，冷却流体可以由冷却流体入口228引入冷却腔室212并由冷却流体出口232而自冷却腔室212移除，冷却流体诸如水。图2图示冷却腔室212中的灯组件壳体204的阵列196的灯组件20的俯视图。冷却流体在灯组件壳体204之间的空间236中移动，并且可由挡板240引导，从而确保有效流体流动以自灯组件壳体204中的灯组件20传递热。提供真空泵248以减少灯组件壳体204中的压力。真空泵248由圆柱侧壁224中的导管252及冷却腔室212的底壁144中的槽而与灯组件壳体204耦接。

在某些实施方式中，可提供并构造热传导气体诸如氦的加压源(未图示)以用热传导气体冷却灯组件壳体204，由此促进灯组件20与冷却腔室212之间的热传递。加压源可由口和阀与灯组件壳体204连接。热传导气体可用一方式引入，使得灯组件壳体204(及因此设置在灯组件壳体204中的灯组件20)在降低的热传导气体的压力下操作。

主体152的下壁144可包括定位于基板164下的反射板264。还可提供如具有光纤探针的高温计的一或多个温度传感器268以在处理期间侦测基板164的温度。传感器268与腔室控制器272连接，腔室控制器272可以使用腔室控制器272的输出以决定供应至单个灯组件20与一区内的灯组件20的群组的功率级。各组的灯组件20可以由多区域灯驱动器276分别供电与控制，多区灯驱动器276依序由控制器272控制。

气体供应280可以提供工艺气体进入处理区域138中及控制RTP腔室100中的大气。气体供应280包括工艺气体的源284及导管288，导管288具有流控制阀292，流控制阀292将源284连接到RTP腔室100中的气体入口(未图示)以提供RTP腔室100中的气体。排气装置202控制RTP腔室100中的气体压力及将工艺气体自RTP腔室100排出。排气装置202可包括一或多个排出口206，排出口206接收使用过的工艺气体以及将使用过的气体传递到排气导管210，排气导管210馈入(feed)一或多个排气泵211。排气导管210中的节流阀213控制RTP腔室100中的气体压力。

RTP腔室100包括功率输送系统，例如设置于上流体腔室壁216的顶部上的印刷电路板(PCB)结构297。PCB结构297可包括经构造以承接灯组件20的电连接器的插座299。PCB结构297也可包括电迹线(trace)与其它导电元件以将功率与讯号自多区灯驱动器276与控制器272传送到灯组件20。多个灯组件20的各者插入PCB结构297以用于由驱动器276到电源(未图示)的电连接。

RTP腔室100也可包括支撑PCB结构297或灯组件20的分隔板170。分隔板170与PCB结构297形成上流体腔室壁216，而窗156形成下流体腔室壁220。分隔板170可由电绝缘材料制成，诸如聚酰亚胺、塑料或陶瓷材料。如以下更具体地讨论，分隔板170可包括多个插座对(见图4-9)，各插座对经构造而允许灯组件20的电连接器通过。插座可由分隔板170中的钻孔形成。这些孔可起到密封插口(pocket)的作用以防止电连接器之间的电弧。

多个功率供应接线板82可位于PCB结构297上。接线板电连接到PCB结构297的接线板垫与功率分配迹线。在一构造中，各区的灯成对连接。因此，例如，对于具有30个灯的灯区域，有15个接触线来自两接线板垫的各者，为各个灯对提供供应与返回(supply andreturn)。缆线84将接线板82连接到多区灯驱动器276。缆线84可延伸通过保护盖部86的顶表面。盖部86覆盖全部暴露的电连接，以保护人员免于潜在的电击。

图3A是根据本公开内容的实施方式可用于诸如RTP腔室100之类的热处理腔室中的示例性灯组件300的示意性截面图，热处理腔室诸如RTP腔室100。灯组件300一般包括灯主体302、灯泡304与灯基部306。灯基部306可包括承接一对电连接器310的选择性灯插头308。灯泡304是容纳钨灯丝305的石英套管。钨导线312a、312b自灯丝305延伸且各个附接(例如焊接)于钼箔307。钼导线314a、314b附接(如焊接)于钼箔307且自钼箔307延伸。石英压封件309封装并产生密封件于钼箔307附近。钼导线314a、314b自压封件309延伸出而用于电连接。

压封件309与钼导线314a、314b耦接或插入灯主体302，灯主体302可以是不锈钢圆柱，其中钼导线314a、314b连接(例如焊接)于延伸通过灯主体302的传导销组件316a、316b。保险丝318串列地附接于钼导线314a、314b的至少一个与传导销组件316a、316b之间。灯主体320以陶瓷封装化合物315填充，且灯主体302的端部以灯插头308密封。灯插头308具有延伸通过灯插头308并与传导销组件316a、316b电连接的电连接器310。电连接器310插入通过分隔板，诸如图1的分隔板170，并插入于PCB结构297中形成的各个的导电插座299，用以连接至电源。灯基部306和/或灯插头308可由弹性材料制成,例如合成橡胶(elastomer)，以适应电连接器310与分隔板内形成的插座对之间的不完美排列。

如以下将更详细讨论，电连接器310中的一个或是两者可包括环形(circumferential)槽口，环形槽口经调整而容纳设置于分隔板(例如图4中所示的分隔板170)内的固持特征结构以啮合或松开带有PCB结构的灯组件300，例如图1中所示的PCB结构297。

图3B是根据本公开内容的实施方式的可用于诸如RTP腔室100之类的热处理腔室中的另一个示例性灯组件350的示意性截面图。应当注意到，图3A与图3B所描述的构思与特征结构同样适用于本公开内容讨论的各种实施方式。一般来说，灯组件350包括透光套管352，透光套管352包含灯丝354及与透光套管352耦接的压封件356。灯组件350是不使用不锈钢灯主体或不使用图3A的灯组件300中所用的陶瓷封装化合物的无基部灯组件。灯丝354分别由灯丝导线357a、357b而与设置于压封件356内的金属箔358a、358b电连接。压封件356封装并产生密封件于金属箔358a、358b附近。金属箔358a、358b与延伸通过压封件356的电连接器360a、360b电连接。如需要，电连接器360a、360b的端部可延伸通过插头(未图示)以插入通过分隔板，例如自图1的分隔板170，并进入形成于PCB结构297内的各个导电插座299以用于分配功率到灯丝354。在某些情况中，灯组件350的电连接器360a、360b中的至少一个可具有环形槽口，该环形槽口经调整而容纳设置于分隔板(例如于图4中所示的分隔板170)内的滑件以啮合或松开带有PCB结构297的灯组件350。

灯组件350可以具有或不具有透光套管352或压封件356中的保险丝(未图示)。一般而言，设置保险丝以限制灯故障期间灯中的电弧或可能的爆炸。可于透光套管352与压封件356的外部设置保险丝以防止灯故障期间不可预期的套管破裂或碎裂。在灯组件350为简单套管/保险丝样式的情况中(即将保险丝合并到灯组件350的内部或外部)，保险丝可以与灯组件350一起替换。在灯组件350是简单套管式样的情况中(即保险丝没有用于灯组件350中)，灯组件350可选地提供保险丝，用以与电连接器360a、360b相连接。在保险丝设置于透光套管352与压封件356外部的情况中，灯组件350可包括额外的组件以提供足够的刚度(rigidity)给电连接器360a、360b，用以吸收灯组件350插入到PCB结构297期间所施的压缩力(即保护保险丝免于承受压缩)。用于增进电连接器或引线/导线刚性的各式组件描述于2014年3月6日提出的代理人序号020542，申请号14/199,563的美国专利申请案，该美国专利申请案发明名称为“简化的灯设计”，本申请案通过引用整体并入在此并用于多种用途。在某些实施方式中，保险丝可以可选地并入于其它部分的电路，例如PCB结构，并且在灯组件350中可以是不必要的。

由于去除许多昂贵元件，例如不锈钢灯主体或陶瓷封装物，在某些应用中，图3B中所示的灯组件350可优于图1中所示的灯组件300。

用于灯组件/PCB结构的示例性固持特征结构

图4根据本公开内容的实施方式描绘安装于PCB结构297、分隔板170与灯组件壳体204内的灯组件，该灯组件类似于图3A与图3B所示的灯组件。为求清楚，图3A的简化灯组件300连同图4描绘与讨论。分隔板170设置于PCB结构297与灯组件壳体204之间。分隔板170具有经成型而允许灯电连接器310与灯插头308(如果有使用)通过的通道或插座402。当灯电连接器完全插入形成于PCB结构297中的导电插座299时，各灯电连接器310坐于形成于PCB结构297中的导电插座299内以产生与电接触端子的电接触，电接触端子形成于PCB结构297中，功率自电源通过该电接触端子而供应至灯组件。在某些使用灯插头308的实施方式中，灯插头308可包括环形槽(未图示)，该环形槽经调整而承接O型环以防止电连接器310间的电弧以及防止电连接器310至接地的电弧。

在一个实施方式中，还提供带有固持特征结构406的分隔板170以啮合或松开带有PCB结构297的灯组件。固持特征结构406可以是诸如杆、销或类似物的侧向操作元件，侧向操作元件经构造而在形成于分隔板170内的沟道404中轴向滑动。在一个实施例中，固持特征结构406是轴向受限于沟道404内的弹簧负载销。沟道404以实质垂直于通道或插座402的轴向方向以及灯组件壳体204的通道的关系延伸。沟道404利于固持特征结构406与形成于灯电连接器310的外表面上的啮合特征结构对准。啮合特征结构可以是环形槽口408，当灯电连接器310完全插入导电插座299时，环形槽口408经构造而容纳固持特征结构406，例如弹簧负载销。环形槽口408可设置于灯组件的灯电连接器310的一或两者上。

在操作中，一旦灯组件插入灯组件壳体204，固持特征结构406沿实质垂直于通道或插座402的纵轴方向的方向410轴向滑动并无旋转地锁扣入(snap into)锁定位置中的环形槽口408。灯组件可进一步顺时针/逆时针旋转而将电连接器310与设置于导电插座299内的电接触件啮合。灯组件可以依反序自PCB结构297移除。固持特征结构406与环形槽口408因而提供卡扣啮合(snap-fit engagement)，卡扣啮合而使得有稳固的电连接及使灯组件能够自PCB结构297轻易松开。虽然没有讨论，但可以考虑固持特征结构406可以是任何其它合适的啮合特征结构以允许简单、快速的灯组件替换。

在某些实施方式中，PCB结构297可提供固持特征结构以额外或替代地提供与灯组件的电/物理连接。图5A描绘具有设置于插座299内的接触特征结构502的PCB结构297的示意性截面图，插座299形成于PCB结构297内。在一个实施方式中，接触特征结构502可以是例如悬臂型弹簧接触件的侧向操作元件，一旦灯电连接器完全插入导电插座299时，侧向操作元件经构造而承接与紧固灯组件的电连接器310到位。在图5A所示的实施方式中，各悬臂型弹簧接触件具有两个相对弹性的金属叶片504，各金属叶片504自插座299的侧壁506向内弯曲而形成半径弯曲(radius bend)。在某些实施方式中，金属叶片没有弯曲而在没有连接的端处接触。电连接器310的一或两者可具有对应的侧向操作元件，例如环形槽510，侧向操作元件具有实质对应于半径弯曲的剖面以建立在接触特征结构502上的接触点。因为以一个弹性金属叶片将电连接器310压抵较少弹性或无弹性的金属叶片也可实现此概念，所以可以理解悬臂型弹簧接触件可不必要求两个金属叶片皆是弹性的。此外，各插座209可具有任何所需数量的接触特征结构502，例如介于约1至约10之间的接触特征结构，举例而言约两个、四个或更多接触特征结构。

固持特征结构(如悬臂型弹簧接触件)与形成于侧壁506上的电迹线508电连接，功率自电源通过该电迹线而供应至灯组件。虽然没有详细图示，但可以预期形成于插座299的侧壁506上的迹线508可包括需要将功率从电源传送出的功率供应端与接地端。还可预期电连接器310可具有与半径弯曲匹配的不同剖面形状。图5B与图5C描绘可用于增进固持特征结构与电连接器520、530间电连接的两个示例性电连接器520、530的局部示意性截面图。为求清楚，仅示出了灯组件的一个电连接器。电连接器520、530与图5A中所示的电连接器310的功能相似，除了电连接器520具有往灯插头308向内缩小的第二端524(相对于第一端522)，而电连接器530具有界定环形槽536于两个凸缘部分532、534间以配合固持特征结构的两个凸缘部分532、534。

在操作中，一旦灯组件插入灯组件壳体204中，穿过分隔板170的灯组件的电连接器310与接触特征结构502接触。在使用悬臂型弹簧接触件的情况中，当金属叶片504的半径弯曲开始电连接器310的末端接触时，金属叶片504的半径弯曲被向内压缩，且一旦金属叶片504的半径弯曲无旋转地锁扣入环形槽510时，金属叶片504的半径弯曲向外恢复到自然状态。

图6根据本公开内容的替代性实施方式描绘具有例如于导电插座299内设置的接触特征结构602的侧向操作元件的PCB结构297的部分的放大示意性截面图。接触特征结构602在结构上与图5A的接触特征结构502相似，除了相对弹性的金属叶片604的两端是被点焊或软焊(soldered)606于插座299的侧壁506以增加插座299与接触特征结构602之间的摩擦力。同样地，接触特征结构602与形成于侧壁506上的电迹线508电连接，功率自电源通过电接触线508而供应至灯组件(未图示)的电连接器。在某些实施方式中，固持特征结构的固持力可通过让金属叶片604较少圆形及更多尖角而进一步增加。

图7A根据本公开内容的实施方式描绘PCB结构与灯组件的放大示意性截面图。图7A在构思上与图4相似，除了灯组件的电连接器具有啮合特征结构700与PCB结构上或PCB结构的插座内的啮合特征结构啮合，从而增强电连接器与PCB结构间的电/物理连接。为求清楚，图7A仅示出了灯组件的一个电连接器。可以预期，本文讨论的固持特征结构可以设置于灯组件的电连接器中的一或两者上。

在图7A中，电连接器310具有设置于电连接器310上的啮合特征结构700以允许灯组件与PCB结构297沿着方向711的简单、快速啮合。啮合特征结构700可以是例如接触弹簧702的侧向操作元件。各接触弹簧702可具有自电连接器310的外表面703对称且向外延伸的两个相对弹性的金属导线。各金属导线可弯曲为具有顶点704a、704b彼此背向的实质V型的弹簧部分。PCB结构297具有插座706，例如图1的导电插座299，插座706带有经构造而允许电连接器310通过的开口708。两顶点704a、704b间的径向距离可稍微大于开口708的直径。电迹线(未图示)嵌入于PCB连接器710内，PCB连接器710设置于插座706的侧壁712上。功率可以自电源经过PCB连接器710而供应至灯组件。在某些实施方式中，相对弹性的金属导线的一端可被点焊或软焊714于电连接器310的外表面703以增加PCB连接器710与啮合特征结构700间的摩擦力。

因为当电连接器310插入插座299时，以一个弹性金属导线将电连接器310压抵较少弹性或无弹性的金属导线亦可实现此构思，所以可以理解接触弹簧702可不必要求两个金属导线皆为弹性的。此外，各电连接器310可具有任何所需数量的啮合特征结构700，例如介于约1至约10之间的啮合特征结构，举例而言约两个、四个或更多接触特征结构。

在操作中，当金属导线的V型弹簧部分开始接触PCB连接器710时，金属导线的V型弹簧部分被向内压缩，以及当灯电连接器310无旋转地完全插入插座299中时，接着金属导线的V型弹簧部分向外恢复到自然状态。因此，V型弹簧部分与PCB连接器710间的卡扣啮合建立。作业员可通过将灯电连接器310自插座299拉出而移除故障的灯组件。

图7B与图7C描绘示图7A中所示的啮合特征结构700的可能变形。在图7B中，啮合特征结构750是合适的侧向操作元件，例如与啮合特征结构700相似的接触弹簧，除了相对弹性的金属导线751a、751b的两端被点焊或软焊754于电连接器310的外表面703以增加啮合特征结构700与灯组件的电连接器310间的摩擦力。金属导线可弯曲为相对于图7A中所示V型弹簧部分的更弯曲或圆形的形状。在图7C中，啮合特征结构770是相似于啮合特征结构700的接触弹簧，除了两个相对弹性的金属导线772a、772b自电连接器310的外表面703对称且向外地延伸并具有指向灯插头308或背向插座299的扩口端。金属导线772a、772b的一端被点焊或软焊774于电连接器310的外表面703。

在操作中，灯组件插入灯组件壳体(未图示)，以及当固持特征结构750、770的金属导线开始接触PCB连接器710时，固持特征结构750、770的金属导线被向内压缩，以及当灯电连接器310无旋转地完全插入插座299中时，接着固持特征结构750、770的金属导线向外恢复到自然状态。因此，固持特征结构750、770与PCB连接器710间的卡扣啮合建立。同样地，作业员可通过将灯电连接器310自插座299拉出而移除故障的灯组件。

图8根据本公开内容的实施方式描绘PCB结构与灯组件的放大示意性截面图。图8在构思上与图5A相似，除了PCB结构297具有与设置于插座299内的啮合特征结构804分隔的接触特征结构802。一般来说，啮合特征结构804为用以与形成于灯组件的电连接器310上的匹配凹槽806啮合而提供的侧向操作元件，从而增强电连接器与PCB结构297之间的电/物理连接。灯电连接器310可以沿着插座299内的方向813移动。为求清楚，图8中仅示出了灯组件的一个灯电连接器。可以预期，本文讨论的啮合与固持特征结构可以设置于灯组件与PCB结构的电连接器中的一或两者上。

在一个实施方式中，电连接器310具有侧向操作元件，例如环形C型槽806经调整而与PCB结构297的固持特征结构804啮合。固持特征结构804可为受限于锁定沟道810中的弹簧负载球808，锁定沟道810设置于插座299的侧壁712上。可以考虑，固持特征结构804可为线性弹簧构件，例如，一般用于圆柱截面部分上的“C”环型弹簧。环形槽806具有实质对应于弹簧负载球808形状的对称截面。当弹簧负载球808与灯电连接器310接触时，弹簧负载球808在垂直于插座299的纵轴方向上的锁定沟道810中轴向滚动。当电连接器310插入插座299时，锁定沟道810便于弹簧负载球808与电连接器310的环形槽806的对准。固持特征结构804也可起到密封块的作用以防止电连接器之间与自电连接器至接地的电弧。

接触特征结构802经构造而将功率自电源(未图示)通过形成于插座299的侧壁712上的PCB连接器710而传送至灯组件。接触特征结构802可以是适于在灯电连接器310插入插座299时，建立与灯电连接器310电连接的任何导电元件。在一个实施方式中，接触特征结构802是悬臂型弹簧接触件。悬臂型弹簧接触件可具有两个相对弹性的金属叶片814a、814b，金属叶片814a、814b的各个自插座299的侧壁712向内弯曲。金属叶片814a、814b的一或两端可点焊或软焊于侧壁712上。虽然未详尽图示，但可以预期电迹线(例如用于自电源传送功率所需的功率供应端及接地端)可设置于PCB连接器710上。

因为当电连接器310插入插座299时，以一个弹性金属叶片将电连接器310压抵较少弹性或无弹性的金属叶片也可实现此构思，所以可以理解接触弹簧802可不必要求两个金属叶片皆为弹性的。此外，各插座299可具有任何所需数量的接触特征结构802，例如介于约1至约10之间的啮合特征结构，举例而言约两个、四个或更多接触特征结构。

在操作中，一旦灯组件插入灯组件壳体(未图示)时，灯组件的电连接器310与固持特征结构804接触，在此情况中，固持特征结构804是弹簧负载球808。当球808开始接触灯电连接器310的末端时，球808受径向与向内压缩，以及一旦灯电连接器无旋转地完全插入插座299时，弹簧负载球808立即锁扣入环形槽806，接着球808向外释放。作业员可通过将灯电连接器310自插座299拉出而移除故障的灯组件。

可以预期，以上讨论的构思也可应用于没有使用不锈钢灯主体或陶瓷封装化合物的其它无基部的灯组件，例如图3B所示的灯组件350。图9根据本公开内容的实施方式描绘具有固持特征结构900的图3B的灯组件350。灯组件350一般与以上图3B中所讨论的灯组件相同，除了固持特征结构900设置于压封件356的外表面382上。在一个实施方式中，固持特征结构900为侧向操作元件，例如，经构造而与对应的侧向操作元件啮合的环形槽380，例如于分隔板上设置的啮合特征结构902，分隔板例如图1的分隔板170。啮合特征结构902可为自分隔板170的内表面904向外径向延伸的凸块或凸缘。凸块或凸缘应该够顺应以滑过压封件356及锁扣入环形槽380。或者，固持特征结构900可设置于分隔板170的内表面904上，而啮合特征结构902设置于压封件356的外表面382上。在任一情况中，一旦灯电连接器360a、360b完全插入插座299时，啮合特征结构902锁扣入固持特征结构900以及灯组件350因而与PCB结构297无旋转地啮合。灯组件350的部分或整个压封件356也容纳于通道或插座402内，带有完全插入各个插座299中的灯电连接器360a、360b。作业员可通过将灯电连接器自插座299拉出而移除故障的灯组件。

虽然未详尽图示，但可以预期，电迹线(例如用以自电源传送功率的功率供应端及接地端)可设置于插座299内，功率自电源(未图示)经过插座299而分配至灯丝354。相关于图4-8以上所讨论的各种电接触件、迹线或PCB连接器可使用在插座299内以用于所需的电连接。也可以考虑使用任何其它合适的啮合特征结构替代固持特征结构900与啮合特征结构902以允许简单、快速的灯组件替换。

在某些实施方式中，绝缘涂层或盖部可施用于暴露于压封件356外的至少电连接器360a、360b。在某些实施方式中，啮合PCB结构的电连接器360a、360b的尖端或末端可没有绝缘涂层或盖部。合适的绝缘涂层材料可包括高温塑料(如氟碳聚合物)、红色硅氧烷(以氧化铁填充)、高温环氧树脂、高温酚醛树脂、聚酰亚胺、或者陶瓷或玻璃条(glass slip)。合适的盖部可包括高温塑料收缩部或正常管、编织玻璃、氧化硅或织制陶瓷织物。盖部的直径可略为过大以调节灯头功率输送板失准。盖部可由应用于冷却器区域、收缩管、线包装等的绝缘贴合性粘结剂(insulating conformable adhesive)固定。绝缘涂层或盖部提供灯电连接器360a、360b的耐用性并有助于在含有易离子化气体诸如氦之类的减压环境(例如很少托(Torr))中的电弧抑制。

在某些实施方式中，包含灯丝354的透光套管352可包括朝向压封件356的端部附近的白色扩散涂层。扩散涂层可覆盖压封件356以及在某些情况中可覆盖相当大部分的灯电连接器360a、360b，而只剩灯电连接器360a、360b的尖端或末端部裸露以用于与PCB结构连接。

本公开内容的优势包括通过对灯电连接器和/或功率输送板提供固持特征结构来简单、快速的替换灯组件，使得不用复杂工具便可以将灯组件与功率输送板稳固地啮合或松开。因此，故障灯的替换可以有时效与节约成本的方式完成，并因此而提高全部成本与产量。

虽然前述针对本公开内容的实施方式，但在不背离本公开内容的基本范围下，可设计其它的与进一步的实施方式，而本公开内容的范围由以下的权利要求书确定。

Claims (15)

1.一种用于热处理腔室中的灯组件，所述灯组件包括：

灯，所述灯用于半导体基板热处理，所述灯具有灯电连接器，所述灯电连接器具有设置于所述灯电连接器的外表面上的侧向操作元件；以及

功率分配组件，所述功率分配组件具有带有开口的插座，所述开口经调整尺寸而允许至少所述灯电连接器通过，并且当所述灯电连接器完全插入所述插座时，紧固所述侧向操作元件，其中所述插座承接所述灯电连接器并将功率传送到所述灯电连接器的所述侧向操作元件。

2.如权利要求1所述的灯组件，其中所述侧向操作元件为具有一或多个相对弹性的金属导线的接触弹簧，所述一或多个相对弹性的金属导线自所述灯电连接器的所述外表面向外延伸，并且其中各金属导线弯曲成实质V型的弹簧部分。

3.如权利要求1所述的灯组件，其中所述侧向操作元件为具有一或多个相对弹性的金属导线的接触弹簧，及其中各金属导线弯曲成弧形或圆形。

4.如权利要求1所述的灯组件，其中所述侧向操作元件为具有一或多个相对弹性的金属导线的接触弹簧，所述一或多个金属导线自所述灯电连接器的所述外表面向外延伸，及其中所述相对弹性的金属导线的一端具有扩口端，所述扩口端与所述功率分配组件的所述插座背向。

5.一种用于热处理腔室中的灯组件，所述灯组件包括：

灯，所述灯设置于处理腔室内而用于半导体基板热处理，所述灯具有灯电连接器，所述灯电连接器具有设置于所述灯电连接器的外表面上的第一侧向操作元件；以及

功率分配组件，所述功率分配组件具有带有开口的插座，所述开口经调整尺寸而允许所述灯电连接器通过，其中所述插座承接所述灯电连接器并将功率通过接触特征结构而传送到所述灯电连接器的所述第一侧向操作元件，及其中所述插座具有第二侧向操作元件，所述第二侧向操作元件经成形而啮合或松开所述第一侧向操作元件。

6.如权利要求5所述的灯组件，其中所述第一侧向操作元件为槽及所述第二侧向操作元件为弹簧负载球或线性弹簧构件。

7.如权利要求6所述的灯组件，其中所述弹簧负载球受限于设置在所述插座的侧壁上的沟道中。

8.一种处理腔室，所述处理腔室包括：

灯组件，所述灯组件用于半导体基板热处理，所述灯组件具有灯电连接器及第一侧向操作元件；

灯组件壳体，所述灯组件壳体具有用于容纳所述灯组件的通道；

功率分配组件，所述功率分配组件具有用于承接及传送功率到所述灯电连接器的插座；以及

绝缘分隔板，所述绝缘分隔板设置于所述灯组件壳体与所述功率分配组件之间，其中所述分隔板具有经成形以允许所述灯电连接器通过所述分隔板的通道，及其中所述分隔板具有沟道，所述沟道以与所述分隔板的所述通道的纵轴方向实质垂直的关系延伸，并且所述分隔板具有固持特征结构，所述固持特征结构经构造而啮合或松开所述第一侧向操作元件。

其中所述功率分配组件的所述插座具有接触特征结构，所述接触特征结构设置于所述插座的侧壁上，所述接触特征结构与设置于所述灯电连接器的外表面上的第二侧向操作元件啮合或松开。

9.如权利要求8所述的处理腔室，其中所述第一侧向操作元件设置在所述灯电连接器的外表面上，及所述固持特征结构轴向滑入所述沟道以啮合或松开所述灯电连接器的所述第一侧向操作元件。

10.如权利要求8所述的处理腔室，其中所述固持特征结构为弹簧负载销或弹簧负载杆。

11.如权利要求8所述的处理腔室，其中所述接触特征结构为悬臂型弹簧接触件及所述第二侧向操作元件为环形槽。

12.如权利要求8所述的处理腔室，其中灯组件包括：

透光套管，所述透光套管包含灯丝；以及

压封件，所述压封件与所述透光套管耦接，所述压封件封装并产生密封件，所述密封件设置于所述压封件中的金属箔附近，其中所述金属箔由灯丝导线而与所述灯丝电连接，且所述金属箔与自所述压封件延伸的所述灯电连接器电连接。

13.如权利要求12所述的处理腔室，其中所述第一侧向操作元件为设置于所述压封件的外表面上的环形槽，及所述分隔板的所述固持特征结构为自所述分隔板的内表面向外延伸的凸部或凸缘。

14.如权利要求12所述的处理腔室，其中暴露于所述压封件外的至少所述电连接器由绝缘涂层的盖部覆盖。

15.如权利要求14所述的处理腔室，其中所述盖部包括高温塑料收缩部或正常管、编织玻璃、氧化硅或织制陶瓷织物。