TW201633426A - 基板脫氣腔室 - Google Patents

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Abstract

一種用於一批多個工件的加熱器及/或冷卻器腔室，該等工件特別是相同的工件，從而特別是基板，該腔室特別是用於這種批次的一脫氣裝置加熱器腔室，包含： -一熱儲存區塊，其係由單一金屬部件或由多個狹窄地熱耦合金屬部件製成 -該區塊包含多個穴部 -該等穴部之每一者具有一用於工件的工件支架， -該等穴部之每一者在該區塊的表面中具有至少一個工件處理開口 -該等穴部之每一者適用於以一非接觸式緊密間隔的方式圍繞一施加在其工件支架上的工件； -該等穴部之每一個工件處理開口的至少一者係可操作地連接到一門，其可控制地開放和阻隔各自的工件處理開口， -對該區塊設置一加熱器及/或冷卻器介面。

Description

基板脫氣腔室
脫氣意思是清除氣體，特別是(i)從像水的液體蒸發的氣體，或(ii)從附著於表面之昇華材料造成的蒸氣，或(iii)在真空技術中，一旦周圍壓力低於其蒸氣壓力，從(大批的)材料排氣出的物質。在某些真空處理程序中，特別是真空濺鍍塗佈程序，脫氣是一重要的程序步驟，因為殘餘氣體會導致沉積層的附著力變差或在該沉積物中不需要的副產物。
大氣壓和低於大氣壓之間的脫氣有差異。顧名思義，低於大氣壓脫氣發生在周圍壓力可低於大氣壓的環境下。
已知的是，可藉由加熱基板從而增強排氣速率來加速脫氣。然而對於某些類型的材料(例如塑料)，或先前程序步驟的結果可能被(負面)影響之處，如熔融焊料凸塊、基板翹曲、或增加的不必要擴散程序，此方法可能有其局限性。可改進泵送能力以更迅速地清除不必要的蒸氣和氣體。然而排氣程序本身的物性仍是主要限制因素。為了避免在具有一序列定義程序步驟的內嵌(inline)處理系統中，單一基板的脫氣變成為產出量的決定因素，有時脫氣是以批次組成。換句話說，複數個基 板一起暴露於協助脫氣的環境中。從而使這種一批脫氣的裝置也可作為基板的中間儲存。
因此，有必要將一使基板脫氣的設備，簡稱為「脫氣裝置」，用於在一批次中能有較長的排氣時間對基板做(高度)排氣，而不需要犧牲後續處理的產出量時間。
一些基板如層疊基板、具有嵌入模具(扇出)的聚合物基體基板、或在磁帶上的基板等這些基板，在隨後的如PVD真空程序之前，需要將脫氣時間延長。而用於將一批基板做高排氣的一脫氣裝置能實現更長的排氣時間，而不需要在接續處理序列中犧牲產出量的時間，這可以是單一的基板處理，如在一群組工具中。
在美國第6,497,734 B1號、美國第US 7,431,585 B2號、及美國第20110114623 A1號中已描述批次脫氣裝置。所有這些不同的案例提到複數個用於對每個基板的單獨加熱器盤；參閱第1圖和第2圖。而堆疊加熱器盤的缺點是成本高且需要空間堆疊。
因此本發明的一特定目的是提出批次脫氣系統，就製造、維護、和操作而言是高效率且價廉的。
要解決上述討論的目的，本發明提出一用於一批有多個基板的脫氣裝置腔室，其包含一熱儲存區塊，該區塊係由單一金屬部件或由多個狹窄地熱耦合金屬部件所製成。該區塊包含多個穴部，並在這種穴部之 每一者中具有一用於基板的基板支架。每一穴部在該區塊表面上具有一基板處理開口。每個穴部適用於以一非接觸式緊密間隔的方式圍繞一施加在其基板支架上的該各自的基板。該等穴部的基板處理開口的操作係連接到一各自的門，其可控制地開放和阻隔各自的基板處理開口。進一步設置一加熱器介面到上述所討論的區塊。
於此提供一解決上述討論目的之專門針對脫氣的解決方案。這對熟悉本技藝的技術人員而言非常清楚的，此解決方案一般而言更可被利用於加熱及/或冷卻一批多個的工件。此外，每一穴部可具有多個處理開口，例如，一個係用於裝載該穴部而一個係用於卸載該穴部。
由此解決了一更廣義的目的，即提出批次熱處理系統，該系統就製造、維護、和操作而言是高效率和價廉的。
因此，在一更通用的型態中，根據本發明的解決方案可知，本案係有關一種用於多個工件的批次加熱器及/或冷卻器腔室，該等工件特別是相同的工件，特別是基板，特別是一用於這種特別批次基板的脫氣裝置加熱器腔室。這種腔室包含一熱儲存區塊，該區塊由單一金屬部件所製成，或由多個狹窄地熱耦合金屬部件製成。該區塊遮包含多個穴部，並且在這種穴部之每一者中皆有一用於工件的工件支架。該等穴部中的每一者皆具有至少一個工件處理開口。該處理開口係位在該區塊各自的表面上。
每個穴部適用於以一非接觸式緊密間隔的方式圍繞一在其工件支架上的工件。由此實現從該區塊到該工件或者從該工件到該區塊的良好熱交換。
該穴部之每一個工件處理開口的至少一者係可操作地連接到一門，該門可控地開放和阻隔各自的工件處理開口。此術語「阻隔」是指該各自的門可以一氣密方式關閉該工件處理開口，或可在「阻隔」的位置，在該穴部體積和該該區塊周邊之間仍建立氣體洩漏。
對上述所討論的區塊設置一加熱器及/或冷卻器介面，即一高導熱表面-面積，在此加熱器及/或冷卻器-裝置或流體可被帶到與該區塊緊密的熱接觸。
設置該等穴部在該區塊中，例如加工成該區塊，該等工件在該等穴部中被熱處理。該區塊是一熱儲存區塊，即作為一儲熱處，一旦在該區塊中已經達到熱平衡，確保在該穴部中的加熱或冷卻效果基本上保持恆定。該等工件處理開口的開放與阻隔對該區塊熱狀態的影響可忽略不計。
在一根據本發明的該腔室實施例中，該腔室包含一加熱器及/或冷卻器裝置，提供配置於該區塊之不同的外部區域中或在不同的外部區域上。該區塊的熱特性使得可以僅提供該加熱器及/或冷卻器在該區塊的不同外部區域。這相對於具有例如一網絡之如用於一液體冷卻及/或加熱流體的管、渠道、或用於在該區塊內電加熱作業的電線而言，是更為昂貴且複雜的。
在一根據本發明之腔室的實施例中，該腔室包含一氣體供給管線裝置，其分派至該等穴部中的至少一些，或是分派至該等穴部之每一者。
透過這種氣體供給管線裝置，一沖洗氣流可建立通過該等穴部，及/或各自的穴部可加壓以改善從該穴部到該工件的熱傳遞，反之亦然。當在該區塊中的熱處理建立在周邊真空環境中時，特別是利用後者。
在一根據本發明之該腔室的實施例中，該等穴部之每一者或該等穴部中的至少一些，以氣密方式被各自的門所阻隔。在一實施例中，該等穴部之每一者或該等穴部中的至少一些則仍設置有出氣口。
這可例如藉由該等阻隔門所希望的洩漏來實現。例如像是每當氣體被送入到該穴部作為清洗氣體時，和每當氣體在熱處理期間沿該工件流動並流出該穴部時，建立這種氣體出口。
這也可理解為一個或相同的門能夠提供選擇性阻隔，即以氣密方式或洩漏，例如藉由各自的門關閉控制。
在一根據本發明之該腔室的實施例中，該等穴部中的至少一些或全部沿該區塊依一個方向對準，即沿空間座標x、y、和z中的一個。
在一實施例中，該等穴部中至少一些或全部的至少一個開口被認為係依一個方向對準，即沿空間座標x、y、和z中之一者對準，從而特別的是其方向係與該等各自的穴部所對準之方向相同。
由此藉由各自的處理設備，可顯著地簡化處理該等工件到該等各自的穴部，及顯著地簡化從該等各自的穴部的處理。
甚至，其事實上是至少一些或甚至是所有的穴部中的至少一個處理開口係依一個方向對準，以顯著地簡化該可控門的實現。
在一根據本發明之該腔室的實施例中，工件係板狀的，較佳為基板，且穴部係狹縫形。
在一根據本發明的該腔室實施例中，相鄰之穴部中的至少一些或全部係狹窄地熱耦合。這意味著在金屬區塊內的相鄰穴部位置彼此接近：即使當一相鄰穴部被開啟時，由於在該區塊中該等穴部為熱穩定狀態，故一穴部的熱狀態基本上不會受到影響。
在一根據本發明之該腔室的實施例中，該等穴部中的至少一些，或該等穴部中的全部，包含單一工件處理開口。
特別是這類開口係沿該區塊依一個方向對準的情況下，工件處理另外地簡化。
在一根據本發明之該腔室的實施例中，該等門係配置成在一時間下，可控制地阻隔和開放該等門之至少一者。即使只有設置兩個穴部，則該穴部中的一個或是二者可同時開啟及/或關閉。
此外當設置兩個以上的穴部時，多個門，例如二個，可同時實現阻隔和/或開放的狀態是可控制的。
根據一實施例，該等門被理解為在一時間跨度期間中，可控制地使所有門一起被阻隔。從而且無關於何時該等門切換到開放和阻隔狀態下，存在於一腔室狀態是所有該等門在阻隔位置。
在一根據本發明之該腔室的實施例中，至少一個工件處理開口中的至少一些或全部係沿該區塊依一個方向對準。這些被對準開口之該等門中的至少一些係藉由門板，以至少一個門-工件-處理-開口被實現。該門板依討論的方向，沿著並相對於該區塊可控制地滑動。由此，帶來該至少一個門-工件-處理開口與該等穴部之被對準工件處理開口中的至少一個的對準和不對準。
如果設置多個門-工件-處理開口，該等各自穴部中的多個對準工件-處理開口可同時開放和阻隔，如果門-工件-處理開口的距離符合在該等穴部之工件-處理開口(仍然依被定址的方向)之間的距離，則考慮被定址的方向。即使沒有後者的情況下，設置多個門-工件-處理開口仍可縮短該門盤的滑動，以使一各自的門-工件-處理開口與一穴部的一工件-處理開口對準。
在一具有一門板的實施例中，該門板的操作係連接到一板驅動器。替代地或另外地，該區塊的操作係連接到一區塊驅動器。
在討論到現在為止的實施例中，該區塊可具有任何所需的合適形狀。
現在，並在一根據本發明之該腔室的實施例中，該區塊包含兩個側面，例如相互平行的面，以及一 在該等側面之間並連接該等側面的正面。該加熱器及/或冷卻器裝置位於該等被定址的側面二者或配置在其中，而該等穴部中的至少一個工件處理開口係配置在正面中。由此，一方面具有該加熱器及/或冷卻器裝置，另一方面具有處理開口，進而實現了區塊面積的分離。這大大簡化了該腔室的整體結構。
在一個根據本發明之該腔室的實施例中，該區塊位於一隔離外箱內，例如與該隔離外箱隔開。該隔離外箱禁止在該區塊與該腔室周圍之間的熱流。
在一實施例中，根據本發明的該腔室包含有一氣體供給管線裝置，其分派給該等穴部之每一者，且該等穴部包含一單一工件處理開口。
在一進一步實施例中，該氣體供給管線分派在該等穴部的至少一些，位置對立於該等各自的門。因此，只要一沖洗氣體流動沿該工件被建立，該等各自的門可藉由建立一所需要的洩漏，被利用作為氣體出口，使得氣體流動全都沿著該工件。
如果不是相互矛盾，如上面討論之根據本發明的該腔室所有實施例可任意數量的組合。
本發明進一步涉及一種設備或系統，其包含一根據本發明及可能根據一個或多個上述實施例的腔室。在這種設備或系統中，該腔室包含一氣體供給管線裝置，分派在該等穴部的至少一些或全部。該氣體供給管線的操作連接到一氣槽裝置，其包含氮、氦、和氬中的至少一種。
本發明進一步涉及一種製造熱處理工件的方法，該等工件特別是相同的工件，從而特別是基板，特別是熱脫氣工件，且利用根據本發明的一腔室或一設備，可能是利用一個或多個實施例。
該方法包含建立該區塊的預定溫度。
在藉由各自的門開放各自穴部的一各自的工件處理開口後，一工件被裝載在該等穴部中的至少一個內，且被裝載在各自的工件支架上。
然後，該裝載工件之穴部的各自的工件處理開口被該門阻隔，且在該穴部中熱處理該工件。
藉由該各自的門開放該穴部之所討論的該工件處理開口或其他的工件處理開口後，透過該開放工件處理開口，從該穴部移除該熱處理工件。
在一種根據本發明方法的變化實施例中，裝載和移除是透過該穴部的不同工件處理開口來完成。因此，裝載該穴部是透過該穴部的一個工件處理開口來作用，而移除是透過該同一穴部的另一工件處理開口來完成。替代地裝載和移除透過該穴部的相同工件處理開口來完成。
在一種根據本發明方法的變化實施例中，複數工件可同時及/或分別從複數穴部裝載及/或移除。
在一種根據本發明方法的變化實施例中，在複數穴部中，至少該工件的裝載係在真空中完成。
在一種根據本發明方法的變化實施例中，至少在熱處理步驟期間，建立一沿該工件流動的氣體流動，且流出該各自的穴部。
在一種根據本發明方法的進一步變化實施例中，至少該工件的裝載是在真空中於第一壓力下完成，而在處理該工件期間，裝載該工件的各自的穴部被加壓到一比第一壓力高的第二壓力。
在一種根據本發明方法的變化實施例中，係將多個穴部裝載至一各自的工件。其是同時進行，或以一時間延遲。這些工件的熱處理僅是在相同的時間跨度期間完成。
而上述所討論之根據本發明方法的複數變化實施例若沒有相互矛盾的狀況，則該些變化實施例係可做任意的組合。
1‧‧‧區塊
2‧‧‧穴部
3‧‧‧隔片
4‧‧‧加熱器元件
5‧‧‧基板
6‧‧‧銷
7‧‧‧淨化氣體管線
8‧‧‧過濾器
9‧‧‧氣孔
10‧‧‧外箱
11‧‧‧隔離
12‧‧‧直線線路
13‧‧‧分散線路
14‧‧‧傳送臂
15,15'‧‧‧門
16‧‧‧開口
17‧‧‧驅動器
17,17'‧‧‧方向
18‧‧‧狹縫
19‧‧‧開口
本發明現在進一步以附圖的輔助來專注於脫氣的舉例說明。該等附圖顯示：第1圖係US 7 431 585 B2中所顯示的一習知技術之脫氣裝置的設置。
第2圖係US 2011/0114 623 A1中所顯示的一批習知技術之脫氣裝置的設置。
第3圖係表示一根據本發明之該脫氣裝置腔室之區塊基本設計的實施例之示意及簡化地立體圖。
第4圖係透過一根據本發明所具有一區塊和一外箱之一批脫氣裝置腔室的實施例之示意及簡化地剖視圖。
第5圖係透過一根據本發明一批次脫氣裝置腔室實施例的穴部之正視圖及橫剖視圖，該穴部係根據本發明具有一輸送臂和顯示來自該區塊側壁的熱流量。
第6圖係透過一根據本發明在「關閉」位置所具有之直立門板裝置之一批脫氣裝置腔室的實施例之示意及簡化地剖視圖。
第7圖係透過一具有直立門板之該一批脫氣裝置腔室的實施例表示一類似於第6圖的剖視圖，該直立門板位於裝載(卸載)的最下端穴部(左邊)位置和最上端穴部(右邊)位置。
第8圖係表示類似於第6或7圖的剖視圖，透過一具有直立門板裝置之該一批脫氣裝置腔室的實施例，該直立門板裝置在相鄰穴部之間具有「一關閉位置」。
第9圖係表示類似於第6到8圖，一根據本發明具有藉由不同驅動器獨立地驅動二個門板裝置之一批脫氣裝置腔室實施例的一部份。
第10圖係表示類似於第6到9圖的剖視圖，透過一根據本發明具有在兩個位置中用於該區塊之直立門板裝置的一批脫氣裝置腔室實施例。
第11圖係一根據本發明在一腔室之區塊內的穴部設計實施例的立體圖，該穴部設計便於製造和便於清洗。
第12圖係一用氮之矽晶圓的升溫曲線，該矽晶圓距離該穴部的壁4mm，即計算距離兩個相鄰穴部(這裡為「梳狀葉片」)之間的該隔片為4mm，形成熱傳導和熱輻射。
第3圖係顯示根據本發明之一批脫氣裝置。一良好熱傳導材料1之區塊的特徵為複數個狹縫狀空腔 或穴部2。該區塊朝的前部分係位於相鄰的兩穴部之間，且標記3係標示一在二個穴部之間的隔片。該穴部可從單一塊材料加工，或幾個元件組裝在一起而形成該區塊1。每個穴部的高度係標記為g。在一穴部2頂板到相鄰穴部下一個底部之間的距離係標記為t，所以在兩個穴部之間相鄰的距離為g+t。藉由配置在該側壁上的加熱器元件來加熱該區塊。藉由只使用區塊1的該等側壁，並保留它的頂部和底部空間，可實現所有穴部的均勻溫度形貌。
第4圖顯示一透過根據本發明之該一批脫氣裝置的垂直剖視圖。該等被加熱的基板5位在該穴部2內的銷6上。該等穴部2之每一者較佳為以一淨化氣體管線7來供應，其可裝備一過濾器8來避免微粒。
淨化氣體入口較佳係一具有長度pq的淺氣孔9，其目的為在其進入該穴部2本身之前在該加熱脫氣裝置區塊1中預熱該淨化的氣體。該進氣口較佳為配置在該穴部的上端部分中，因為它的目標是實現一在該基板頂部上的層流氣體流動，在此排氣特別是必需的。該穴部具有一內部形貌(PP)，以使其體積最小化，則用於該傳送臂所需的空間會剛好是該區塊的切口。
該一批脫氣裝置區塊定位在一外箱10中。此外箱可包含一適當的隔離11，以避免該區塊1的熱損失。這個在該外箱內之該區塊固定位置的概念，被提出用於一基板裝載系統，該系統有一具有一垂直驅動器(Z軸驅動器)的傳送臂。所以該脫氣裝置區塊的穴部最大數量受限於該垂直的z軸驅動器範圍。
第5圖顯示一正視圖(右)和一橫剖視圖(左)，透過該一批脫氣裝置，將一基板5放置在銷6上。該穴部2在一側是開啟的，以便允許裝卸該基板。在相對的另一側，該穴部的內輪廓呈圓形以配合一圓形基板(晶圓)的外形，從而能在該區塊內有良好的熱傳遞。該等銷6的位置允許以一傳送臂14(顯示於裝載/卸載操作期間)安全地操作該基板。該穴部之內輪廓的加工寬度剛好足以在傳送期間接納該傳送臂和該基板。因此該穴部體積最小化，且該隔片3的形貌呈最大化，以支持最佳熱傳遞。該淨化氣體管線7配置於該開口的相反位置。其預熱氣孔9可以是單一直線線路12或一網絡的分散線路(12、13)。
為了減少從該等穴部之每一者到四周環境的熱損失，一門15配置為鄰近該加熱區塊。此門15在第6圖中具有一平的、板狀的設計，尺寸基本上是區塊1正面尺寸的兩倍。其顯示一種開口16係大約與該穴部開口相同的形狀，較佳為如在第6圖中所示配置在該門中間。該門可藉由一驅動器(未顯示)，以箭頭17顯示的方向垂直移動。在該門和該穴部之間有一狹縫18，該狹縫盡可能使該氣體通量最小化和避免熱損失。在第6圖中，該門位於關閉所有的穴部。
第7圖顯示該門位於裝載或卸載基板的最下端穴部(左)和最上端穴部(右)的位置。板狀門可在裝載/卸載操作期間，除了存取該穴部外，保持所有的穴部關閉。無論是藉由一感測器或標線、或是以電子式步進電機的幫助，皆可確定該位置。
在第8圖中顯示一替代實施例，其中該等隔片3具有一增加的厚度(t)，使得在該可移動門15的開口被二個穴部之間的正面隔片面積所覆蓋。因為有很多「在穴部之間完全關閉」的位置(穴部數量減一的數目)，當操作該門時，這具有一定的優點。然而，在一定的該脫氣裝置疊層最大高度下，比起上述版本的缺點是較少的基板可被處理。
第9圖顯示具有二個門15、15'的另一替代解決方案，如在第9圖中所示可分別依方向17、17'移動。藉由對準開口二者可快速實現一直通開啟，該等二個開口狹縫剛好以此偏置，以具有一「關閉」的型態。此解決方案可允許用於更好地隔熱，同時仍允許如第6圖所述之穴部有簡潔的裝置。
對於所有實施例，該裝載操作可包含：
-確定在該脫氣裝置區塊內是空的穴部。無論是藉由一感測器提供一各別(已佔用/空置)信號或藉由一電子控制器，可實現監督該等穴部的狀態。這種控制器也可發送一「穴部全滿」信號給該裝載/卸載處理系統。
-藉由使門15/15'中的該開口16/18對準在區塊1中的各自的開口，對一空置的穴部給予存取。
-將一基板放置在一能夠執行z軸移動的處理器上(即垂直於根據第6至9圖的實施例)，並使該處理器對準該門。
-將該基板引入穿過在門15/15'中的開口16/18以進入穴部2。
-將該基板放置在銷6上。
-從該穴部收回該處理器。
-根據以上所提的關閉選項(第6、8、9圖)，關閉往穴部2的該開口。
如果沒有一具有垂直驅動的傳送臂可用，一替代方案可以是如在第10圖中所繪製，在該外箱10內藉由一驅動器17垂直移動整個區塊1。在這種情況下，有一個開口19位於在該外箱10中的一界定位置，也可藉由該區塊的z軸移動，使該開口關閉或失效。在同一附圖中，第10圖顯示該「關閉」位置，及裝載或卸載該區塊最下端穴部的位置。該淨化氣體管線7必須藉由一在該可選用之氣體過濾器8前的撓性管線，支援垂直移動。
所有這些不同版本的門之共同點是，它們並不需要一用於該存取開口的擋板或可傾斜蓋板裝置，且不需要每個穴部有單獨的門。用於該門盤15、15'垂直位移的該驅動器可被配置於區塊1上方或下方，且可因此在裝卸操作發生時，不妨礙任何空間。
用於一批脫氣裝置的進一步要求是，不時需要有效地清洗。排氣材料可在一定的冷點凝結和聚集，從而導致表面污染、剝落、或灰塵。在第11圖中勾勒的設計具有簡化該穴部製造及也易於清洗的優點。在一鋁區塊中，一孔從頂部加工，包含一用於該傳送臂的切口、一定位該基板的邊緣(而不是銷)，及該進氣口。該穴部盤在四個角落上都具有孔，以簡單的方法堆放或堆積任 何數量的脫氣穴部盤。如在第1圖中所示，該等加熱器安裝在該區塊的側壁上。必須提到的是用於剛性基板的常規應用中，用於該傳送臂的切口可被最小化，因為在大氣環境中該傳送臂可用一真空夾具保持一基板。在這種情況下，必須沒有釋放該基板或只有小的移動距離(在第11圖的情形時向下)，以允許收回該處理器/夾具。
本發明的一重要特徵是，該區塊1是由導熱良好材料製成，且被嵌入在一外箱10中，該區塊支援保持一均勻的溫度形貌。該門15也有助於這種溫度的均勻性。只要一基板被裝載進入該等穴部2的一者，將發生暫時的熱量流失。例子：要從室溫加熱一具有直徑300mm和0.77mm厚度的矽晶圓至150℃，需要11 k Joule能量。如果此能量可從一鋁板獲得，如建議之具有320mm直徑和5mm厚度的隔片3，這隔片的溫度會減少17℃。然而，與在該區塊1內的導熱性相比，在該基板和該隔片3之間的熱交換相對緩慢，使得在該等加熱器元件4的幫助下，該區塊不會遇到相關的溫度不均勻。
該一批提出的脫氣裝置較佳為在大氣壓力下運行。但是該基本構想可施加於低壓脫氣。如果氣壓>1kPa，有效的熱傳導是可能的。
氮是優選的淨化氣體，因為它避免了在該基板上預處裡裝置的可能氧化。氮的導熱性是相當不錯的(見下表)，且它的價格低。氬氣或氦氣也可使用。氦具有優異的導熱性，但在這種情況下，為了成本的原因，可能必要保持低洩漏率。在另一方面，氮氣具有較好動能傳遞到被去除的分子，而類似的質量如水蒸氣。
N2 0.026W/mK
Ar 0.0167W/mK
He 0.149W/mK
第12圖顯示從距離該隔片4mm測量以氮使矽晶圓加溫。此計算包含在該穴部內傳導輻射的熱傳遞。
根據本發明用於一批具有n個穴部之脫氣裝置的一處理序列如下：
-使區塊1加熱至一設定溫度，通常是150℃
-使門15定位至最下端穴部#1
-裝載一基板進入穴部#1
-使門15定位在一關閉位置中
-調整在穴部#1中的氮氣流量到約50至1000sscm，較佳為100sscm
-對於穴部#2到穴部#n，重複步驟3到5
卸載會發如下，這裡以穴部#1做描述：
-關閉在穴部#1中的氮氣流量
-使該門定位到穴部#1
-從穴部#1將該基板卸載到儲存工具的真空裝載鎖閘。這應該發生在最短的時間，以避免該基板的冷卻或凝結。
-在穴部#1中裝載一新的基板
為了基板的連續處裡，該裝載/卸載序列相對應地重複。基本上描述上面的序列為FIFO(先進先出)行為。然而，當在區塊1中足夠的基板已達到一熱平衡時，這可能沒有必要，也可以實現隨機存取。
本案之特徵
一批脫氣裝置的設置包含：一具有6至50切口穴部的簡潔區塊由具有良好導熱性的材料製成。該區塊可從單一件製成，或從各自的部件組裝，以形成一如上所述的簡潔區塊。
這個區塊從該等側壁加熱，且位於一絕緣外箱中。
該等穴部具有最小體積以安全處理在這穴部中之銷上的基板，該等穴部的切口能使從該區塊的側壁有良好熱傳遞到該穴部內表面。
在該等穴部之間的隔片具有最小高度，且設計用於提供優化的熱傳遞到該被裝載的基板。
在該區塊和該外箱之間的滑動門只能開啟該穴部，在此一基板被要求裝載或卸載。
至少提供一所有穴部都關閉的滑動門位置。
一替代地的設計是該整個區塊在該外箱中移動，且在該外箱中的一槽作為該等穴部的截斷。
如上所述，一種使用一批脫氣裝置的方法：在一連續模式中，使得同一時間(FIFO)每個晶圓保持在一穴部中。
使用氮氣或其他氣體來傳送熱量和沖洗脫氣材料。
較佳地，用最短的時間傳送該基板至一儲存工具的真空裝載鎖閘，以避免不必要的冷卻。從而該基板可留在該穴部中，直到一空的裝載鎖閘可用。
1‧‧‧區塊
2‧‧‧穴部
3‧‧‧隔片
4‧‧‧加熱器元件

Claims (24)

  1. 一種用於一批有多個工件的加熱器及/或冷卻器腔室，該等工件特別是相同的工件，從而特別是基板，該腔室特別是用於這種批次的脫氣裝置加熱器-腔室，包含：一熱儲存區塊，其係由單一金屬部件或由多個狹窄地熱耦合的金屬部件所製成，該區塊包含多個穴部，該等穴部之每一者皆具有一用於工件的工件支架，該等穴部之每一者在該區塊的表面中具有至少一個工件處理開口，該等穴部之每一者係適用於以一非接觸式之緊密間隔的方式圍繞一施加在其工件支架上的工件；該等穴部之每一個工件處理開口的至少一者係可操作地連接到一門，其可控制地開放和阻隔各自的工件處理開口，對該區塊提供一加熱器及/或冷卻器介面。
  2. 如請求項1之腔室，包含一加熱器及/或冷卻器裝置，其被設置於該區塊的不同外部區域中或在該區塊的不同外部區域處，該介面是該區塊的一表面。
  3. 如請求項1或2之腔室，包含一氣體供給管線裝置，其分派至該等穴部中的至少一些或分派至該等穴部的全部。
  4. 如請求項1至3中任一項之腔室，當該工件處理開口被該門阻隔時，該等穴部中的至少一些或全部基本上 是氣密的，或該等穴部中的至少一些或全部還包含一氣體出口。
  5. 如請求項1至4中任一項之腔室，該等穴部的至少一些或全部係沿該區塊以一個方向對準。
  6. 如請求項1至5中任一項之腔室，該等穴部之該至少一個開口的至少一些或全部係沿該區塊以一個方向對準。
  7. 如請求項1至6中任一項之腔室，其中工件係板狀的，較佳為基板，且穴部係狹縫形。
  8. 如請求項1至6中任一項之腔室，其中相鄰該等穴部的至少一些或全部係狹窄地熱耦合。
  9. 如請求項1至8中任一項之腔室，該等穴部的至少一些或全部包含有單一工件-處理開口。
  10. 如請求項1至9中任一項之腔室，該等門在一時間下被可控制地阻隔和開放該等門中的至少一個，或是同時可控制地阻隔和開放該等門中之一個以上，及/或該等門進一步在一時間跨度期間，可控制成使所有工件處理開口一起被阻隔。
  11. 如請求項1至9中任一項之腔室，其中至少一個工件處理開口的至少一些或全部係對準一個方向，且該等各別門之至少一些或全部係藉由一門板以至少一個門-工件-處理-開口被實現，該門板沿著該方向並相對於該區塊可控制地滑動，以便可選擇地對該至少一個門-工件-處理開口與該等穴部之被對準的工件-處理開口中的至少一個對準和不對準。
  12. 如請求項11之腔室，其中該門板的操作係連接到一用於相對滑動的板驅動器。
  13. 如請求項11或12之腔室，其中該區塊的操作係連接到一用於相對滑動的區塊驅動器。
  14. 如請求項1至13中任一項之腔室，其中該區塊包含兩個側面和一正面，且該加熱器及/或冷卻器裝置位於該等側面二者或在其中，而該等穴部的至少一個工件處理開口係配置在該正面中。
  15. 如請求項1至14中任一項之腔室，其中該區塊安裝在一隔離外箱內，較佳與該區塊隔開。
  16. 如請求項1至16中任一項之腔室，包含一氣體供給管線裝置，其分派在該等穴部的至少一些或全部，該氣體供給管線分派在該等穴部中，其位置係對立於該等門中的一個。
  17. 一種包含如請求項1至16中任一項之腔室的設備，包含一氣體供給管線裝置，其分派在該等穴部的至少一些或全部，該氣體供給管線係操作連接到一氣槽裝置，該氣槽裝置包含氮、氦、和氬中的至少一種。
  18. 一種製造熱處理工件的方法，該等工件特別是相同的工件，從而特別是基板，特別是熱脫氣工件，並利用一如請求項1至16中任一項之腔室或如請求項17之設備，且包含下列步驟：-建立該區塊的預定溫度，-在藉由該別各的門開放該各別穴部的一各別工件處理開口後，裝載一工件於該等穴部的至少一者中，且裝載在該各別的工件支架上， -阻隔該裝載工件之穴部的各別工件處理開口，-在該穴部中熱處理該工件，-藉由各別的門開放該穴部之該工件處理開口或其他工件處理開口，及-透過該開放工件處理開口，從該穴部移除該熱處理工件。
  19. 如請求項18之方法，包含透過該穴部的不同工件處理開口來完成該裝載和該移除。
  20. 如請求項18或19之方法，包含將該等工件同時及/或分別從複數該穴部裝載及/或移除。
  21. 如請求項18至20中任一項之方法，其中至少該裝載係在真空中完成。
  22. 如請求項18至21中任一項之方法，包含至少在熱處理期間，建立一沿該工件的氣體流動，且流出該穴部。
  23. 如請求項18至22中任一項之方法，從而至少該裝載是在真空中於第一壓力下完成，且包含將裝載一工件的各別穴部加壓到一比第一壓力高的第二壓力。
  24. 如請求項18至23中任一項之方法，包含將多個穴部同時進行或以一時間延遲而裝載一各別的工件，且在相同的時間跨度期間完成該多個工件的熱處理。
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