CN205122538U - 用于内联基板处理工具的窗组件和内联基板处理工具 - Google Patents

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Abstract

本文提供用于内联基板处理工具的窗组件和内联基板处理工具。在一些实施方式中，一种用于内联基板处理工具的窗组件可以包括：具有内表面和外表面的窗主体，所述窗主体包括：中心半透明的部分，所述中心半透明的部分被配置成使得从辐射加热灯发射出的辐射热量穿过所述中心半透明的部分，以及表面处理的部分，所述表面处理的部分围绕所述中心半透明的部分设置并设置在每个所述内表面和所述外表面上，所述表面处理的部分被配置成最小化从所述辐射加热灯发射出的所述辐射热量的全内反射；以及一或多个模制的密封件，所述模制的密封件邻近所述窗主体的外缘设置并设置在所述窗主体的每个所述内表面和所述外表面上。

Description

用于内联基板处理工具的窗组件和内联基板处理工具
技术领域
本实用新型的实施方式总体涉及半导体处理设备。
背景技术
非晶和多晶太阳能电池在将光转换成能量方面的效率有限。单晶高迁移率材料在这方面能够实现的效率高得多，但通常成本也昂贵得多。常规设备是为要求极高且涉及非常高的成本的半导体应用所设计。然而，这些系统全都成本较高，并且无法实现高产量自动化。
为了以高产量实现用于光伏应用的非常低成本的外延沉积，本实用新型人认为需要进行根本的改变，而非仅仅使得所有物件变得更大。例如，本实用新型人已观察到，分批反应器产量有限，并且面临材料成本较高、自耗以及自动化方面的挑战。非常高流率的氢气、氮气、水以及前驱物也是所需要的。此外，当生长厚膜时，还会产生大量有害的副产物。
已多次尝试将连续的反应器用于外延工艺，但结果表明连续的反应器既无生产上的价值，也未实现良好前驱物使用率。主要问题在于膜质量差并且所需要的维护过多。
另一方面，单片式反应器在前驱物和功率(电力)利用上效率极低并且每晶片产量较低。添加单片式反应器需要复杂基板升降/旋转机制。因此，虽然单片式反应器可具有的质量极高、金属污染水平较低、并且厚度均匀性和电阻率佳，但要实现这些效果，每晶片的成本极高。
此外，对于外延系统中进行的辐射加热，这些系统中使用的窗组件就必须承受较大的温度梯度和压差。一些外延系统使用圆形穹顶式窗，这样的窗需要昂贵机加工和焊接工艺制造形成能够承受较大的温度梯度和压差的窗。另外，密封件必须要经受高温以及大量压缩负载。因此，需要简单、低成本窗和密封件，从而允许在升高温度下实现气密密封。
因此，本实用新型人提出了基板处理工具的实施方式，所述基板处理工具可提供以下优点的一些或全部：较高前驱物利用率、简单的自动化、较低成本、以及产量高且工艺质量高的相对简单的反应器设计。另外，本实用新型人还提出了窗组件的实施方式，所述窗组件允许以显著较低的成本来放大窗大小。
实用新型内容
本文提供用于内联基板处理工具中的设备。在一些实施方式中，一种用于内联基板处理工具的窗组件可以包括：具有内表面和外表面的窗主体，所述窗主体包括：中心半透明的部分，所述中心半透明的部分被配置成使得从辐射加热灯发射出的辐射热量穿过所述中心半透明的部分，以及表面处理的部分，所述表面处理的部分围绕所述中心半透明的部分设置并设置在每个所述内表面和所述外表面上，所述表面处理的部分被配置成最小化从所述辐射加热灯发射出的所述辐射热量的全内反射；以及一或多个模制的密封件，所述模制的密封件邻近所述窗主体的外缘设置并设置在所述窗主体的每个所述内表面和所述外表面上。
在进一步的实施方式中，所述窗组件进一步可包括压差式真空密封件，所述压差式真空密封件邻近所述一或多个模制的密封件设置，所述压差式真空密封件包括具有真空通道的双重密封件。
在其他进一步的实施方式中，所述压差式真空密封件可设置在两个模制的密封件之间。
在其他进一步的实施方式中，所述压差式真空密封件可允许通过监控所述压差式真空密封件的泵送区域内基础压力，连续实时监控密封完整性。
在其他进一步的实施方式中，所述中心半透明的部分可由对IR辐射半透明的材料制成。
在其他进一步的实施方式中，所述中心半透明的部分可以是由透明平坦石英(SiO2)制成。
在其他进一步的实施方式中，所述表面处理的部分在所述表面处理的部分的内表面和外表面上可经过喷砂处理。
在其他进一步的实施方式中，所述表面处理的部分的宽度可为约1英寸至约4英寸，并且邻近所述窗组件的周边设置。
在其他进一步的实施方式中，所述一或多个模制的密封件可以是模制的氟碳化合物或聚四氟乙烯(PTFE)密封件。
在其他进一步的实施方式中，所述一或多个模制的密封件可以是是矩形衬垫或圆O形环中的一个。
在其他进一步的实施方式中，所述窗主体的厚度可为约6mm至约8mm。
在其他进一步的实施方式中，所述表面处理的部分可最小化在所述一或多个密封件的表面上的导热性和漏光。
在一些实施方式中，一种内联基板处理工具包括：基板载体，所述基板载体具有基部和一对相对的基板支撑件，所述一对相对的基板支撑件具有相应基板支撑表面；以及多个模块，所述多个模块是按线性布置彼此耦接，所述线性布置包括沿所述多个模块的轴向长度而提供的轨道以有利于引导所述基板载体通过所述多个模块，其中所述多个模块中的至少一个模块包括：加热灯，用以在所述至少一个模块的内部容积中提供辐射热量；以及窗组件，所述窗组件包括：具有内表面和外表面的窗主体，所述窗主体包括中心半透明的部分以及表面处理的部分，所述表面处理的部分围绕所述中心半透明的部分设置并设置在每个所述内表面和所述外表面上，其中所述表面处理的部分最小化从所述加热灯发射出的所述辐射热量的全内反射；以及一或多个模制的密封件，所述模制的密封件邻近所述窗主体的外缘设置并设置在所述窗主体的每个所述内表面和所述外表面上。
在进一步的实施方式中，所述窗组件可进一步包括压差式真空密封件，所述压差式真空密封件包括具有真空通道的双重密封件。
在其他进一步的实施方式中，所述压差式真空密封件可设置在两个模制的密封件之间。
本实用新型的其他和进一步实施方式如下所述。
附图说明
以上简要概述并更详细描述于下文的本实用新型的实施方式可以参考附图所描绘的本实用新型的说明性的实施方式进行理解。然而，应当注意，附图仅图示了本实用新型的典型实施方式，并且因此不应被视为本实用新型的范围的限制，因为本实用新型的实施方式可以允许其他等效实施方式。
图1描绘根据本实用新型的一些实施方式的索引内联(indexedinline)基板处理工具；
图2A是根据本实用新型的一些实施方式的用于与基板处理工具的模块一起使用的窗组件的横截面侧视图；
图2B是根据本实用新型的一些实施方式的用于与基板处理工具的模块一起使用的窗组件的横截面端视图；
图3是根据本实用新型的一些实施方式的基板处理工具的模块；
图4是根据本实用新型的一些实施方式的气体入口的示意性俯视图；以及；
图5是根据本实用新型的一些实施方式用于与基板处理工具一起使用的基板载体；
为了促进理解，已尽可能使用相同元件符号指定各图所共有的相同元件。附图未按比例绘制，并可为了清楚起见而被简化。应预见到，一个实施方式的要素和特征可有利地并入其他实施方式，而无需进一步叙述。
具体实施方式
本文提供用于外延硅沉积的高容积、低成本系统的实施方式。虽然并不限制范围，但是本实用新型人认为，本实用新型的基板处理系统可尤其有利于太阳能电池的制造应用。另外，本文提供窗组件的实施方式，所述窗组件允许以显著较低的成本来放大窗大小，以供用在用于外延硅沉积的高容积、低成本系统之中。
与用来执行多步骤式基板工艺的常规基板处理工具相比，本实用新型的系统可有利地提供具有成本效益且简单的可制造性，并且实现具有能量和成本效益的使用。
例如，基本设计部件是基于平板以简化制造，并且通过使用标准形式的易于得到的材料抑制成本以使成本降低。可以使用高可靠性的线性灯。特定的灯能够针对特定应用优化。灯可以是通常用于外延沉积反应器的类型的灯。还可针对每一特定应用优化系统内的流场(flowfield)以最小化浪费。这种设计最小化净化气体需要并最大化前驱物利用率。清洁气体可添加到排气系统以有利于所沉积的材料从排气通道的去除。装载和卸载自动化也可分开进行，以有利于内联处理。也可离线处理复杂的自动化。基板预装载在载体(基座)上，用以最大化系统灵活性，由此促进与其他步骤的集成。所述系统实现系统配置的灵活性。例如，多个沉积腔室(或站)可被结合来实现多层结构或更高产量。
用于外延硅沉积的高容量、低成本系统的实施方式可使用独立基板处理工具、群集基板处理工具或索引内联基板处理工具执行。图1是根据本实用新型的一些实施方式的索引内联基板处理工具100。索引内联基板处理工具100一般可配置成为了期望的半导体应用在基板上执行任何工艺。例如，在一些实施方式中，索引内联基板处理工具100可配置以执行一或多个沉积工艺，例如，诸如外延沉积工艺。
索引内联基板处理工具100一般包括多个模块112(所示第一模块102A、第二模块102B、第三模块102C、第四模块102D、第五模块102E、第六模块102F和第七模块102G)，这些模块是按线性布置而耦接在一起。基板可如箭头122所示移动通过索引内联基板处理工具100。在一些实施方式中，可将一或多个基板设置在基板载体(例如，诸如下文关于图5所述基板支撑载体502)上，以有利于一或多个基板移动通过索引内联基板处理工具100。
多个模块112中的每个模块可单独配置来执行期望工艺的一部分。通过利用每个模块来仅执行期望工艺的一部分，多个模块112中的每一模块可具体地配置和/或优化，以相对于所述工艺的那个部分的最有效的方式操作，由此使得与用于执行多步骤工艺的常用工具相比，索引内联基板处理工具100更加有效。
另外，通过在每一模块中执行期望工艺的一部分，提供至每一模块的工艺资源(例如，电力、工艺气体或类似物)可由完成模块配置的工艺的部分完成仅需要的工艺资源的量确定，由此与用于执行多步骤式工艺的常用工具相比，进一步使本实用新型的索引内联基板处理工具100更加有效。
此外，分开模块可有利地允许在一或多个基板上沉积不同的掺杂剂的层，例如，10微米的p++掺杂剂；10微米的p+掺杂剂；10微米的n掺杂剂。同时，常规单个腔室禁止沉积不同的掺杂剂，因为这些不同的掺杂剂彼此干扰。另外，由于在模块之间的净化气体的使用(如下所述)，其中外延层在分开腔室中积聚的内联线性沉积帮助防止在载体之上来自基板的外延硅(Si)的过度生长或桥接，从而在从一个模块到下一模块的传送阶段期间提供蚀刻效应。
在索引内联基板处理工具100的示例配置中，在一些实施方式中，第一模块102A可配置以提供净化气体，以例如从基板和/或基板载体去除杂质和/或将基板引入适当气氛以实现沉积。第二模块102B可配置来预加热或执行温度渐变，以使基板温度升高至适合执行沉积的温度。第三模块102C可配置成在材料的沉积之前，执行烘烤以从基板去除易挥发性杂质。第四模块102D可配置成在基板上沉积期望材料。第五模块102E可配置来执行沉积后工艺例如像退火工艺。第六模块102F可配置来冷却基板。第七模块102G可配置成在从索引内联基板处理工具100移除基板和/或基板载体之前，提供净化气体以例如从基板和/或基板载体去除工艺残余。在不需要某些工艺的实施方式中，可以省略为工艺的那个部分而配置的模块。例如，如果在沉积后无需退火，那么配置来退火的模块(例如，上述的示例性实施方式中的第五模块102E)可被省略，或可用配置用于不同期望工艺的模块来代替。
基板处理工具100的一些实施方式包括内联“推动机构”(未示出)或能够连续传送邻接基板载体通过模块102A至102G的其他机构。例如，索引输送可以使用气动活塞型的推动机构驱动载体模块向前通过内联式反应器。
多个模块的一些模块或全部模块例如可由阻挡层118来与相邻模块隔离或屏蔽所述模块，以有利于相对于索引内联基板处理工具100中的其他模块维持隔离处理空间。例如，在一些实施方式中，阻挡层118可为气帘，诸如空气或惰性气体的气帘，所述气帘被提供在相邻模块之间，以将这些模块彼此隔离或基本上隔离。在一些实施方式中，气帘可沿每一模块或期望模块(如沉积或掺杂模块)的所有四个竖直的壁提供，以限制在模块或载体的不希望的位置中发生不想要的交叉污染或沉积。这种隔离还防止污染物(诸如碳或湿气)到达反应区域/基板。
在一些实施方式中，阻挡层118可以是栅或门，所述栅或门可打开允许基板载体从一个模块移动到下一模块，并且可闭合以隔离模块。在一些实施方式中，索引内联基板处理工具100可以包括气帘和栅两者，例如，使用气帘以将一些模块分开并且使用栅将其他模块分开，和/或使用气帘与栅来将一些模块分开。一旦推动机构将基板载体递送至每一腔室中的期望位置，门/栅组件(以及腔室衬里元件)围绕基板载体形成密封，从而在每一腔室内形成封闭区域。随着门机构打开或关闭，气流(即，气体净化，或者说是气帘)被提供在每一门与所述门的相邻载体之间，防止腔室之间交叉污染。所提供的气流是由一或多个排气端口接收，所述排气端口设置在处理工具100底部中。
在一些实施方式中，隔离是由根据气帘位置使用氮气或氩气的净化气帘提供。例如，较热处理区域中的气帘将会使用氩气形成。靠近栅的较冷区域(远离较热处理区域)中的气帘可由氮气提供，以最小化操作成本。氮气气帘可仅用于每一模块上的冷的惰性区段。
在一些实施方式中，装载模块104可设置在索引内联基板处理工具100的第一末端114处，并且卸载模块106可设置在索引内联基板处理工具100的第二末端116处。当存在时，装载模块104和卸载模块106分别可有利于将基板提供到索引内联基板处理工具100和从索引内联基板处理工具100移除基板。在一些实施方式中，装载模块104和卸载模块106可提供真空泵抽(pumpdown)和泵回(pumpback)至大气压的功能，以有利于将基板从索引内联基板处理工具100外部的大气环境传送至索引内联基板处理工具100内的环境(可包括真空压力)。在一些实施方式中，一或多个基板载体传送机械手可用于从装载模块104处提供基板载体和从卸载模块106移除基板载体，由此提供基板载体到索引内联基板处理工具100的自动装载和从索引内联基板处理工具100上的自动卸载。
在一些实施方式中，轨道120可沿索引内联基板处理工具100轴向长度提供，以有利于引导基板载体通过索引内联基板处理工具100。轨道120可沿设施底板或安装有索引内联基板处理工具100的其他基部表面来提供。在此类实施方式中，每一模块可配置来组装，使得轨道120可沿模块的暴露底部而定位，以有利于沿着轨道120移动基板载体并且使基板载体通过每一相应模块。或者，一旦以线性阵列来组装，轨道120就可被安装到模块的底表面。或者，轨道120的部分可安装到每一单独模块的底表面，使得在以线性阵列组装所有模块之后，形成完整轨道120。在一些实施方式中，轨道120可以包括轮子、滚珠轴承或其他类型的滚筒，以有利于基板载体沿着轨道120进行低摩擦的移动。在一些实施方式中，轨道120可由低摩擦性材料(诸如以下关于图2所述)制成，或可涂有所述低摩擦性材料，以有利于基板载体沿着轨道120进行低摩擦的运动。
在一些实施方式中，清洁模块110可设置在装载模块104和卸载模块106之间。当存在时，清洁模块110可清洁和/或准备基板载体以接收另一个或多个基板以供用于随后行进通过索引内联基板处理工具100(如由返回路径箭头108所示)。因而，基板载体可被再使用多次。
图2A描绘模块诸如模块102D的示例性配置的横截面图，所述模块可被用作上述多个模块112中的一或多个模块，并且在一些实施方式中，用作配置用于将材料沉积在基板上的模块。尽管一般针对特定模块(102D)在下文中论述，但是以下论述一般适于所有模块，除仅专门为沉积工艺所需的部件和/或配置之外。
参考图2，在一些实施方式中，模块102D一般包括罩壳202。罩壳202可由适于半导体处理的任何合适材料制造，例如，金属(如铝、不锈钢或类似物)。罩壳202可以具有适于容纳基板载体(例如，下述基板载体502)的任何尺寸，所述基板载体被配置以承载具有给定的尺寸的一或多个基板，以及促成期望的流率和分布(profile)。例如，在一些实施方式中，罩壳可具有约24英寸或约36英寸的高度和长度以及约6英寸的深度。
在一些实施方式中，罩壳202可以通过将多个板耦接在一起形成罩壳202来组装。每一罩壳202可配置以形成特定模块(例如，模块102D)，所述特定模块能够执行工艺的期望部分。通过以此方式组装罩壳202，可借助于简单且成本有效的工艺来为多个应用生产多个量的罩壳202。
罩壳的下表面206支撑基板载体，并为基板载体提供用于线性移动通过模块102D到达多个模块的相邻模块的路径。在一些实施方式中，下表面206可配置为轨道120。在一些实施方式中，下表面206可以具有轨道120，或轨道120的一部分耦接到下表面206。在一些实施方式中，下表面206或轨道120可以包括涂层，例如，干膜润滑剂(drylubricant)(诸如包含镍合金(NiAl)的涂层)，以有利于基板载体移动通过模块102D。或者，或组合地，在一些实施方式中，多个滚筒(在228处以虚线来示出)可设置在下表面206上方，以有利于基板载体移动通过模块102D。在此类实施方式中，多个滚筒228可由不对工艺环境有反应的任何材料(例如，诸如石英(SiO2))制成。
在一些实施方式中，阻挡层219可邻近于罩壳202的第一末端216和/或第二末端218设置(例如，用以形成如图1所示阻挡层118)。当存在时，阻挡层219将多个模块的每一模块与相邻模块隔离，从而防止模块之间环境的混合或交叉污染。在一些实施方式中，阻挡层219可为气流(例如，净化气体)，所述气流是由模块102D上方设置的气体入口(例如，诸如气体入口208)提供。或者，或组合地，在一些实施方式中，阻挡层219可为可移动栅。所述栅例如在顺序的沉积部分期间，为某些工艺提供另外的隔离。一些实施方式中，一或多个凹槽(示出两个凹槽224、226)可形成在栅中，以有利于在处理过程中，将基板载体固定在模块102D内的期望位置和/或在基板载体与阻挡层219之间形成密封。
在一些实施方式中，所述栅可由金属制造，如铝、抛光的不锈钢或类似物。在其他实施方式中，处于处理系统较热区域中的栅可由石英制成，从而承受高温。
在一些实施方式中，模块102D可以包括气体入口208，所述气体入口邻近罩壳202顶部230设置，以便通过罩壳202中形成的穿孔231来将一或多种气体提供到罩壳202中。气体入口208可以适于将期望工艺气体流量提供到罩壳202中的任何方式配置。气体注入可提供于两个基板载体之间，以将工艺气体容纳于两个基板载体之间的反应区域，和/或将净化气体容纳于基板载体与模块壁之间。
在一些实施方式中，模块102D可以包括排气口221，排气口221被耦接到罩壳202与气体入口208相对的一部分(例如，底部204)，以有利于经由罩壳202的底部204中形成的通路233从罩壳202中去除气体。
在一些实施方式中，模块102D可以包括设置在罩壳的一或多个侧部中的一或多个窗，例如，如设置在罩壳202中的窗组件214，如图2A和图2B所示。窗组件214允许辐射热量268(例如，IR传输)从设置在窗组件214与罩壳202内部相对的一侧上的辐射加热灯提供到罩壳202中。在一些实施方式中，窗组件214包括窗主体290，窗主体290可由适于允许辐射热量穿过窗组件214的一部分、同时在暴露于罩壳202内的处理环境时抵抗退化的任何材料制造。例如，在一些实施方式中，窗主体290可由透明平坦石英(SiO2)制造。在一些实施方式中，所选择的石英具有低含水量，这最大化通过窗主体290一部分的IR传输。其他合适的半透明材料也可使用。在一些实施方式中，窗主体290厚度可为约6mm至8mm，但是其他厚度也可根据处理环境要求使用。
在一些实施方式中，窗主体290可以包括中心半透明的部分254，从而允许辐射热量268(例如，IR传输)提供到罩壳202中。在一些实施方式中，中心半透明的部分254所有尖锐边缘为机加工的表面，并为圆形的且火抛光。在一些实施方式中，窗主体290进一步包括喷砂部分252，所述喷砂部分形成于窗的两个表面(即内表面和外表面)上，以最小化从辐射加热灯(如下参考图3更详细地描述)发射出的辐射热量268的全内反射(TIR)。通过最小化辐射热量268的TIR，喷砂部分252有利地最小化密封表面处的导热性和漏光。另外，使用喷砂处理形成喷砂部分252最小化制造窗组件214需要的机加工量，并且消除对如常规的窗组件那样将不透明材料焊接至半透明材料的需要。这有利地降低制造成本并产生较小制造变异性。在一些实施方式中，窗主体290的喷砂处理利用清洁纯料进行以最小化污染，并以不使窗主体290的结构完整性降低的方式来执行。在一些实施方式中，喷砂部分252可具有约1英寸至约4英寸厚的宽度，并且邻近窗组件214周边设置，如图2A所示。
在一些实施方式中，窗组件214可以包括压差式真空密封件250，所述压差式真空密封件包括具有压差泵送真空通道的双重密封件。压差式真空密封件250有利地解决了在高温(例如，在约600℉至约800℉之间)下密封件渗透性问题，并且通过监控压差密封泵送区域内的基础压力来对密封完整性进行实时监控。在一些实施方式中，压差式真空密封件250被设置在用作防污染阻挡层并用作承载用密封件的模制的密封件280之间。模制的密封件280可为模制氟碳化合物或聚四氟乙烯(PTFE)密封件。在一些实施方式中，模制的密封件280可为矩形衬垫、圆O形环以及另一类型的密封件。
在一些实施方式中，窗组件214可由保持结构270保持在模块102中。在一些实施方式中，保持结构270可为在四个侧部上支撑窗组件214的框架。在一些实施方式中，保持结构270可以包括：刚性地安装的部分258，所述刚性地安装的部分被牢牢地安装到模块102；以及保持部分256，所述保持部分被耦接至刚性地安装的部分258，以将窗组件214保持在模块102内，如图2B所示。在一些实施方式中，保持部分256可被栓接、焊接、夹紧或以类似方式来耦接至刚性地安装的部分258。在一些实施方式中，保持结构270可由不锈钢、铝、或能够承受模块102所在处理环境的其他合适材料形成。图2B描绘保持结构270的下部部分的细节，包括耦接至刚性地安装的部分258的保持部分256。然而，本领域的技术人员应当理解，参考图2B而描述的保持结构270的下部部分的特征中的至少一些还可以施加于保持结构270上部部分。
保持结构270包括沟槽272，所述沟槽272通过将保持部分256耦接至刚性地安装的部分258形成。窗主体290设置在沟槽272中，由此支撑窗主体290。在一些实施方式中，一旦窗主体290设置在沟槽272中，间隙264就可形成在沟槽272的底部。保持结构270包括容纳模制的密封件280的一或多个凹槽262。保持结构270还可包括多个水冷通道266，以在窗组件被下述辐射加热灯加热时冷却窗组件。
参考图3，在一些实施方式中，模块102D可以包括一或多个加热灯(示出两个加热灯302、304)，所述加热灯被耦接到罩壳202的侧部306、308。加热灯302、304经由窗组件214提供辐射热量至罩壳202中。加热灯302、304可为适于提供足够辐射热量至罩壳中以在模块102D内执行工艺的期望部分的任何类型的加热灯。例如，在一些实施方式中，加热灯302、304可为能够提供波长约0.9微米(或一些实施方式中，约2微米)的辐射热量的线性灯或区域化线性灯。用于各种模块中的灯的波长可基于期望应用而选择。例如，波长可选择为提供期望灯丝温度。较低波长灯泡价格较低，使用较少功率，并且能够用于预热。较长波长灯泡提供了高功率，以促成例如用于沉积工艺的较高工艺温度。
在一些实施方式中，可在一或多个区域提供红外线(IR)灯，以将热能提供至基板载体并最终提供至基板上。无需进行沉积的腔室的部分(如窗)可由将不吸收IR光能并变热的材料制成。这样的热管理使得沉积实质上限制于期望区域。例如在从模块侧面自上而下的水平带中的IR灯的一或多个区域促进控制垂直温度梯度，以便补偿耗尽效应(depletioneffect)或者沉积或其他处理的其他垂直非均匀性。在一些实施方式中，温度也可随着时间及在区域之间调节。除了以上关于图4所述气体喷射调节之外，或与所述气体喷射调节相结合，此类型的颗粒温度控制可有助于控制基板自上而下以及从侧向边缘至边缘的基板处理结果(例如，沉积膜的厚度，或是掺杂剂浓度和/或深度均匀性)。
图4是根据本实用新型的一些实施方式的气体入口的示意性俯视图。在一些实施方式中，气体入口208可以包括气体分布板402，所述气体分布板具有多个气体孔口410。气体孔口410可配置成将期望流量的工艺气体提供到罩壳202中。例如，在一些实施方式中，气体孔口410可以包括多个内部气孔408以及多个外部气体狭槽406，诸如图4所示。在此类实施方式中，气体孔口408可向罩壳202的中心区域提供工艺气体的高速射流以有利于工艺进行。在一些实施方式中，外部气体狭槽406可在基板载体中设置的基板之上提供工艺气体低速层流。
图5描绘可与本文所述本实用新型的实施方式一起使用的基板载体502的至少一个示例实施方式。基板载体502可以支撑两个或更多个基板，并且承载两个或更多个基板通过索引内联基板处理工具100或至群集基板处理工具(未示出)。在一些实施方式中，基板载体502一般可以包括基部512以及一对相对的基板支撑件508、510。可将一或多个基板(图5所示基板504、506)设置在每一基板支撑件508、510上，以待处理。在一些实施方式中，基板支撑件508、510固定在基板载体502上，并相对于彼此保持处于锐角，其中基板面向彼此并在在基板之间限定反应区域。例如，在一些实施方式中，基板支撑件508、510与垂直面保持在约2度与10度之间的角度。
基部512可由适于在处理过程中支撑基板支撑件508、510的任何材料制成，所述材料例如，诸如石墨。在一些实施方式中，第一狭槽526和第二狭槽528可形成于基部512中以允许基板支撑件508、510至少部分设置在第一狭槽526和第二狭槽528内，从而将基板支撑件508、510保持在用于处理的期望位置。在一些实施方式中，基板支撑件508、510大体略微向外地成角度，使得基板支撑表面大体彼此相对并布置成“V”形。在一些实施方式中，基部512是由绝缘材料制成，并且可为透明或不透明石英或透明或不透明石英的组合以便实现温度管理。
通道514被设置在基部512的底表面527，并且开口518被设置成从基部512的顶表面529穿过基部512到通道514，形成供一或多种气体流过基部512的路径。例如，当基板载体502设置在模块(诸如上述模块102D)中时，开口518和通道514有利于气体从气体入口(例如，上述气体入口208)流向模块的排气口(例如，上述模块102D的排气口221)。载体可由石英制成，其中排气口和清洁通道机加工到设置在石英下方的石英或金属基部中。挡板可提供来促进通过基部512的流均匀。
在一些实施方式中，基部512可以包括导管516，所述导管设置在基部512内并且限定通道514。导管516可具有沿导管516的长度而形成的一或多个开口，以将导管516流体耦合到通道514来允许气体从导管516流动到通道514。在一些实施方式中，当基板载体502设置在模块内时，清洁气体可提供给导管516和通道514以有利于从通道514中移除所沉积的材料。清洁气体可在一或多个排气口的附近提供，以便防止工艺副产物在排气口内沉积，由此减少清洁/维护所必须的停机时间。清洁气体可为适于将特定材料从模块中去除的任何气体。例如，在一些实施方式中，清洁气体可以包括一或多个含氯气体，如氯化氢(HCI)、氯气(CL2)或类似物。或者，在一些实施方式中，惰性气体可提供至导管516和通道514，以通过在流过通道和通道表面的排气之间形成阻挡层来最小化材料在通道514上沉积。
基板支撑件508、510可由适于在处理过程中支撑基板504、506的任何材料制成。例如，在一些实施方式中，基板支撑件508、510可由石墨制成。在此类实施方式中，石墨可被涂有例如碳化硅(SiC)以抵抗退化和/或最小化基板污染。
相对的基板支撑件508、510包括相应基板支撑表面520、522，所述基板支撑表面会从基部512向上且向外地延伸。因此，当基板504、506设置在基板支撑件508、510上时，基板504、506中每个的顶表面505、507面向彼此。在处理期间使基板504、506面向彼此有利地在基板之间(例如，在基板支撑件508、510之间的区域524中)产生辐射空腔，辐射空腔向这两个基板504、506提供相等且对称的热量，由此促成基板504、506之间的工艺均匀性。
在一些实施方式中，在处理过程中，工艺气体提供至基板支撑件508、510之间的区域524中，同时邻近基板支撑件508、510的背侧530、532设置的热源(例如，上述加热灯302、304)将热量提供至基板504、506。与在热源与基板支撑件之间提供工艺气体的常规处理系统相比，将工艺气体提供到基板支撑件508、510之间的区域524有利地减少了工艺气体对模块内部部件的暴露，由此降低模块内的冷点(例如，模块的壁、窗或类似物)上的材料沉积。另外，本实用新型人已观察到，通过经由基板支撑件508、510的背侧530、532加热基板504、506，模块内的任何杂质将沉积在基板支撑件508、510的背侧530、532上，而非沉积在基板504、506上，由此有利地允许具有高纯度和低颗粒数的材料在基板504、506顶上沉积。
在索引内联基板处理工具100(如以上附图中所述)的操作中，具有被设置在基板载体502中的第一组的基板(例如，基板504、506)的基板载体502被提供至第一模块(例如，第一模块102A)。当存在时，位于第一模块的第一侧和/或第二侧上的阻挡层(例如，阻挡层118或阻挡层219)可闭合或打开以促成第一模块隔离。随后，可对第一组的基板执行工艺的第一部分(例如，沉积工艺的净化步骤)。在工艺的第一部分完成之后，具有被设置在第二基板载体中的第二组的基板的第二基板载体被提供至第一模块。当第二基板载体被提供至第一模块时，第二基板载体将第一载体推动至第二模块(例如，第二模块102B)。随后，则对第一模块中的第二组的基板执行所述工艺的第一部分，同时还对第二模块中的第一组的基板执行所述工艺的第二部分。重复添加后续基板载体，以将每一基板载体提供至固定位置处(即，在期望模块内)，由此提供对基板载体的机械索引。当工艺完成时，可借助于卸载模块(例如，卸载模块106)从索引内联基板处理工具100中移除基板载体。
尽管上述内容针对本实用新型的实施方式，但也可在不脱离本实用新型的基本范围的情况下设计本实用新型的进一步实施方式。

Claims (15)

1.一种用于内联基板处理工具的窗组件，其特征在于，所述窗组件包括：
具有内表面和外表面的窗主体，所述窗主体包括：
中心半透明的部分，所述中心半透明的部分被配置成使得辐射加热灯发射出的辐射热量穿过所述中心半透明的部分；以及
表面处理的部分，所述表面处理的部分围绕所述中心半透明的部分设置并设置在每个所述内表面和所述外表面上，所述表面处理的部分被配置成最小化从所述辐射加热灯发射出的所述辐射热量的全内反射；以及
一或多个模制的密封件，所述模制的密封件邻近所述窗主体的外缘设置并设置在所述窗主体的每个所述内表面和所述外表面上。
2.根据权利要求1所述的窗组件，所述窗组件进一步包括：
压差式真空密封件，所述压差式真空密封件邻近所述一或多个模制的密封件设置，所述压差式真空密封件包括具有真空通道的双重密封件。
3.根据权利要求2所述的窗组件，其特征在于，所述压差式真空密封件设置在两个模制的密封件之间。
4.根据权利要求2所述的窗组件，其特征在于，所述压差式真空密封件允许通过监控所述压差式真空密封件的泵送区域内基础压力，连续实时监控密封完整性。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的窗组件，其特征在于，所述中心半透明的部分由对IR辐射半透明的材料制成。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的窗组件，其特征在于，所述中心半透明的部分是由透明平坦石英(SiO2)制成。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的窗组件，其特征在于，所述表面处理的部分在所述表面处理的部分的内表面和外表面上经过喷砂处理。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的窗组件，其特征在于，所述表面处理的部分的宽度为约1英寸至约4英寸，并且邻近所述窗组件的周边设置。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的窗组件，其特征在于，所述一或多个模制的密封件是模制的氟碳化合物或聚四氟乙烯(PTFE)密封件。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的窗组件，其特征在于，所述一或多个模制的密封件是矩形衬垫或圆O形环中的一个。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的窗组件，其特征在于，所述窗主体的厚度为约6mm至约8mm。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的窗组件，其特征在于，所述表面处理的部分最小化在所述一或多个密封件的表面上的导热性和漏光。
13.一种内联基板处理工具，其特征在于，所述内联基板处理工具包括：
基板载体，所述基板载体具有基部和一对相对的基板支撑件，所述一对相对的基板支撑件具有相应基板支撑表面；以及
多个模块，所述多个模块是按线性布置彼此耦接，所述线性布置包括沿所述多个模块的轴向长度而提供的轨道，以有利于引导所述基板载体通过所述多个模块，其中所述多个模块中的至少一个模块包括：
加热灯，用以在所述至少一个模块的内部容积中提供辐射热量；以及
窗组件，所述窗组件包括：
具有内表面和外表面的窗主体，所述窗主体包括中心半透明的部分以及表面处理的部分，所述表面处理的部分围绕所述中心半透明的部分设置并设置在每个所述内表面和所述外表面上，其中所述表面处理的部分最小化从所述加热灯发射出的所述辐射热量的全内反射；以及
一或多个模制的密封件，所述模制的密封件邻近所述窗主体的外缘设置并设置在所述窗主体的每个所述内表面和所述外表面上。
14.根据权利要求13所述的内联基板处理工具，其特征在于，所述窗组件进一步包括：
压差式真空密封件，所述压差式真空密封件包括具有真空通道的双重密封件。
15.根据权利要求14所述的内联基板处理工具，其特征在于，所述压差式真空密封件设置在两个模制的密封件之间。
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