TWI532935B - 用於ｉｒ晶圓處理設備傳送帶之指傳動裝置以及橫向級差溫度輪廓方法 - Google Patents

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Description

用於IR晶圓處理設備傳送帶之指傳動裝置以及橫向級差溫度輪廓方法
本發明針對新等級的工作件轉換傳送帶系統與操作方法，且更重要地針對應用指傳動以用於將矽晶圓實質零質量、少陰影地運輸經過處理設備的運輸系統，以用來將晶圓轉換成太陽能電池，包括紫外光事先處理器、摻雜器、乾燥器、擴散爐、以及金屬化爐。本發明方法包括：單線或多線處理路徑的橫向級差加熱，以根據需要允許可架構、不同、唯一、通道接通道的製程溫度輪廓經過所有區域，以將預選的熱輪廓提供給在每一各別通道被燒結的特定產品；以及使用燈電壓之轉換器控制的高度精確爐子溫度控制。以轉換器為主之燈電壓控制系統與方法特別適用於使用以零質量運輸系統，以在爐子燒結區域中，提供精確溫度控制。
從基本上140-180微米厚之薄矽晶圓來製造以矽為主的光伏打太陽能電池，其係需要多重處理步驟，包括產生半導〝p-n〞接合二極體層、然後是將〝焊料膏〞塗層網印在晶圓前與後側(其係會被燒成p-n接合或背接觸層)的2階段擴散製程，在此它們會分別當作歐姆收集器與接地。
擴散製程包括以含磷或/與硼酸合成物來塗層晶圓，然後是在擴散爐中燒結，以產生磷-摻雜p/n接合光伏打層於前側，或者/以及硼-摻雜接觸層於背側。在擴散與種種潔淨步驟以後，晶圓會被塗以抗反射塗層(ARC)，基本上為氮化矽(SiN3)，其係會使晶圓成為深藍或咖啡，其係取決於所使用的ARC塗層。
為了形成背接觸接地層，晶圓背表面會被塗抹以鋁為主的焊膏。晶圓頂表面係用被連接到較大匯流排導體之以銀為主焊膏線的精細網路來網印，以〝收集〞所產生的電子。在這些焊膏被乾燥以後，它們會在紅外線燈加熱傳送帶型態的金屬化爐子中以高溫來〝共燒〞。
傳送帶擴散爐子具有長加熱室，其中紅外線加熱燈會被放置在晶圓運輸系統以上與以下，並且使用：1)複數個靜態(非縱向移動)、固態陶瓷、轉動滾筒；或者2)主動(縱向移動)金屬線網皮帶，以將晶圓傳送經過爐子燒結區域。陶瓷滾筒爐子不會被使用於金屬化燒結。基本的擴散爐大約400”長，具有160,36”寬的紅外線燈則會被放置在滾筒以上，從100-160放置在以下。就滾筒傳送帶系統而言，總滾筒質量大約800lbs，其係因此高質量且無效能。
在此滾筒傳送帶爐子中，紅外線燈會花實質的時間，以引領爐室達到範圍700℃至950℃的擴散溫度。理論是，由於滾筒質量熱容熱保護，該加熱滾筒質量有助於維持爐子在更均勻的溫度產量。結果，紅外線燈僅僅以大約15-20%最大功率來運行。燈功率位準越大，將會提高比用於擴散所需要還高的溫度，並且接近滾筒傳動金屬組件的失敗。於是，完成擴散的〝浸泡〞週期很長-大約20-30分鐘。
金屬化爐子線網傳送帶皮帶必須被支撐在皮帶以下，以用於傳送帶全長，以避免皮帶凹陷與晶圓損壞。這些支撐物係為成對的不透明、白石英管或桿，直徑2-3公分。石英管提供平滑線接觸表面於傳送帶皮帶底面滑動之處，其係因為它運輸晶圓經過爐子。不過，皮帶支撐管/桿明顯地會遮蔽晶圓底面，其係會造成紅外線輻射能的不均勻分佈，而影響背表面接觸層焊膏流動。這些皮帶支撐物的〝陰影〞會被壓印於晶圓內，不利地影響其性能。同樣地，石英皮帶支撐物既無效能又昂貴。大部分線網皮帶必須被冷卻，以避免在爐子入口處晶圓饋入的震動。這需要在峰值燒結區域下游的長冷水管型冷卻部份，其係延伸爐子的足跡、製造昂貴並且需要能量將廢水噴出。
關於爐內近接，其係提供用於僅僅當爐子關閉與冷卻時之服務與維持，兩主要系統目前在商業上皆可得到。最舊的系統，日期從大約2001，係為在它們爐子與乾燥器中由RTC公司與TP太陽能公司所使用的4-柱頂抬上近接系統(Richert 6,501,051、Cschi 5,088,921、Ragay 7,805,064與Parks 8,039,289的美國專利)。在此些系統中，加熱區域的上半部份係藉由在傳送帶皮帶以上的四角落起重器與固定位置的爐子下半部份來抬高。這會提供工作者以站立之高度近接上部，以用來服務上燈，同時皮帶則仍然由其支撐管所完全支撐。不過，線網傳送帶皮帶與支撐物會阻擋到下半部的近接。相較之下，Despatch工業會使用相當新且非常不同的系統，商業日期從2006，其中加熱區域的底部半部份則會在底部-降、下近接系統中降低(Melgaard 7,514,650的美國專利)。起重器的排列不同且該結果不同於在上近接系統，其中當底部部份降落時，傳送帶皮帶會被懸置於空中，以阻擋到固定位置的上半部的近接，而且只有在移除傳送帶支撐桿以後，跪著的工作者才可能會近接下半部。
目前，在商業上可得的金屬化爐子會被熱耦控制。因為紅外線燈會被肩並肩地放置，大約相隔1.5”，所以每個燈都會加熱與它相鄰的燈。當熱耦檢測溫度接近在700-950℃範圍中之選出擴散或金屬化溫度設定點時，它們會自動減少到該些燈的功率達一數量，該數量取決於運輸系統(滾筒或具有石英管/桿支撐物的金屬網皮帶)的熱質量。此低功率密度會造成紅外線燈光通量之光譜輸出的實質改變。減少的光通量需要傳送帶皮帶速度的減緩或者爐子的加長(同時維持最初的皮帶速度)，因此會使加工處理減慢。由於例如熱耦延遲或失敗之燈的過熱，其係會造成燈變形、凹陷與最終失效。燈變形同樣會影響被傳送到晶圓之紅外線輸出的均勻性。
最後，在具有主電源功率波動的許多國家中會有嚴重的問題。主電源功率正常下係以480伏特來提供，且這會藉由電壓控制器被切割到225伏特位準，以供應到爐燈。不過，主電源電壓基本上會在大約±5-15%(25-75伏特)上波動，並且〝吵雜〞，其係會造成到燈的電壓改變大約20-35伏特，並使電壓控制器不規律地燒結。在控制爐子溫度上，結果明顯有誤，其係因為熱耦反應相當慢。因為經由金屬化爐子峰值燒結區域之晶圓的運輸時間大約5-10秒，所以電壓波動以及噪音導致的控制耗損，其係會造成許多晶圓無法在將以銀為主焊膏適當燒結成n-p接合層所必要的精確峰值溫度上被加工處理。該結果係為在許多晶圓上，收集器柵格線從不會貫穿ARC層而到接合層內，或者一路燃燒穿過，縮短晶圓以接地。
於是，在擴散與金屬化爐子與燒結過程技藝中會有實質未滿足的需要，以藉由減少傳送帶質量(包括支撐物)來明顯改善燒結區域的淨有效使用，從而提供貫穿整個爐子的較佳控制與熱輪廓、允許燒結能量應用之改善、改善擴散製程的速率與均勻性、藉由減少或刪除冷卻區域來減少爐子尺寸，同時保持或改善產量，並且在減少爐子足跡與降低能量、操作與維護成本上完成這些目標。
應用實質零質量、少陰影運輸指傳動的本發明新等級工作件轉換傳送帶，其對紅外線燈加熱處理爐特別有用，其中工作件可沿著移動傳送帶上的處理路徑而縱向地移動。本發明傳動包含單一或多連結鏈，其具有自此橫向延伸的薄、單一個或雙個佈線指(同樣稱為〝手指〞)，其係會被架構以提供邊緣支撐給該工作件。隔開的鏈對會被平行對準，並且平行該處理區域的水平縱向中央線同步移動。處理區域與指傳動的縱向中央線是相合的。該些鏈會相隔一足夠寬度，以致於該些相對鏈指當它被運輸穿過一或更多個處理區域時能夠支撐工作件的相應相對側邊緣。於在此所說明的示範實施過程中，在它們轉換成太陽能電池的期間內，例如紫外光事先處理、摻雜、乾燥、擴散燒結、冷卻與金屬化燒結，工作件係為被運輸經過數個處理區域的薄矽n-或p-型晶圓。本發明之指傳動可被使用來運輸需要與一或兩面表面進行最小接觸的任何薄工作件。
在本發明的方法態樣中，肩並肩通道的差加熱或者經過一土地的橫向級差加熱(垂直工作件之行進的處理路徑方向)會被實施，其係藉由實例、藉由紅外線加熱燈分佈、藉由紅外線加熱燈設計、藉由紅外線燈的功率控制以及/或者藉由在肩並肩處理通道之每一個中傳送帶行進速率的獨立控制，每一個皆具有獨立傳送帶。本發明方法包括單通道或多通道處理路徑的差加熱，以視需要允許可架構、不同、獨一、通道接著通道製程縱向或/與橫向溫度輪廓經過所有區域，以提供預選的熱輪廓，以用於在每一各別通道中被燒結的特定產品。此外，在爐子燒結區域中，以轉換器為主的燈-電壓控制系統與方法特別適用於以零質量運輸系統來使用，以提供在爐子燒結區域中精確的溫度控制。
在具有公共運輸系統的兩通道處理爐中，該通道會以平行肩並肩的定向被陳設，其中一通道被標為通道A，且相鄰通道被標為通道B。每一通道皆具有各別外面鏈，其係具有擁有指延伸到兩側上以充當兩通道的第三、公共中央鏈。在本系統中，傳送帶運輸速率在兩通道中相同，在該情形中，差通道熱輪廓係由在數個區域之每一個中的佈局與架構以及到每一燈或燈組之功率的可選擇控制所控制。
替代地，每一通道皆具有其自身、分隔、運輸傳動系統，其中每一個皆可被獨立控制，以用於運輸速度。在通道A區域中之燈的數目或間隔可與在通道B中的數目不同。或者，以區域接著區域為基礎，燈的數目在兩通道中相同，被提供到一通道中燈的功率會與其他不同。每一通道的每一區域會視需要被各別且獨立可選擇地被架構，以沿著整個縱向處理路徑提供單一的熱輪廓給被處理或加工處理(例如，被燒結)的特定產品。爐子包括可程式化電腦控制系統，其係包括預選或可架構的熱輪廓，以用於以通道接著通道、區域接著區域、上與下爐子半為基礎的精確溫度梯度，以用於加工處理路徑的全長。補充物樣版系統較佳使用於彼此獨立或相等地架構每一通道。在單一通道爐子中，通道的一側可被控制，以具有與其他側不同的熱輪廓，以致於能夠有側向(橫向)經過該通道的差熱輪廓。
在單一通道或通道的情形中，亦即是晶圓之單一檔案的處理線，兩隔開的傳動鏈會被使用，右側鏈與左側鏈，其係在側視圖中可看見。右側鏈指會朝著處理區域中央線延伸到左邊，且左側鏈指會朝著處理區域中央線延伸到右。不過，在各別右與左指的尖端之間會有寬橫向間隙，在整個通道的寬度，該些指並沒有彼此接合或接觸。
在它們運輸經過例如爐子或乾燥器之設備的期間內，該些晶圓僅僅可被邊緣支撐。此外，沒有任何管或桿支撐物被放置在該運輸系統的相對、相隔側、指傳動之間的間隙。晶圓看起來好像可沿著處理路徑波動。本發明之重要特徵係為由於側傳動之間管/桿支撐物之間隙與缺席之結合，會有近接被提供到在頂抬、上近接型爐子或乾燥器(譬如顯示於Richert 6,501,051、Ceshi 5,088,921、Ragay 7,805,064、Ragay 2011/0013892A1以及Parks 8,039,289)或底降、下近接型爐子或乾燥器兩者中之爐子或乾燥器(見Melgaard 7,514,650)的下加熱區域內。因此，然而在先前技術中，當爐子或乾燥器打開時，全寬度線網傳送帶阻擋加熱區域的下或上部份，在本發明運輸系統中，沒有全寬度傳送帶皮帶阻礙物，以致於在爐子加熱區域上與下部份的相對運動上，不管上近接或下近接，皆會同時提供有到上與下加熱區域部份兩者的完全近接。此〝完全近接〞特徵同樣地以被安裝在具有上與下加熱區域部份之任何爐子中的本發明運輸系統來呈現，其係會被架構以在雙開口(上與下部份兩者皆會被移除)與夾-殼型態開口爐子與乾燥器中(僅僅從背縱向側頂抬)提高上部份。
兩隔開的傳動鏈會藉由具有嚙合右側鏈的右側傳動齒輪或惰鏈輪與嚙合右側鏈的左側傳動齒輪或惰鏈輪之公共軸來傳動與引導。側向指可被固定在或到鏈連結上，以便不會與齒輪/鏈輪齒相干擾，或者該指可被插入、延伸、或固定到該連結的樞軸接腳或管。
在兩線傳動的情形中，在成對晶圓以肩並肩關係前進經過處理區域之處，有三鏈可被使用：左、中間與右側鏈。左與右係如以上所說明。中間鏈包括在該通道之每一側上側向突出的指，到左與右兩者。在中間鏈上的指可被對準或交錯，各別左與右交替。在每一對間隔側傳動鏈上的指不需要被對準或協調。亦即是，支撐晶圓左邊緣的指不一定會橫向符合在支撐該晶圓右邊緣之相對皮帶上的指。
在兩鏈上的相對指可被對準或交錯。因此，在右鏈上的指可被固定到奇數鏈1,3,5等等，同時在左鏈上的指可被協調，亦即，固定到相應的相同奇數鏈，或者可相關於右鏈交錯，固定到偶數鏈2,4,6等等。在示範性實施過程中，指可相關於欲被運輸的工作件而隔開，以致於會有兩個或更多指支撐每一工作件側邊緣。在6”矽晶圓的情形中，3或4指支撐晶圓的每一邊緣，以致於它能夠穩定且平坦地運輸經過該處理區域。例如，鏈連結大約長2-4公分，且指可被類似地間隔。
該些指可採廣範圍的架構。於在此所揭露之示範性目前較佳實施例中，指可被向下定角度，大約從約3°至45°，較佳地約5°-20°，以致於在點接觸上，晶圓邊緣的底角能夠接觸指的上邊緣。在指截面是圓形或三角形(點向上)之處，例如佈線，晶圓可藉由最小點接觸來支撐。隨意地，為了協助避免晶圓掉落，例如，在上升氣流的情形中，指佈線的最外端會更接近水平地彎曲。較佳地，向上指耳會被形成為與鏈連結之側邊緣相鄰的佈線，以避免晶圓向上滑動接觸該鏈。
該些指係為單或雙指，單指產生薄腿的外表，因此非正式的名字是〝馬陸〞鏈，然而雙指產生較寬腿的外表，因此非正式名稱為〝毛蟲〞鏈。雙指具有在它們被接收之鏈套筒中不會轉動優點。雙指柄係在相鄰連結套筒中被接收，然後為無指連結。因此，雙指毛蟲鏈的示範性實施係以沿著可移動接收適合在滾筒套筒中之雙指之鏈的交替連結來架構。在使用於雙通道爐子架構之單一中央鏈的情形中，每一連結均可接收雙指，其係具有各別指向右與左的交替雙指。肩並肩雙指係與該鏈縱方向正交(橫向)指向地被定位並且結合在它們尖端的縱向交叉條。在較佳實施例中，當以平面圖來觀看時，雙指一般係為U型或Ⅱ型(希臘大寫字母Pi)，但卻同樣為V型，亦即是，兩指收斂於共同尖端。再者，另一適當的架構係為H型、X型、或自由型，譬如∩型，如以平面圖來觀看。
在目前可得到的太陽能電池處理爐與乾燥器中，加熱可藉由放置在處理區域中間線以上與以下兩者之高密度紅外線燈的使用來進行。相較於標記目前可得到的爐子傳送帶系統，對熟諳本技藝者而言，本發明之指傳動運輸系統顯然接近零質量。沒有任何全寬度橫向線網傳送帶皮帶與縱向管/桿支撐物，或者阻擋紅外線燈光通量撞擊在晶圓底部上的全寬度橫向滾筒。在習知線網皮帶的情形中，例如，在金屬化爐中，複雜系列的收斂或發散(鯡魚骨)石英管/桿可被使用來支撐該皮帶的中央部份，以致於它無法凹陷。這些石英管/桿遮蔽晶圓底面，並且不利地影響太陽能電池的性能。此外，石英管/桿會增加建造成本，需要精確的支撐與垂直對準，並且會等同昂貴地替代與服務。相較之下，本發明之指傳動晶圓傳送系統少陰影(無陰影)，不會有任何網皮帶或支撐管來遮蔽晶圓的底面。
由於無陰影特徵，本發明運輸的使用會允許更快速的加工處理，所需要的能量會更低，以及/或者爐子的長度會被做得更短，因為全部紅外線通量會更有效地被傳送到晶圓底面，均勻且連續地貫穿所有處理區域。此外，可能可減少或完全地排除金屬化爐的銅管水冷卻區域，基本上長度為6-10’，因為在本發明運輸系統中沒有全寬度傳送帶質量。
在另一重要實施例中，在摻雜操作與擴散爐的情形中，在此，藉由金屬皮帶接觸晶圓底面，金屬網皮帶不會由於晶圓的污染而被使用，本發明之指傳動指則應該被鈍化。在擴散爐使用的情形中，鈍化可藉由氮化鈦塗層指佈線以使用於摻雜物設備來實施，其係或者適合滑到指上的小陶瓷管。晶圓邊緣會接觸陶瓷管，而非指的佈線，從而排除污染源。在另一替代實施例中，金屬指可替代被固定到該些鏈的陶瓷指，例如經由滑到滾筒鏈連結之套筒內的柄。在仍另一實施例中，指可被塗以被配製以接合金屬之種類的玻璃，譬如電子管玻璃。在替代物中，指可被塗以粉末玻璃或陶瓷加上結合劑之配方，隨後並且會被燒結以形成玻璃或陶瓷玻璃料型態的塗層。在另一替代物中，指佈線支撐部份或者/以及尖端可被塗以陶瓷釉底料合成物。
就UV事先處理與摻雜物處理操作而言(磷酸與/或硼酸塗層，接著是乾燥)，目前較佳的指材料係為不鏽鋼鋼佈線，其係會被塗鈦並且隨後被氮化，以形成氮化鈦塗層，其係抗使用於磷或硼摻雜合成物中的酸。
關於本發明的方法態樣，本發明方法包含僅僅藉由相對晶圓邊緣的複數個點接觸，將晶圓運輸經過至少一個處理區域，同時晶圓的底表面無陰影，其係會在運輸期間內，實質不會被阻止暴露，例如暴露於紅外線輻射通量。本發明方法包含將晶圓無陰影、少質量地〝波動〞運輸經過一或更多個處理區域，此步驟包括藉由晶圓與具有包括縱向相隔工作件邊緣嚙合構件之傳動系統之運輸的邊緣點接觸，在線性路徑中引導工作件晶圓，較佳地為譬如指的組件，其係從傳送構件橫向突出，其係會接觸並且支撐在至少兩相隔點之每一工作件晶圓的相對側邊緣。藉由三個或更多個適當橫向隔開的運輸傳動系統，該方法是通用的，其係可被同時應用於一或更多尺寸工作件晶圓或者以肩並肩關係被運輸之複數線工作件的單線處理。
在應用到爐子處理之方法的第二實施例中，紅外線燈可被架構與控制，以提供差橫向級加熱頂部vs底部，或者經過處理路徑，或者在不同通道中，以致於工作件能夠比起另一個更多或更少地差加熱於一面(或者各別面的側)上，因為它們可橫穿過處理區域。在複數個肩並肩通道的情形中，該些燈可被控制，以比起其他，提供更多熱(一工作件的各別面)於一通道中。在紅外線燈爐的情形中，本發明差橫向級加熱可用許多不同方式來實施，例如各別藉由將比起其他具有更重或多數燈絲的紅外線燈橫向定向在一側上，藉由添加到運輸路徑一側的額外燈，藉由遮蔽或部份遮蔽橫向定向紅外線燈的一側，以及藉由處理紅外線燈會被平行運輸路徑來定向之區域(在該側上有更多燈會被加熱地比在冷側更熱)，以及藉由選擇性控制到每一燈的功率，或者在一區域中燈的觸排。
儘管在爐子或爐內部環境中的主電源功率波動負載變化失控或瞬態，本發明同樣包括以改善轉換器為主的燈電壓控制系統與方法，以用來快速控制在操作期間內被傳送到燈的電壓，以造成更準確與穩定的燒結區域溫度。本發明燈電壓控制特別適用於指傳動運輸系統，因為它沒有任何實質傳送帶質量來協助減緩熱瞬態。本發明快速燈電壓控制方法同樣會交叉檢驗燒結區域熱耦讀取並且設定點，以視需要查證與調整燈電壓設定點，以用於連續轉換器控制燈電壓操作。
轉換傳送帶皮帶會被提供在本發明之指傳動傳送系統的輸入與輸出上，其係在寬度比在該指之內終端之間的間隙更窄並且比被傳送到該指傳動上之晶圓的寬度更窄。轉換皮帶會突出到該指傳動的路徑內，以致於在輸入端，該指上升並且和緩地抬起晶圓去除轉換傳送帶皮帶，以及相反地下降，以和緩地將輸出晶圓放置在輸出轉換傳送帶皮帶上。為了協助〝調節〞往返指傳動的傳送，轉換傳送帶皮帶的內端可被縱向調整，以或多或少突出到間隙內，其係並且同樣地可包括用於垂直調整的構件。因此，在縱向與垂直方向中的位置調節，其係會造成和緩抬起，且在傳送期間內晶圓的放置並不會造成晶圓的震動或破裂。隨意地，指傳送可被垂直調整。
對熟諳該技藝者而言，指設計與處理方法的寬範圍顯然可被應用，同時維持在本發明原理的範圍內。本發明的運輸系統與方法同樣會造成背接觸層更均勻地被燒結，而且該運輸傳動之更簡單側鏈或皮帶則會負擔實質更低的維持成本，而且沒有任何焊膏會被留在皮帶上而必須被清潔。
圖1顯示從將其安裝之UV事先處理器、摻雜器、擴散爐、乾燥器、或金屬化爐之左入口或前端之本發明運輸系統10的第一實施例。僅僅藉由實例，本發明運輸系統特別適用於太陽能電池晶圓的金屬化燒結，在以下有更詳細的說明。運輸10包含右側晶圓傳送組件或構件12、以及左側晶圓傳送組件14，兩者較佳地為相等的指鏈，其係支撐晶圓並且將它們移動經過處理區域兩者。如在本實施例中所示，運輸傳送組件12與14係為單一連結寬度D-連結型佈線鏈。不過，熟諳該技藝者將理解，寬範圍的運輸晶圓傳送組件構件可被使用，包括種種型態與尺寸的帶或帶子、滾筒鏈以及多連結寬鏈。在此廣態樣中，本發明運輸系統包含傳動組件，其係包括被配置與連結以從進入輸入端到離開輸出端、沿著在第一方向的處理路徑來傳動一對相隔平行晶圓傳送組件的傳動馬達，並且經由一連串重定向鏈輪與/或滾筒將傳送組件返回到輸入並且包括一晶圓傳送組件伸展系統。在以下的詳細說明中，傳送組件係為指鏈或帶並且將被視為〝鏈〞，意味著任一型態。
傳送鏈12與14相隔一寬度，其係適合一特定晶圓尺寸。如圖1所示，鏈12與14會相隔夠寬，以在箭頭A所示的方向中，用單一銼同時各別地傳送6”或5”晶圓18與20任一個或兩者。被運輸在運輸系統傳動組件10上之晶圓的平面定義經過爐子、摻雜器或乾燥器的處理路徑。
指16會被固定以交替運輸系統傳送鏈12與14的連結。指16係與鏈12以及14之行進方向A橫向定向地被配置。指突出入該些鏈之間的空間內，但是並沒有接觸，其係會留下間隙S。在本實施例中，相隔、相對鏈的指不會被結合。亦即是，沿著處理路徑A，不會有任何傳送帶部份在晶圓中央以下。於是，不會有任何中央支撐管或桿構件用於傳送帶。因此，在本發明運輸系統10中，不會有任何傳送帶網或石英滑動管或桿阻擋或遮蔽晶圓底部免於紅外線燈照射，也不會當爐子開啟以用於服務時避免近接到上或下加熱區域。
兩側運輸運輸組件12與14可藉由被安裝在公共傳動軸26上的兩運輸鏈輪22、24所同時傳動。傳動軸26可由傳動鏈28依次轉動，在本圖式中概略所示地為反時針方向，其係嚙合傳動鏈輪30。
每一指構件16包含柄片段32、功能如同橫向停止器以在處理運輸期間內避免指與晶圓之側向移動的指關節34、以及拉長支撐片段或〝指〞36，其係從水平向下傾斜(範圍從大約5°至大約45°)並且終止於尖端段38(其係一般關於支撐段而水平彎折)。在尖端段38與支撐指段36之接合上的彎折，有助於避免寬度較窄的晶圓，譬如晶圓20，其係在一側上滑動上支撐段並且在另一側上滑離該指尖端。一般而言，在一側上指之彎折36/38與相對指之停止器指關節34之間的對角線距離不會大於於被運輸之晶圓的寬度。要注意的是，柄段32係為任何方便的長度，其係具有指關節34更靠近或更遠離攜帶它之鏈構件側地配置，因為處理區域清除考量是需要的。
晶圓18、20是平面性的，厚度大約.0130”至.0200”並且一般為矩形，其係由前緣40、後緣42、右側緣44、左側緣46、頂表面48與底表面50所定界。
本發明的重要特徵係為，不像目前在商業上可得到的網傳送帶傳動或固態陶瓷滾筒傳動，在本發明中的晶圓係僅僅在沿著以底部表面50與右側緣44與左側緣46之接合點所定義的刀子邊緣之諸點上、在運輸經過處理區域的期間內被支撐或懸置。因此，在本發明傳動系統10中，當晶圓被燒結時，不管是否使用於摻雜器、乾燥器、擴散爐或金屬化爐子，均不會接觸在底表面50上之底部接觸層或焊膏。此外，藉由下層傳送帶構件，不會有任何遮蔽，例如傳送帶網、石英桿、固態滾筒或類似物。本發明概念包括在運輸期間內將晶圓懸置在它們邊緣。
傳動軸26係被安裝在側軸承塊100中的每一端點上，其中每一個皆會被安裝到爐子框架軌條102並且以箭頭101所示的一直向前的方式來選擇性調整。爐子或乾燥器的框架結構係為一直向前，其係並且不會顯示以致於不會使本發明運輸與傳動系統的實質特徵變複雜。一對公共軸安裝惰輪滾筒或鏈輪會被提供在該單元的出口端，且伸張組件，每一鏈一個，則會被提供在返回路徑，傳送組件(例如，鏈12、14)係為連續迴路。爐子的出口端較佳地為傳動端，且伸張系統較佳地相鄰入口端。
以前端正視圖，圖2顯示本發明運輸系統10，為了清楚起見，其係不具有傳動軸或運輸鏈輪。不過，右指鏈組件12與左指鏈組件14係以適當定向與間隔來顯示。在本第一實施例中，運輸系統晶圓傳送組件鏈，其係為由高熱能佈線製成的單一寬度D型連結52。大晶圓18與小晶圓兩者均會被顯示，邊緣則會由指16的支撐指部份36所支撐。支撐指部份係以示範性、大約10°角自水平向下地顯示。如圖所示，晶圓會被運輸經過在水平平面中的處理區域。在本實施例中，指可藉由在點B與C上的焊接而被固定到鏈連結52。在本實施例中，鏈與指係由圓不鏽鋼(SS)、鎳克羅米合金(較佳)或英高鎳佈線所形成，基本上直徑範圍是.050”至大約.1”，較佳的範圍是.064”至.092”。就在與摻雜器相關處理中的使用而言，SS鏈與指會被塗以氮化鈦層，以將金屬鈍化。為了擴散爐操作，鎳克羅米合金或英高鎳佈線鏈與指可以氮化鈦塗層來鈍化，或者覆蓋以陶瓷、石英、或氧化鋯管或塗以玻璃，如以下參考圖4A與4B的更詳細說明。
最佳如圖2所見，因為指的截面是圓的，且晶圓係以垂直側邊緣44與46來平面與水平定向，所以具有側邊緣44、46之底表面50的接合係為線。因此，晶圓側邊緣接合線50/44,46係以正切線與指支撐段的週邊相交。結果僅僅是晶圓與運輸機械的點接觸，此點會被標示為D。當然，複數指嚙合晶圓的每一側邊緣，較佳地是，在貫穿特定單元之處理區域之整個長度的運輸期間內，至少有兩接觸點會被維持於每一晶圓的每一側邊緣上。
要注意的是，指會以距離間隔S結束，亦即晶圓寬度的60-95%。因此，從晶圓以下紅外線燈的紅外線輻射通量不會被阻隔，且實質上不會有晶圓的陰影。進一步，比起燈紅外線輻射源與晶圓相隔(在以下)的距離，指的直徑更小，且它們可相關於燈陣列移動，以致於任何微量的陰影都僅僅是短暫的。因此，晶圓底表面50會邊緣接著邊緣地實質接收燈輸出輻射通量的100%。
從圖2進一步明顯的是，例如在側晶圓運輸鏈12,14擱在並且平滑移動於石英、碳化矽、或氧化鋯滑動器條(未顯示)上以及/或者在處理區域中沒有任何空氣流(或其它爐大氣氣體)以在處理運輸期間內干擾晶圓的情形中，指支撐段36可實質做得更短，尖端38可被移除。在相對指上的側停止器35會約束晶圓的橫向移動。
圖3A係為從在轉接之晶圓下面的圖式，其係顯示本發明之指傳動10的無障礙特徵。圖3B係為頂部平面圖，其係顯示在單一處理線中複數尺寸晶圓18、20之運輸10的使用。從圖3A與3B兩者可注意到，指會被固定到每隔一個的鏈連結52-1、52-3等等，以致於如所示，每一晶圓可由在每一晶圓之每一相對側邊緣上4至5個指所支撐。在替代性實施例中，有更多或更少指可被使用，每隔一連結一個，521、52-2、52-3等等，每隔三個連結一個52-1、52-4、52-7等等。同樣地，在一側運輸鏈上的指係在奇數號連結，且在其他側上，運輸鏈係在偶數號連結。
因此，複數指支撐在每一邊緣上的每一晶圓，每一側邊緣至少有兩個較佳，以致於在指受損或耗損的事件中，例如，經由焊接失敗，會有足夠剩餘的指在處理運輸期間內足夠且穩定地支撐晶圓。在此，例如，只有更大的晶圓會被運輸以用於加工處理，指會更短。如圖3A與3B所示，本發明傳動具有通用指。也就是它們夠長到能處理複數種晶圓尺寸。在該傳動專用於單一晶圓尺寸之處，指的尺寸為僅僅具有最小範圍的指，其係向內突出於晶圓以下。比較在大晶圓18情形中指交疊54的範圍與更小晶圓56的更短交疊56。因此，例如，為了僅僅運輸大晶圓18，指可被縮短，以具有類似56的交疊。
圖4A與B顯示本發明傳送帶10的第二實施例，其係特別使用於處理操作，在此，例如在晶圓的擴散燒結中，來自金屬的潛在污染可被避免。在本實施例中，從爐子外端點可見，支撐段36包括於其上的套筒38，套筒係為抗高溫材料的管子，譬如：陶瓷、碳化矽、氧化鋯、石英或玻璃。在圖4中，其係顯示如在圖1中的傳動，每一指可攜帶保護性套筒，以提供金屬的最小暴露於紅外線輻射與熱。在形成指16的操作期間內，陶瓷或玻璃套筒簡單適合佈線支撐段36。在指關節停止器34形成於佈線以後，但在尖端由彎折指端來形成以前，保護管38會滑到佈線以上以毗連停止器34，且然後尖端38會被彎折。支撐段38與尖端36的彎折接合會將套筒38維持於適當之處。
如圖4A所見，在本實施例中，大晶圓18與小晶圓20兩者會在圓筒形陶瓷或玻璃套筒上的晶圓側邊緣上被點支撐。因此，並沒有任何金屬對晶圓的接觸，以傳播污染。此方法排除運輸用之非常高質量固態陶瓷滾筒的需求，其係目前被使用於磷酸鹽摻雜合成物之擴散燒結入矽晶圓頂表面48，以形成p-n接合層。結果係為更有效能的爐子，且無阻擋的底表面50會則允許更快速的產品產能。
圖4B擴大詳細地顯示用於專屬處理單元(爐子、摻雜器、乾燥器等等)的此保護指實施例。在本替代物中，要注意的是，當來自紅外線燈62之右半的輻射達到在晶圓之左對左邊緣上的指以下，且來自燈左半的輻射達到在該晶圓之右對右邊緣上的指以下，支撐段36與尖端38兩者非常短(粗而短)，因此可將任何陰影最小化。此外，當一指通過燈時，來自下游燈與來自上游燈的輻射則可達到晶圓邊緣。
要注意的是，在圖4A與4B兩者，滑動器條或平板60會被放置以支撐側傳動組件12、14的縱向長。這些基本上是平滑的石英板或桿，其係或者由平滑、高溫與抗磨損之上釉或沒上釉的陶瓷、碳化矽或氧化鋯製成。如圖4A所示，滑動器條60的頂部是平面的，然而，在圖4B中，該條頂表面會被刻槽或形成為具有直立側牆的U形凹槽，或者L形，以提供邊緣唇，以便在無需橫向偏移之下維持側傳動組件12、14的適當線性追蹤。
本發明的發明性差橫向級加熱方法可用許多方式、在紅外線燈爐子的情形中實施，例如如圖4B所示，藉由將比另一側還具有更重或複數燈絲的紅外線燈橫向定位在一側上。如圖4B所見，橫向燈62具有燈絲110，其係在右側包括更重段112，以致於由於那燈絲段所發出輻射通量的增加，在雙通道爐子的情形中，在晶圓右側或右通道會有更多熱。
藉由實例，差橫向級加熱的替代性方法包括：藉由將額外燈添加到運輸路徑的一側；藉由遮蔽或部份遮蔽橫切定位紅外線燈的一側；以及藉由架構處理區域，其中紅外線燈會平行該運輸路徑來定向，而在被加熱地比在較冷側還熱之側上會有更多燈。在另一替代性方法中，長度為處理路徑之橫切寬度一半或更小的額外短紅外線燈或者兩通道的僅僅其中一個，其係會被提供在欲被加熱更多的該側或通道上。這些短燈本身係呈一陣列，或者可在全寬度橫向燈62之間相交。仍更進一步地，在雙通道處理系統的情形中，散佈其間的全寬度燈係為在第一通道的區域中僅僅具有該燈燈絲110之筆直、非輻射部份並且加線圈、在第二通道具有全輻射燈絲部份112的燈(圖4B)。在替代物中，燈的分隔觸排可被提供用於每一通道，其係具有縱向分隔器牆於其間，例如在中央雙相對指鏈被安裝之處上(圖8C)，以及比起其他(較冷通道)，有更多燈或燈提供具有更多功率給一通道(較熱通道)。
圖5等角地顯示從處理設備之出口端觀看之本發明傳動10的第三實施例，其中運輸晶圓傳送構件12、14可由滑動器條所引導，其係並且被引向於安裝在公共惰輪軸74上的惰輪滾筒或鏈輪72。鏈12、14持續向下到回復路徑E，往回到該設備的入口端，如圖1與4A所見。如以上所陳述，惰輪軸74係為傳動軸，其係具有被拉經該設備的運輸鏈。
在第三實施例中，指16選擇性地包括中間部份64，其係如所示地向下傾斜，或者在替代物中，向上，且支撐段36一般是水平的。安裝在支撐段36上的係為保護套筒66，且晶圓邊緣會與複數個套筒表面進行點接觸，誠如在圖4A與4B實施例中。在本實施例中，套筒會採用雙圓錐形式68a、68b，其係基座對基座地定位，該兩圓錐基座係在肋段70上被接合。該圓錐68a的傾斜表面會提供傾斜平面，其係提供與晶圓側邊緣44、46的點接觸D。指保護套筒亦可具有捲軸或轉筒形的特徵，並且可為單圓錐型，以取代雙圓錐型，其係具有面對相關運輸鏈12或14之側邊緣而定向之圓錐的基部，其係視情況而定。要注意的是，尖端38係被顯示為在此圖的右鏈彎向下，但是在替代物中，在左鏈觀看，其係為彎向上。
圖6顯示本發明運輸系統10之第四實施例的等角視圖，其中晶圓運輸構件12、14包含運輸帶76，其係適合保留在直立間隔橋柱78之第二實施例的指16(其包括保護性套筒58)。橋柱78的水平橫向截面係為U型，如所示，其係並且包括側凸緣。帶76係由安裝在與帶76之孔洞82嚙合之傳動輪22、24周圍的接腳80所傳動。每一間隔的橋柱78包括與上端點相鄰的側耳部84，其中孔洞86會被形成以接收該指的柄32。尾部段88提供橫向停止器給該指組件16。如所示，該停止器係為彎向一側的指佈線段，但卻包括螺紋端與止動螺帽、蓋型螺帽、孔洞與開口梢、C-夾或其它適合停止器。柄32會被選擇用於容納爐子幾何架構的長度，其係並且包括一或更多間隔器或套管於內側耳84與指關節34之間。第二停止裝置(沒顯示)可僅僅包括內側耳84的內側以當作第二橫向停止器。
圖7A與7B顯示本發明運輸系統10的第五實施例，其中晶圓傳送構件12、14係為滾筒鏈90，其中指16會適合於選出鏈連結的樞軸管92。鏈滾筒94適合在樞軸管92上。如在圖7B所見，間隔器墊圈96或/與套管98可被使用來維持相關於鏈90之指16的橫向位置。替代為尾部88的停止器，在佈線之周圍叢中所接收的C-夾可被使用。
圖8A、8B與8C顯示本發明運輸系統10的示範性實施，其係以三晶圓傳送構件來架構：側構件12與14以及具有交替指16R與16L的中央傳送構件104。如在圖8最佳可見，中央傳送104會被配置在兩側傳送12、14之間，以致於能夠有兩通道A-1與A-2用於兩晶圓的肩並肩同時運輸，藉由實例可顯示較大的晶圓18與較小的晶圓20兩者。圖8B顯示中央鏈104的第一實施例，其係具有交替突出於運輸鏈連結52之相對側之指16R與16L的交替、交錯放置。在圖8C中，在點F與G被焊接的單一佈線指，其係會形成左側指16與右側指16R。在本實施例中，中央運輸鏈指不會交錯。此外，如在圖8A所見，熟諳該技藝者會明顯理解，添加第二中央傳送鏈構件104於位置106，其係於鏈12與104之間橫向適當地間隔，其係將實施3通道處理器，且適當橫向地添加第三中央鏈104於在鏈14與104之間位置108，其係將實施4通道處理器等等，以用於任何數目的需要通道。同樣在圖8A中要注意在每一鏈下U型滑動器條60的使用，其係被支撐於縱向側或中央線牆上(沒被顯示，但請見圖9中的122)。
圖9顯示在雙通道爐114中之本發明差橫向級加熱方法的態樣，其係包含第一右通道，由箭頭R所示，以及第二肩並肩左通道，由箭頭L所示。爐子具有複數個區域，僅僅三個正區域116、118與120被顯示。為了清楚起見，本發明運輸系統會被省略，但是對圖4B、8A、8B與8C的參考將提供那些傳動特徵。行進方向係由箭頭R與L所示。本發明之指傳動系統鏈係在爐子之邊側與中央上的加槽滑動器通道中、行進於通道60R的右側鏈12、行進於中央牆122之頂部上的通道60中的中央雙指鏈104、以及行進於通道60L中的左側鏈14中行進。滑動器通道係為在爐子分隔側與中央牆頂上的各別組件，或者如所示，或者垂直牆的整體部件。
藉由實例，區域116係為在爐子入口的壓縮空氣檔板區域，且區域118、120係為事先加熱或者/以及峰值燒結區域。要注意的是，在通道R、區域118中，會有五個燈，但卻僅僅兩個包括加熱燈絲段112，同時三個僅僅具有功率供應段(同樣見圖4B)。相較之下，在通道L中，區域118具有五個燈，其中三個具有加熱燈絲段112，同時只有兩個在那區域中具有功率供應段110。同樣地，通道R、區域120僅僅具有一加熱燈絲段112，然而通道L、區域120具有兩加熱燈絲段110，區域120包括三個燈構件在每一通道中。到在每一區域之每一個燈的功率可被各別、選擇性地被控制，以沿著每一區域的縱向處理路徑提供差溫度輪廓，該結果可橫切經過爐子，亦即是，與處理路徑正交，會有各別區域的差加熱。藉由實例，圖9顯示爐子加熱區域的底部半部份，但熟諳該技藝者將確認到，類似或不同的架構可被提供用於爐子的上半部份。因此，該方法包括熱輪廓控制，不僅僅是通道接著通道以及區域接著區域，還有爐子的上與下半。
在替代實施例中，縱向中央牆122足夠寬，以支撐一對肩並肩滑動器通道60C以支撐具有指的兩個、分隔、獨立鏈，以致於通道R與通道L之每一個均能夠具有其自身的晶圓傳動組件(就像圖1所示)，其中每一個皆為可獨立控制，以致於每一通道的運輸速率不同。在本替代性實施例中，在提供紅外線輻射通量於晶圓工作件之皮帶以上或者/以及以下之燈的數目會相同或不同，以致於每一通道均沿著處理路徑的長度而具有完全可架構的熱輪廓，如加工處理所希望的。因此，一通道係為一種類或尺寸晶圓的快速處理通道，且另一個係為不同種類或尺寸晶圓的較慢通道。
圖10-14顯示在數種實施例中的雙指運輸系統10，如在圖1-9，公共部件數目係為相同。圖10顯示圖7A與7B裝配以雙指組件16A的滾筒鏈實施例，其係包含藉由交叉條124而接合在外尖端的相鄰指對(柄32a、32b以及指部份36a、36b)。如在本圖式中所示，雙指柄可在單鏈連結之樞軸管構件中被接收，並可沿著該鏈在交替連結中被間隔。圖11顯示擴大等角視圖，其係部份被分解以顯示柄32a、32b在套筒126a、126b中被接收，其係依次被安裝在該鏈樞軸管92內。在截面，圖12顯示在鏈連結90中的安裝雙指16A，該柄適合套筒126。柄32與套筒126係藉由開口型接腳128而被維持在樞軸管92中，其頭與尖端則足夠大到避免滑出管92。或者，C夾與溝槽保持器可被使用。此外，滾筒鏈係為標準架構，其係包括滾筒94被維持在騎在滑動器條60中之溝槽上的內連結130以及外維持器連結132之間的套筒92上。
圖13顯示雙通道運輸系統(類似圖8A)，其係具有傳動通道A1與A2肩並肩排列於平行運輸排列中。右與左鏈12、14係如圖10中所示。中央鏈104具有相對的雙指16L、16R，其係呈交錯排列被安裝在鏈中(如圖12所詳細顯示)，每一連結一雙指，而每隔一連結則具有一雙指延伸在一側上，該交互連結則具有雙指延伸到另一側。
圖14顯示雙通道運輸系統的第二實施例，通道A1與A2，其中圖12的兩單通道系統10A與10B會被肩並肩排列。雙、肩並肩的中央縱向牆(沒顯示)可被使用來支撐兩各別中央鏈，或者具有雙滑動器條與間隔器於其間(沒顯示)的單牆會被較佳地使用。雖然在圖10-14中沒有顯示，但是視需要，圖4A、4B、6、7A、7B與8A-8C的被動套筒58則可被使用於指部份36a、36b。
圖15顯示應用與晶圓輸入轉換傳送帶皮帶134與拋光(摻雜或燒結)晶圓輸出轉換傳送帶皮帶136接合之如以上所說明指傳動組件之示範性主要晶圓運輸系統10的傳動路徑P。因為本發明之指傳動運輸系統10包含具有開口間隙S於它們之間的兩傳動鏈(圖2)，所以轉換傳送帶134、136則會各別交疊爐子傳送帶10的入口與出口端，以用於平滑交遞晶圓(在以下之圖16與17會有更詳細顯示)。
兩轉換皮帶134、136例如係為編織線網皮帶，其係比欲被運輸之晶圓18的寬度更窄，以致於當它們從晶圓以下上升時，兩側邊緣無法藉由指16來嚙合。輸入轉換傳送帶可藉由皮帶138而將爐子運輸10的輸入運輸鏈輪從屬關閉。輸出轉換傳送帶136係由經由嚙合傳動鏈輪30之傳動鏈或皮帶28的馬達140所傳動。為了清楚起見，圖15顯示在水平路徑中行進的晶圓18，其係一般與運輸鏈同水平或在以下(如所示)，其係由於圖16之中間部36的向下傾斜。它們可被抬高，例如如在圖6所示的帶傳送組件。
爐子運輸系統10的路徑係以側晶圓傳送組件12/14的連續迴路來顯示。在左運輸鏈輪24a開始，帶或鏈(圖1、6、7A的76、90)會橫切經過爐子的數個區域，而到右、輸出運輸鏈輪24b。在返回路徑上，傳送組件12/14下降到工作件(晶圓)運輸處理路徑以下，以經由傳動鏈28而與馬達140所傳動的傳動鏈輪30嚙合。該鏈或帶傳送組件12/14隨後通過惰鏈輪72a上、惰鏈輪72b上以及張力器鏈輪72c以下。鏈輪72c會改變鏈12/14的方向向上回到入口鏈輪24a，以完成迴路。鏈輪72c會被連接到張力器組件142，例如包含液壓缸或線性促動器，以維持在運輸鏈12/14上的張力。
要注意的是，張力器組件142會被放置在傳送組件迴路的冷端上。傳動馬達140係被放置在爐子的輸出端以下，以致於運輸鏈12/14會被拉經爐子。大部分的傳送組件12/14如此低，其係例如為帶76或鏈90，以致於它們能夠將最小熱能自爐子輸出並且非常快冷卻。假如鏈或帶12/14的額外冷卻需要的話，其係會被提供在位置K，例如呈大氣或冷卻空氣吹風機形式，如箭頭所示。
圖16更詳細地顯示從窄線網轉換傳送帶134交遞到主要爐晶圓運輸指傳動鏈12/14之從以下拉抬的方法，在此圖中，其係包含安裝在傳動鏈90的鏈指16，僅僅右鏈組件12會被顯示以致於不會混淆細節，左鏈14的路徑則會概要地以一線來顯示。虛幻顯示的晶圓18係由轉換傳送帶134的開放線網142所支撐，晶圓邊界則會在每一側自由地突出。在所示的實例中，晶圓係為6”寬且傳送帶運輸網係為4”寬，以致於1”的晶圓條能夠自由地在每一側上。轉換傳送帶134係經由被安裝在與進入運輸鏈輪22a與24a之相同軸上的傳動鏈輪30而從屬於爐子運輸傳動，其係經由傳動鏈輪72d的鏈138。線網142係藉由被安裝在轉換傳送帶134之入口端之軸146上的凹槽滾筒144所嚙合。
線網142之邊側的外形係顯示為148L與148R。如圖所示，轉換傳送帶網142的出口端係以劃點劃線來顯示。在出口端上的網會通過並且由安裝在引導組件152的一對滾筒150所重定向往回，其係依次由在間隔器方塊156中的每一橫向端上所承軸的桿154所支撐(僅僅右方塊被顯示)。
如圖16所見，轉換傳送帶134的內、輸出(或鼻部)端150，其係會自主要指傳動晶圓傳送組件12/14路徑縱向向內延伸。因為本發明運輸系統10沒有橫跨兩側傳動運輸鏈組件12/14(之間)，所以這是可能的；亦即是，它比間隙S更窄。因此，轉換傳送帶134可將晶圓18的向前與側邊界呈現入側鏈90之上升指的路徑內，在此它們可被和緩地抬離轉換傳送帶。
圖16同樣顯示本發明的重要改裝態樣。如圖所示，爐子158具有最初處理區域寬度160。最初線網傳送帶以及在6,501,051與7,514,650中所示之種類的其支撐管或桿(沒顯示)已經被移除。縱向鏈引導方塊162會被插入於在端牆166與爐子區域分隔器牆168中的凹槽164中。它們會支撐鏈90所滑動的滑動器板60。因此，本發明實質零質量的指運輸系統可在目前安裝的高質量佈線傳送帶/管支撐或者固態滾筒型傳送帶爐子中被修整。
圖17以部份側視圖來顯示晶圓18的交遞，其係在輸入傳送帶134上從左運輸到右，而到指傳動運輸系統10。晶圓18a係在傳送帶134之開放線網皮帶上被水平運輸，由滾筒150所定義者的鼻部則會突出到在運輸鏈輪24a周圍前進之指鏈90的路徑P內。因為指從晶圓18b的自由邊緣條以下接近，所以它們可和緩地嚙合並且以實質水平定向將晶圓抬離開輸入傳送帶皮帶142。藉由鏈90的複數指而沿著相對邊緣被嚙合的晶圓18c隨後可被運輸經過摻雜器或爐子。往返指傳動運輸系統10的傳送，其係可藉由縱向調整(比較圖15與17)與藉由引導組件152的垂直調整來調節，例如將調整構件箭頭155所顯示的支撐桿154抬高或降下。因此，轉換傳送帶134的高度與縱向位置(在主要指傳動的兩端)，其係可相關於擱在鏈12/14之指16上的晶圓18行進平面來精細調節(調整)，以致於在傳送期間內，該傳送交遞不會造成對晶圓的劇烈震動、破裂或其它損害。隨意地，主要指傳動的高度可藉由如箭頭101所示之起重器軸26的垂直抬高或降下所調整。熟諳該技藝者將理解到，一直向前的工程運動可藉由廣範圍的裝置來實施調整機制，譬如在支撐桿154中嚙合螺紋垂直孔洞的手動調整螺絲，或者機械或液壓千斤頂。
回顧圖15-17與該說明書所伴隨的文字，熟諳該技藝者將理解到，藉由將它定位為鏡子影像，將在本發明爐子指傳動10之輸出端點上的輸入轉換傳送帶系統134應用當作輸出轉換傳送帶136係為一直向前的工程任務，網皮帶係在圖16與17所示的相反方向中運行，亦即是，在從引導件152以下與橫越頂部的鼻部端滾筒150周圍。在此輸出傳送中，該鏈可由圖15所示的分隔馬達所傳動。
應該理解的是，如圖15-17所示的轉換傳送帶134與136的鼻部150，其係可以任何功能性的適當距離突出到主要指傳動運輸系統10/12/14的路徑內。例如，輸入傳送帶134的引導組件152係被放置，以致於它會到軸26的右邊，如圖15所示。相反地，就輸出傳送帶136而言，其引導組件的鼻部150會到在爐子輸出端上之鏈輪24b軸的左邊。在本實施例中，轉換傳送帶的運輸皮帶(在圖16與17中的142)會在圖15所見的返回路徑上，通過各別鏈輪24a與24b的軸以下。轉換傳送帶組件134的此種放置可提供薄晶圓工作件的平滑、和緩傳送，譬如矽光伏打電池晶圓，當指上升到晶圓18之全長度的自由側兩者以下，同時它們可由傳送帶134所完全支撐，並且將它們更近乎水平地抬高到主動傳動10上。因此，在主要傳動之每一端上的傳送會被〝抬高〞到主要傳動上或〝下降〞離主要傳動，而不是如在捕捉晶圓的易碎前緣並且將它們拉上或將它們推離主要傳動之現有線網爐子主要傳動。習知傳送動作會造成實質數量的晶圓破損，其係為由本發明彼此相關之傳送與主要傳動之合作排列所實施之抬高傳送系統所克服的問題。
相反地，在爐子的輸出端，晶圓會被和緩地下降到傳送帶136上。此外，該轉換傳送帶垂直與水平放置，提供另一優點於爐子的輸出端上。在處理期間內，晶圓傾向扭曲，其係在晶圓的整個橫向寬度的中央變得向上弓。因此，在習知線網爐子傳送帶中，晶圓會被擱在它們的邊緣上，向下凹。習知轉換傳送帶網會抓住向下弓晶圓前緣的右與左角。這些角可嚙合輸出轉換傳送帶的網，並且隨著主要傳送帶皮帶將它們推到轉換傳送帶上而被粉碎或破裂。隨著主要傳動運輸系統指在沿著它們邊緣之點接觸上支撐弓狀晶圓並且將它們和緩地下降到輸出轉換傳送帶，此問題可由本發明消除。因為該輸出轉換傳送帶比晶圓更窄，所以弓狀邊緣與角是自由的並且沒有接觸輸出傳送帶皮帶，因此在本發明的轉換傳送帶系統中，會實質減少破裂。
圖18A與18B係為概略方塊圖，在圖18A先前技術中，其係顯示現有、商業上可得到熱耦控制爐子溫度系統的架構，然而圖18B，本發明，比較性地顯示本申請案之以本發明轉換器為主的燈-電壓控制系統。
圖18A顯示爐子峰值燒結區域158，其係具有(在本實例中)六個紅外線加熱燈62U於加熱區域U的上部份，以及六個紅外線燈62L，在下部份L。傳送帶皮帶的路徑，在先前技術中為線網皮帶或固體陶瓷滾筒傳送帶，其係被視為P，其係具有複數個晶圓18/20被運輸經過該區域。熱耦Tc，170，會將以溫度為主的控制訊號(通常以毫伏來計量的K型)發送到可程式化邏輯控制器(PLC)，172，其係具有溫度設定點Zs，以用於熱耦170專用的區域。依據所選出並且被程式化為PLC的設定點溫度，它基本上可輸出代表溫度設定點之電壓值的0-5V DC到固態繼電器(SSR)174。依次，SSR會控制從主電源功率380/480V輸入到燈的功率，其係從大約5%(US)改變至15%或更多(在外國)，亦即是，大約25-75或更多伏特。因為SSR係以輸入電壓的比率來控制，所以主要電壓波動的結果係為到燈的功率同樣可按比例波動，大約20-35伏特。結果，燈輻射通量輸出會明顯地改變，其係會造成不利影響最終太陽能電池性能的輻射波長改變。輻射波長改變的不利效果會在我們共同待決USSN12/761,632、現在美國8,039,289中被更詳細地討論。此外，燈電壓波動導致晶圓表面之R輻射通量所引起的溫度變化。因為熱耦反應相當低，大約數秒，所以當由於燈電壓波動、溫度太冷或熱時，許多晶圓可經由該區域被處理。在前者太冷的情形中，Ag焊膏收集器柵格線不會燃燒經過ARC塗層，如此，該晶圓會具有低或沒有任何輸出。在爐子太熱的情形中，柵格線會燃燒經過ARC與n-p層，以縮短晶圓。產量會被嚴重影響，因為生產量不僅僅是每小時晶圓的流通量，而是每小時所產生晶圓的總數，或者具有可接受標準水平之光伏打性能的位移。
在本發明溫度控制系統中，如圖18B所示，會有類似安裝，其係具有額外構件與功能，包括使用當作起始控制的熱耦170輸出訊號Tc(通常以毫伏來計量的K型)，接著在操作期間內為以轉換器為主的控制TD，TC訊號則僅僅使用當作失效安全或超控的控制訊號，假如在該區域中的溫度會改變達一操作者選出之數量的話，比如說，5-10℃。亦即是，在晶圓傳送以前的爐子起始加熱會由熱耦訊號Tc所控制，直到爐子溫度穩定為止(在操作者選出的參數內，例如±2-5℃)。一旦開始晶圓輸入並且在生產操作期間內，PLC的裝載PID(比例微積分)控制演算法切換器對轉換器感應電壓控制TD。轉換器176會連續地監控SSR174所提供的電壓，並且將範圍從大約0至大約5伏特DC(與0至500VAC成比例)的輸出控制訊號TD提供到PLC。此控制訊號TD係完全以燈電壓為基礎，因為基線會被建立以用於該區域中的燈，其係在起始期間內，使燈功率與在該區域中之燈所產生的溫度產生關係。此外，因為從SSR到燈之電壓的改變，轉換器輸出會對PLC快速反應，大約數微秒。這會允許PLC以即時為基礎將SSR燈電壓輸出控制在被程式化、預選溫度為基礎的設定點電壓。真的，在操作期間內，PID可被程式化以用於電壓設定，非溫定設定，因為到燈的固定溫度將會造成在晶圓表面上需要的溫度，在本實例中，峰值燒結區域晶圓表面溫度為875-975±1-2℃。因為對電壓控制TD的轉換會造成溫度不會被直接控制，所以PLC同樣可經由來自熱耦170的Tc訊號來週期性地監控真實的區域溫度，以確保外在影響不會造成長期的溫度移位。假如超過可架構限制的此種偏差發生的話，PLC會被程式化，以回到Tc控制，以重新建立區域設定點溫度Zs。
因此，在爐子158之區域Z中的溫度會被維持在加工誤差內，例如±1-2℃之目標，在本發明轉換器控制燈電壓系統的燒結區域中，甚至在主電源功率大幅改變之處，例如多達15%或更多，其係因為轉換器會連續感應電壓波動，發送控制訊號到PLC，其係依次發出SSR訊號，以增加或減少到燈的輸出電壓，其係實質同時地。結果係為精確的燈光譜輸出與在峰值燒結區域中的溫度控制。就兩因素而言，這非常重要：首先，由於紅外線波長輻射通量的改變，在燈輸出中的快速波動會造成晶圓溫度的快速變化。當然，在燈輸出中的快速波動會影響爐子區域溫度小於晶圓表面溫度，且在整個晶圓，就品質而言，後者是關鍵性的，並且一致性的，晶圓對晶圓，擴散與金屬化。第二，本發明之指傳動運輸系統能夠以更快的速率來運輸晶圓，大約300-400+英吋/分，相較於以傳統、目前可得到之線網運輸傳送帶系統之大約225英吋/分鐘的頂部速率。結果，在使用本發明運輸系統之峰值燒結區域中的暫停時間範圍係為1-3秒，且晶圓的產量則會明顯增加。由於高產量，實質上可儘可能穩定地維持選出的燈功率與光譜輸出以及晶圓表面溫度，以確保所有晶圓通過確實接收相同數量能量的區域。
再者，誠如從考慮圖18A所顯然易見的，燈輸出波動係由以PLC溫度為主之程序本身所造成。因為在爐子中的負載會變化，所以輸入到PLC之熱耦訊號的最終改變會導致在維持區域溫度固定之努力中燈輸出的波動，但是這會使一些晶圓接收更少輻射能且一些接收更多，因為燈輸出係為主要的晶圓加熱因子。藉由如圖18B，前進到電壓控制，燈會以穩定光譜與功率輸出來操作，且當絕對必要時，則僅僅會發生對燈輸出的調整，假如區域溫度漂移離開Zs設定點的話。主電源功率變化之效應的排除，係為本發明轉換器控制燈-電壓系統的額外優點。因為主電源電壓暫態持續大約數分鐘，且只有熱耦合的控制係為緩慢反應，所以本發明快速反應轉換器控制系統會造成更一致的產量。
在圖18B所示的本發明控制系統中，一對紅外線透射板或〝窗〞較佳地會被應用於峰值燒結以及其他中，區域158，上區域窗178U與下區域窗178L，以協助維持在該些板之間處理區域中溫度的均勻性。該些板係由石英或者任何高溫玻璃製成，譬如在晶圓燒結操作溫度上具有維持維度穩定之能力的Robax、Vicor或者Pyrex。上板178U可藉由本發明之指傳動運輸系統10(其係在晶圓以上)而被配置在橫切處理路徑P的晶圓18/20之間以及燈62U以下。下板178L係被配置在晶圓18/20的底部與下燈62L之間。在本實施例中，上板178U的空間充分地在燈以下，例如大約1/2-2”，且上板與上燈之間的空間不需要，但卻可被空氣冷卻，後者，應用沖洗安裝石英窗的絕緣燈峰值燒結區域模組可被使用；請見我們美國專利案7,805,064。在本發明系統中，晶圓處理區域，Z，其係會被各別定義在上與下石英窗178U與178L之間。熱耦會被配置在晶圓處理區域Z中，以致於所感應的溫度係為在晶圓的溫度，其係並且不包括來自任何傳送帶網或滾筒的熱分佈，因為一個都沒有。
以流程圖概略形式，圖19顯示在圖18B所示之以本發明轉換器為處之燈電壓控制系統180的爐子起始與工作件處理演算法。在步驟182中，所選出的製程(燒結)區域Z設定點Zs係經由製程架構螢幕而被輸入於PLC172。然後，為了起始爐子加熱到操作溫度，PLC的駐留PID控制迴路184會操作從熱耦170 Tc輸入的關閉訊號，以經由SSR174將燈充電開啟。在步驟186中，演算法會對著設定點Zs檢查熱耦讀取Tc。假如爐子尚未達到操作溫度Zs，功率可持續到燈，以經由迴路188持續加熱。當爐子區域Z達到設定點Zs時，PLC會在爐子區域達到設定點Zs那一刻對電壓V快照，並且自動地切換到電壓控制模組190，其係使用電壓V當作用於燈電壓控制192的設定點VT。PLC隨後會控制SSR174，以調整主電源電壓到輸出電壓VT194，而到在爐子158中的燈62U與62L。轉換器176監控到燈的電壓VD，以做為到PLC的輸入。演算法會比較是否VT=VD，196。假如沒有的話，到燈的電壓會漂移離開設定點VT，快速電壓控制迴路則會將訊號往回發送到PLC，以重新調整到燈的SSR電壓。藉由將來自熱耦之訊號Tc與設定點Zs值比較之在區域Z之真實溫度的PLC，假如電壓VT=VD，則會有選出的週期性檢查198，其係建立為演算法。假如沒有的話，Zs≠Tc，則會有超控200往回到Tc控制，在該圖式中的A至A。假如是的話，瞬時Tc輸入=Zs，連續迴路202會持續燈電壓VT到燈的操作。
本發明轉換器控制燈電壓系統會提供快速反應到燈電壓波動，以維持光譜輸出於最佳狀態，同時藉由週期性交叉檢查以及PID Tc控制迴路的超控來檢驗在區域Z之晶圓表面的真實溫度。在熱耦170所感應之區域Z中的溫度太熱之處，回到Tc控制184的超控訊號198會造成到燈的功率以程式化的方式逐漸減少，以引領區域溫度回到設定點Zs，在之後，電壓控制模式會被重新輸入。在Tc感應區域之情形中的反向應用太冷，其係開始逐漸增加到設定點Zs的燈功率。
10‧‧‧本發明之指傳動運輸系統
12‧‧‧傳送構件或組件
14‧‧‧傳送構件或組件
16‧‧‧指
18‧‧‧大晶圓
20‧‧‧小晶圓
22‧‧‧右運輸鏈輪
24‧‧‧左運輸鏈輪
26‧‧‧共用傳動軸
28‧‧‧傳動鏈或皮帶
30‧‧‧傳動鏈輪
32‧‧‧指柄
34‧‧‧指關節停止器
36‧‧‧支撐部份〝手指〞
38‧‧‧指尖
40‧‧‧晶圓的前緣
42‧‧‧晶圓的後緣
44‧‧‧晶圓的右側緣
46‧‧‧晶圓的左側緣
48‧‧‧晶圓頂部
50‧‧‧晶圓底部
52‧‧‧D-型鏈連結
54‧‧‧指交疊，大晶圓
56‧‧‧指交疊，小晶圓
58‧‧‧陶瓷、碳化矽、氧化鋯、玻璃或石英套筒
60‧‧‧滑動器條
62‧‧‧紅外線燈陣列
62U‧‧‧上
62L‧‧‧下
64‧‧‧指的中間段(選用)
66‧‧‧保護套筒
68a,b‧‧‧套筒構件66的雙圓錐形式
70‧‧‧凸條
72‧‧‧惰鏈輪(可被傳動)
74‧‧‧惰輪軸(可被傳動)
76‧‧‧傳動帶
78‧‧‧橋柱，在水平X-部份為U型
80‧‧‧在傳動輪22,24中的接腳
82‧‧‧接收傳動接腳之傳動帶中的洞
84‧‧‧橋柱側凸緣上的耳部
86‧‧‧接收指16之柄32之耳部中的洞
88‧‧‧尾部停止組件
90‧‧‧滾筒鏈
92‧‧‧鏈連結的樞軸管
94‧‧‧鏈滾筒
96‧‧‧間隔器墊圈
98‧‧‧間隔器套管
100‧‧‧傳動軸的軸承塊
101‧‧‧指傳動軸26或塊100的調整構件
102‧‧‧爐子、乾燥器、摻雜器、紫外光事先處理器框側軌條
104．．．雙重、相對指向之指中央鏈
106．．．具有相對指向指之第二中央鏈
108．．．如106之第三中央鏈
110．．．燈絲，狹窄
112．．．較重、加線圈或更高功率之燈絲段
114．．．示範性爐子部份
116．．．入口檔板區域
118．．．第一加熱區域
120．．．隨後加熱區域
122．．．支持1或2滑動器60C的中央縱向牆
124．．．雙指交叉條
126．．．指柄用套筒
128．．．開口型接腳
130．．．內鏈連結
132．．．外鏈連結
134．．．晶圓輸入轉換皮帶
136．．．晶圓輸出轉換皮帶
138．．．轉換傳送帶傳動鏈
142．．．轉換傳送帶開放線網
144．．．傳動轉換傳送帶之線網的槽型滾筒
146．．．軸
148L,148R．．．傳送帶網的輪廓
150．．．在轉換傳送帶之引導組件鼻部的滾筒
152．．．轉換傳送帶的引導組件
154．．．引導組件的支持桿
155．．．垂直可調性構件
156．．．間隔器方塊
158．．．爐子
160．．．爐子傳送帶的最初寬度
162．．．縱向引導方塊
164．．．在橫向爐牆中的凹槽
166．．．爐子入口端牆
168．．．爐子內部區域分配器牆
170．．．熱耦
172．．．可程式化邏輯控制(PLC)或比例微積分(PID)
174．．．固態繼電器(SSR)
176．．．轉換器
178U,178L．．．石英板
180．．．以轉換器為主之燈電壓控制系統
182．．．輸入區域Z的設定點Zs
184．．．PID控制器與演算法
186．．．檢查Zs=Tc？
188．．．持續加熱迴路
190．．．是=輸入電壓控制模式
192．．．燈電壓控制設定點VT
194．．．固態繼電器(SSR)調整主電源到VT輸出
196．．．比較VT與VD
198．．．檢查Zs與Tc
200．．．超控迴路回到僅有Tc之溫度控制
202．．．連續迴路
Lane R，雙通道爐子、乾燥器或摻雜器的右通道
Lane L，雙通道爐子、乾燥器或摻雜器的左通道
A,A-1,A-2=在處理區域中晶圓行進的方向
B=焊接
C=焊接
D=晶圓邊緣與指的點接觸
E=回到入口之運輸鏈的方向
F=焊接
G=焊接
K=施加到鏈的冷卻
P=鏈傳動的路徑
S=在側鏈之間的間隙
Z=在石英板之間處理區域
本發明係參考圖式而被更詳細地說明，其中：圖1係為從前左側之本發明指傳動裝置之第一實施例的等角視圖，其係顯示在通過處理區域之運輸位置的兩尺寸晶圓，該晶圓可從下右移到上左；圖2係為圖1之本發明傳動的前正視圖，其係橫切經過爐子之處理區域、摻雜器或乾燥器的行進方向來顯示，該指的輪廓係會被顯示；圖3A與B係為圖1與2之傳動的平面圖，圖3A係為在晶圓向上看的底部圖，且圖3B係為在晶圓向下看的頂部圖；圖4A與B係各別為前等角與正視圖，其係向下看處理區域路徑，在第二實施例的傳動指則會攜帶保護性陶瓷圓桶形套筒，圖4A以虛線顯示突出在晶圓以下的套筒，且圖4B顯示在側運輸鏈以下之專屬傳動與滑動器條的粗短指；圖5係為從第三實施例之前左側的等角視圖，其中該指保護蓋係為捲軸或筒形；圖6係為僅僅在傳送帶入口下游之從右邊的等角視圖，其係顯示第四實施例，其中運輸構件包含具有第二實施例之指被保留在直立間隔橋柱的傳動帶；圖7A與7B顯示第五實施例，其中該運輸構件係為滾筒鏈，圖7A係為從前右的等角視圖，且圖7B係為前正視圖；在兩圖式中，傳動齒輪因為對該圖並非必要所以會被省略；圖8A、8B與8C顯示第六實施例，其中三隔開運輸構件會被使用來形成雙通道傳動系統，圖8A係為橫切正視圖，圖8B係為顯示交錯相對指之中央、相對面對雙指中央運輸鏈裝置的等角視圖，且圖8c係為等角相對面對雙指中央運輸鏈，其中經過該鏈的單一佈線會形成兩指(沒有交錯)；圖9係為雙通道爐子實施例的等角視圖，其中每一通道的相鄰區域包括不同數目的紅外線加熱燈，以實施本發明差橫向級加熱方法；圖10係為顯示雙指毛蟲鏈傳動系統架構之實施實施例之單線的等角視圖；圖11係為部份被分解的等角視圖，其係顯示在鏈連結 中圖10之雙指的安裝；圖12係為經由雙指的垂直截面圖，其係顯示其安裝在晶圓的鏈套筒與邊緣支撐物中；圖13係為具有雙中央鏈之雙通道運輸系統的等角視圖，其係具有交替雙指於中央鏈的兩側上；以及圖14係為包含彼此平行肩並肩移動來配置之兩單一通道傳動之雙通道運輸系統之第二實施例的等角視圖。圖15係為在轉換傳送帶與主要爐子指傳動運輸系統之間之轉變幾何結構的概略側視圖；圖16係為從饋入或輸出轉換傳送帶與主要爐子指傳動運輸系統之交遞的等角視圖；圖17係為沿著爐子中央線所擷取的側正視圖，其係顯示將晶圓抬離輸入轉換傳送帶之爐子運輸傳送帶的指；圖18A與18B係為電流結構的概略方塊圖，在圖18A先前技術中，其係顯示基本上在商業可得到之熱耦控制爐子溫度系統，然而圖18B本發明則比較性地顯示本申請案之以本發明轉換器為主的燈電壓控制系統；以及圖19係為流程圖概略，其係圖解地顯示本申請案之以本發明轉換器為主燈電壓控制系統的爐子起始與工作件處理演算法。
10‧‧‧本發明之指傳動運輸系統
12‧‧‧傳送構件或組件
14‧‧‧傳送構件或組件
16‧‧‧指
18‧‧‧大晶圓
20‧‧‧小晶圓
22‧‧‧右傳送鏈輪
24‧‧‧左傳送鏈輪
26‧‧‧共用傳動軸
28‧‧‧傳動鏈或皮帶
30‧‧‧傳動鏈輪
32‧‧‧指柄
34‧‧‧指關節停止器
36‧‧‧支撐部份〝手指〞
38‧‧‧指尖
40‧‧‧晶圓的前緣
42‧‧‧晶圓的後緣
44‧‧‧晶圓的右側緣
46‧‧‧晶圓的左側緣
48‧‧‧晶圓頂部
50‧‧‧晶圓底部
100‧‧‧傳動軸的軸承塊
101‧‧‧指傳動軸26/塊100的調整構件
102‧‧‧爐子、乾燥器、摻雜器、紫外光事先處理器框側軌條

Claims (27)

  1. 一種用來傳送工作件的運輸系統，其係具有側邊緣以及頂部與底部表面，在沿著經由至少一水平處理區域之縱向中央線的處理路徑中，其係在操作性組合上包含：a.一第一與第二分隔、縱向可移動、橫向間隔、平行工作件傳送組件，一起組成一對傳送組件，其係定義處理通道於它們之間，該傳送組件的每一個係相鄰該處理區域的一側來支撐，當支撐複數個工作件時沿著該處理路徑經過該處理區域水平移動；b.一傳動系統，用於同步傳動該第一與第二傳送組件兩者，其係包含該通道對，以相同速率經過該處理區域；c.該對之該等傳送組件的每一個係適合縱向間隔的指，該指朝該處理路徑縱向中央線橫向突出，但卻終止於該中央線，以提供開放區域於該傳送指之間，其寬度係為一間隙；以及d.該等工作件係由複數個該指所嚙合，每一個實質上為點接觸，沿著其中之側邊際邊緣以提供同時不受阻礙的處理近接於該開放區域中而到該等工作件的該頂部與底部表面，同時該等工作件會沿著該區域中的該處理路徑被運輸，藉此而提供實質少陰影且少質量的工作件運輸系統。
  2. 如申請專利範圍第1項之運輸系統，其中該傳送組件係從佈線D-連結型鏈、帶與滾筒鏈選出。
  3. 如申請專利範圍第1項之運輸系統，其中藉由沿著該工作件之底部邊際邊緣及懸置其上的至少其中一支撐物，該指會嚙合該等工作件。
  4. 如申請專利範圍第1項之運輸系統，其中該指可從單指架構、雙指架構、以及被架構以運輸矽晶圓工作件之指的至少其中一個選出，該雙指架構包括在相鄰成對平行指之間的縱向定位交叉件跨距。
  5. 如申請專利範圍第4項之運輸系統，其中該指可從抗高溫佈線、鈍化佈線、與具有保護套組件之佈線的至少其中一個選出。
  6. 如申請專利範圍第5項之運輸系統，其中該保護套係從陶瓷、玻璃、石英或氧化鋯之套筒以及陶瓷釉底料或玻璃塗層的至少其中一個選出。
  7. 如申請專利範圍第1項之運輸系統，其中該處理區域包括一工作件處理組件，經由此，該傳送組件會沿著從紫外光事先處理組件、化學摻雜合成物施加器、擴散爐子、乾燥器與金屬化爐子之至少一個選出的該處理路徑來通過，該處理組件的每一個包括提供上處理區域之相對運動的構件，其係定義於該處理路徑的平面以上，以及下處理區域，其係定義於該處理路徑的平面以下，以提供近接到該上區域與該下區域之至少一個內，當該上處理區域相對於固定之下處理區域上升時，在該傳送組件對之該橫向間隔指之間的該開放區域間隙會提供近接到該下處理區域內。
  8. 如申請專利範圍第7項之運輸系統，其中該擴散爐、該乾燥器與該金屬化爐的該處理區域係為加熱區域，該處理組件包括複數個紅外線燈，以用來將橫切該處理路徑而配置的該等工作件加熱，且該紅外線燈會被放置在該上加熱區域之該路徑以上、該下加熱區域之該路徑以下、以及在該上與該下加熱區域兩者中的至少其中一個中。
  9. 如申請專利範圍第1項之運輸系統，其包括以相隔平行關係肩並肩配置的複數個處理通道。
  10. 如申請專利範圍第9項之運輸系統，其中該傳動系統可從用於多重通道的公共傳動以及用於該複數個通道之至少兩個的獨立傳動選出。
  11. 如申請專利範圍第9項之運輸系統，其係包括呈該肩並肩關係的至少一對通道，其係由公共傳動所傳動並且包括適合橫向突出指的三個傳送組件，用於第一通道的右外組件、用於第二通道的左外組件、以及具有指橫向突出於其兩側上的公共中央組件，以提供用於該第一通道的左指設定與用於該第二通道的右指設定。
  12. 如申請專利範圍第8項之運輸系統，其中該處理組件包括處理溫度控制器，可被架構以允許該紅外線燈將從該加熱區域入口到出口沿著處理路徑通道轉接的該等工作件以預選溫度輪廓來加熱。
  13. 如申請專利範圍第12項之運輸系統，其中該溫度控制器包括：一可程式化邏輯控制構件(PLC)，其係可被架構以選出溫度設定點Zs以及燈電壓設定點VT，以用於選出之處理區域；一熱耦T，其係配置以提供訊號Tc，其係代表在該處理區域Z中之該等工作件之至少一選出表面的溫度；一固態繼電器(SSR)，其係反應來自該PLC之代表Zs的訊號，以用來控制到可充分達到該溫度設定點Zs之該紅外線燈的主電源功率；以及一轉換器TD，以用來監控從該SSR被真實傳送到該紅外線燈的電壓；該轉換器會將代表到該紅外線燈之真實電壓之以轉換器為主的訊號VD提供到該PLC，該溫度控制器係被架構以起始該區域之加熱，以依據該熱耦為主的訊號Tc來控制到該燈的該SSR輸出，然後在達到Zs以後，藉由依據該訊號VD控制該SSR來輸入燈輸出模式之以轉換器為主的電壓控制，且假如Tc從Zs改變一預選數量的話，往回切換到該Tc控制，以逐漸引領該區域往回到該預選區域溫度設定點Zs。
  14. 如申請專利範圍第1項之運輸系統，其係包括將工作件饋入於該處理通道之輸入端內之輸入轉換傳送帶以及將經處理工作件自該處理通道之輸出端移除之輸出轉換的其中一個，該轉換傳送帶具有小於該間隙並且小於該等工作件寬度的寬度，以致於該等工作件的側邊緣能夠突出超過該轉換傳送帶的該邊緣，且該轉換傳送帶的一端點會突出入該間隙內，以致於該指可將工作件從在該處理通道之該輸入端上的該轉換傳送帶抬起，並且將工作件放置在該處理通道之該輸出端上的該轉換傳送帶上。
  15. 如申請專利範圍第14項之運輸系統，其中該轉換傳送帶的端點會突出入該間隙一功能性適當距離，並且包括用於垂直調整的構件，以便提供和緩抬高交遞到該指，或者自該指下降去除，而沒有造成對該等工作件的傷害。
  16. 一種具有側邊緣與頂與底表面之工作件的運輸方法，其係在實質水平、線性處理路徑通道中、沿著縱向中央線經過至少一水平處理區域來實現至少一處理操作，其係包含以下步驟：a)以沿著該工作件之相對側邊緣之複數個實質點接觸將該工作件嚙合之方式，提供一開放區域於其寬度為間隙的該等接觸點之間；b)移動該工作件，經過在該處理路徑中的該處理區域，同時維持該側邊緣接點；以及c)維持該工作件之頂表面不受阻擋以及該底表面實質在該間隙中不受阻擋，以用於被施加到該工作件的至少一處理操作；以及d)以致於該工作件會被運輸經過該處理區域，而該底表面則會變得實質沒有傳送帶支撐陰影。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該點接觸係由從所配置以沿著該線性處理路徑之每一側以平行關係來移動之運輸構件橫向突出的指所提供。
  18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該指可從單指與雙指架構的至少其中一個選出。
  19. 如申請專利範圍第17項之方法，其中多重處理路徑係以肩並肩關係來配置，且其包括以同步與獨立的至少其中一個，在該路徑之每一個移動該等工作件的額外步驟。
  20. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該處理區域包括工作件處理組件，經由此，該等工作件可沿著從紫外光事先處理組件、化學摻雜合成物施加器、擴散爐子、乾燥器與金屬化爐子之至少其中一個選出的該處理路徑來傳送，該處理組件的每一個皆包括提供定義於該處理路徑之平面以上之上處理區域與定義於該處理路徑之平面以下之下處理區域之相對運動的構件，以提供近接到該上區域與該下區域之至少其中一個內，當該上處理區域相對於固定之下處理區域上升時，該開放區域間隙會提供近接到該下處理區域內。
  21. 如申請專利範圍第20項之方法，其包括當該等工作件沿著該處理路徑之至少一部份傳送時，藉由暴露到紅外線輻射通量加熱該等工作件的添加步驟。
  22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中該加熱步驟包括以下添加步驟：a.輸入一溫度設定點Zs以及燈電壓設定點VT，以用於在可程式化邏輯控制構件(PLC)中的選擇處理區域；b.從配置在該處理區域中的熱耦，將訊號Tc提供到該PLC，其係代表被傳送經過該處理區域Z之該等工作件之至少一選出表面之溫度；c.從該PLC，將代表Zs的訊號提供到固態繼電器(SSR)；d.因應該PLC Zs訊號，藉由該SSR控制產生該紅外線輻射通量之紅外線燈的主電源功率，其數量及時間足以達到該溫度設定點Zs；e.監控藉由轉換器TD從該SSR被真實傳送到該紅外線燈的電壓，該轉換器係提供該PLC以轉換器為主到該紅外線燈的真實電壓的代表訊號VD；f.架構該PLC，以因應該熱耦為主的訊號Tc來起始加熱該處理區域，直到藉由SSR功率輸出到該燈之該區域加熱達到Zs為止，據此該PLC之後會因應該轉換器電壓訊號VD來控制該SSR燈電壓輸出；g.假如Tc從Zs改變一預選的數量，以逐漸引領該處理區域回到該預選區域溫度設定點Zs，則架構該PLC切換回該熱耦為主的Tc控制。
  23. 如申請專利範圍第20項之方法，其係包括以下添加步驟：提供至少一工作件轉換傳送帶以用來將工作件饋入於該處理通道的輸入端內並且自該處理通道之輸出端移除經處理的工作件，該轉換傳送帶具有小於該間隙以及小於該等工作件寬度的寬度，以致於該等工作件的側邊緣能夠突出超過該轉換傳送帶的側邊緣，且該轉換傳送帶的一端點能夠突出入該間隙一足夠距離，以致於該指能夠從在該處理通道之該輸入端的該轉換傳送帶拾取工作件，並且將工作件放到在該處理通道之該輸出端的該轉換傳送帶上。
  24. 如申請專利範圍第23項之方法，其係包括以下添加步驟：調整該轉換傳送帶突出入該間隙內的距離，以及垂直調整該轉換傳送帶突出入該間隙的端點，以在沒有造成該等工作件損壞的情形下，提供緩和交遞到該指或者自其移除。
  25. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該等工作件係為矽晶圓且該處理操作包含當該等晶圓被移動經過該區域時，將該晶圓頂部與底部至少其中一個暴露到紅外線輻射通量以加熱處理該等晶圓的步驟。
  26. 一種用來傳送工作件的運輸系統，其係具有側邊緣以及頂部與底部表面，在沿著經由至少一水平處理區域之縱向中央線的至少一個處理路徑中，其係在操作性組合上包含：a.一第一與第二分隔、縱向可移動、橫向間隔、平行工作件傳送組件，每個對傳送組件定義一處理通道，該傳送組件的每一個係被傳動以沿著該處理路徑經過該處理區域水平移動同時支撐複數個工作件； b.一公共傳動系統，用於同步傳動該第一與第二傳送組件兩者，其係包含該處理通道，以相同速率經過該處理區域；c.該等傳送組件的每一個係適合一傳送帶構件，該傳送帶構件選自經建構以用於支撐一工作件的一線網皮帶，或是一指皮帶，該指皮帶包含縱向間隔的工作件傳送指以及朝該處理路徑縱向中央線橫向突出，但卻終止於該中央線，以提供開放區域於該傳送指之間，其寬度係為一間隙；以及d.該等工作件的每一個係由複數個線翅膀或複數個該指所嚙合，每一個實質上為點接觸，沿著該等工作件的每一個之側邊際邊緣以提供在兩個通道中的工作件之該同時的處理，同時該等工作件會沿著該區域中的該分離的處理路徑被運輸。
  27. 一種具有側邊緣與頂與底表面之工作件的運輸方法，其係在至少一個實質水平、線性處理路徑通道中，沿著縱向中央線經過至少一水平處理區域來實現至少一處理操作，其係包含以下步驟：a)提供第一和第二分離的肩並肩橫向分隔開的工作件傳送帶，其可在個別的處理路徑上移動；b)以沿著該工作件的每一個之相對側邊緣之複數個實質點接觸將每一個工作件嚙合於每個傳送帶之方式，分別提供一開放、非接觸的區域於該工作件的該上表面和下表面之上方和正下方，該等側邊緣接 觸點之間的該工作件下表面的寬度定義為一間隙；c)移動乘載有該些工作件之傳送帶，以相同的速度經過在每個該處理路徑中的該處理區域，同時維持傳送帶和該些工作件的該側邊緣接點；d)維持該工作件之頂表面不受阻擋以及該底表面實質在該間隙中不接觸該傳送帶，以用於被施加到在每個該路徑中的該工作件的至少一處理操作；以及e)以致於該些工作件會沿著每個該路徑被運輸經過該處理區域，而該底表面則會變得實質沒有傳送帶接觸點。
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