处理模块的制作方法

处理模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种处理模块，该处理模块具有至少一个位于该处理模块内的可抽真空的处理室，以及至少一个水平穿过该处理模块、能够沿至少一个基片运输方向移动的承载装置，该承载装置用于分别容纳至少一个需要在该处理室内进行加工的面状基片。本发明的目的在于，提出上述类型的处理模块，该处理模块使得能够在大的生产速度下，以尽可能低的设备成本实现所有基片的均匀且高质量的加工。该目的通过上述类型的处理模块得以实现，其中该至少一个处理室能够被承载装置相对于该处理模块以物理方式封闭，所述承载装置的位置能够在至少一个横向于基片运输方向的关闭方向上进行改变，其中该至少一个承载装置构成该至少一个处理室的底部。
【专利说明】处理模块
[0001] 本发明涉及一种处理模块，该处理模块具有至少一个位于该处理模块内的、能够 被抽真空的处理室、以及至少一个水平穿过该处理模块、能够在至少一个基片运输方向上 移动的承载装置，该承载装置用于分别容纳至少一个需要在该处理室内进行加工的面状基 片。
[0002] 在大规模生产平面型产品（例如太阳能电池）时，大型的连续式设备被证明是有 效的。这种连续式设备例如有用于基片热处理的连续式滚式炉、以及连续式涂覆设备，例如 在档W0 2011/080659 A1中所公知的。在一这类设备中，多个基片（例如方形的太阳能电 池晶片）被置于承载装置上，并随后经过具有多个处理模块的模块化结构的设备，在这些 处理模块中分别完成相应的基片处理。构造成本低廉的连续式设备的问题在于，满足所生 产产品频繁变化的要求。例如在基片的电浆处理过程中对气体纯度的更高要求就属于这类 问题。
[0003] 电浆处理设备的高纯度能够在例如超高真空设备和高真空设备中实现。然而 在低廉产品的生产中由于成本原因而排除了这种昂贵的设备。平行板反应器在文献 W02011/095846 A1中也是公知的，该平行板反应器满足了电浆辅助CVD沉积的高要求，而 电浆辅助CVD沉积的设备成本却相对低廉。即便如此，仍然希望提高产品的质量并降低生 产成本。
[0004] 因此本发明的目的在于，提出一种上述类型的处理模块，该处理模块使得在大的 生产速度下，能够以尽可能低的设备成本均匀且高质量地加工所有的基片。
[0005] 这个目的通过上述类型的处理模块得以实现，其中该至少一个处理室能够利用该 承载装置相对该处理模块以物理方式闭合，所述承载装置的位置能够在至少一个横向于基 片运输方向的关闭方向上进行改变，其中该至少一个承载装置形成该至少一个处理室的底 部。
[0006] 该处理模块是根据腔室嵌套腔室的原理（Kammer-in-Kammer-Prinzip)构建的。 其中，该处理模块设有外腔室，在该外腔室内，该处理室被构建为内腔室。该处理室在此能 够固定在该处理模块的腔室盖上和/或借助特殊的承载元件从底部承载。在一些情况下， 该处理室也能够固定在该处理模块的中间盖板或隔板和/或侧壁上。固定变型的方式方法 主要受该处理室和/或该处理模块的技术要求和工艺要求的影响来确定。
[0007] 与单个腔室相比，通过这种构造实现该处理区域与外界气体环境或与例如在处理 模块内部的基片运输中所需的辅助装置间的更好的分离。通过这种方式，还能够降低处理 室内的杂质气体的浓度，并改善处理室的温度调节的精度。由于电浆加工处理（例如电浆 辅助的化学气相沉积）是依赖于温度的，因此温度调节精度的提高也导致基片处理均匀性 方面的质量提高。另一优点在于，能够将用于基片处理的直接的处理区域限定为，使得在电 浆启动时能够更确定且更短地来完成主要依赖于气体交换的瞬态过程。
[0008] 在根据本发明的处理模块中，特别简单并且相应节约成本地实现该处理室的方式 为，使得承载装置构成该处理室的底部。其中，原本存在的承载装置同时构成该处理室的底 部和关闭装置。其中只有承载装置的至少设置有一个基片的侧面在该处理室内。该承载装 置的其它的组件位于该处理室的外部。因此能够使该处理室的内部体积最小化，从而减小 抽气时间、清洗时间、以及通气时间，由此能够节省成本。
[0009] 在此，该处理模块内还能够布置多个处理室。例如，正如将在下文进一步阐述的， 能够存在两个处理室，这两个处理室的底部由两个承载装置形成。
[0010] 根据本发明，该承载装置能够在该处理模块内水平移动。该处理模块在此能够构 建为例如连续式设备的模块。在这种情况下只存在一个基片运输方向，即穿过该连续式设 备的连续运行方向。在另一设计中，该处理模块还能够是末端模块，该末端模块仅具有用于 运入或运出至少一个承载装置的开口。在这种情况下，存在两种基片运输方向，进入方向和 与其反向的退出方向。
[0011] 根据所采用的运输系统，该基片运输方向可以是一维移动方向或也可以是弯曲的 移动方向。该承载装置在基片运输方向上的移动尚不还不能导致该处理室的关闭。为了关 闭该处理室，该承载装置沿关闭方向朝该处理室的不移动部分的方向移动。通常该关闭方 向为向上的坚直移动，但该关闭方向也可以是与坚直方向成一角度的移动。在任何情况下， 该关闭方向不与该基片运输方向一致，而是横向于基片运输方向，即与之成大角度的方向。 通过承载装置朝向该关闭方向的移动，能够使该处理室关闭。通过承载装置与关闭方向相 反的移动，能够使该处理室对应地再次打开或使该承载装置与该处理室之间的距离增大。 处理室内的处理通常在处理室关闭的条件下进行，然而也能够设定为在处理室打开的条件 下处理。
[0012] 在根据本发明之处理模块的优选的设计中，该至少一个承载装置是导电的或具有 至少一个导电的表面。因此，该承载装置能够形成电极，该电极与该电浆耦合，并且影响载 流子从电浆中沿承载装置的方向进行的移动。为了形成包含该电浆与该承载装置的电路， 该承载装置必须是导电的。
[0013] 该承载装置的表面必须在该处理室内，并且由与适用于该处理的材料制成。也就 是说，该承载装置不允许被处理室内进行的处理损坏，并且不允许从该承载装置向该处理 室内释放杂质。例如，当在处理室内交替地进行氮化硅的CVD-沉积和采用含氯和/或含氟 清洁气体的腔室清洁时，可以考虑将铝作为与适用于该处理的材料。在铝和氮化硅之间存 在良好的粘附，因此不用担心剥落脱落所导致的过早的颗粒形成。此外，铝在不同的刻蚀气 体中是稳定的，因此在清洁处理中不会出现承载装置的不明确的腐蚀。在其它处理中，为达 到处理兼容性而需要其它的材料性质。例如，对于氧气电浆处理工艺要求可氧化性，或对于 高温处理工艺要求热稳定性。
[0014] 对应地，在根据本发明的处理模块的优选结构中，用于气态、液态、和/或电介质 的该处理室的连接部设置于该处理模块的顶部和/或至少一个侧壁上。该处理室内的处理 通常需要特定的气体环境。为了创造这种特定的气体环境必须导入特定的气体。其它气体， 例如化学气相反应的反应产物必须从处理室中被抽出。此外,偶尔向处理室内引入流体介 质，例如冷却水。此外为了生成电浆，还必须向该处理室内引入电能。用于各个介质的不同 连接部优选地实现于该处理室的不移动的部分中，即该处理室的顶部或至少一个侧壁内。 不移动的连接部通常比移动的连接部更简单且更可靠。该连接部可布置于该处理室的壁内 或分布式布置于多个壁上。
[0015] 基片的处理主要在处理室内进行。因此，仅仅是该能够被抽真空的处理室设有泵 接头。在这种情况下，在该处理模块中，该处理室周围的外部空间利用该处理室的泵接头或 者利用该处理模块的相邻模块的泵接头进行清洁。在该处理模块的更有利的扩展结构中， 该处理模块具有自身的泵接头，使得该处理模块能够相对于处理室独立地抽气，例如以便 减少杂质。此外有利的是，该处理模块也具有自身的气体入口。
[0016] 在根据本发明之的处理模块的优选实施例中，该处理模块至少具有一个温度控制 元件，用于控制该处理室的顶部和/或至少一个侧壁的温度，其中该温度控制元件为加热 装置和/或冷却装置。若不仅是基片而是整个处理室的温度需要进行控制，则在处理过程 中能够特别可靠地调节温度。根据所采用的处理温度，可采用不同的温度控制元件。在需 要高的温度时，该温度控制模块通常被构建为加热装置。例如该加热装置可以是电阻加热 器或加 热灯。然而例如在处理温度低时也可能需要的是，冷却该处理室或在冷却和加热之 间调节温度。对于这种目的，可以采用由冷却装置和加热装置的组合所构成的、或具有可调 节的温度的温度控制元件。例如可利用受温度调节的液体来实现温度调节。
[0017] 在另一根据本发明的处理模块的实施方案中，该至少一个处理室具有至少一个用 于该承载装置的HF适用的连接部或触点。当采用承载装置作为该HF电浆的电极时，该承 载装置必须安装到HF电路中。对于HF电流的导电体存在不同于直流电流导体的要求。因 此，为了实现该承载装置的电连接，设有用于该承载装置的连接部或触点。对于触点，该电 连接仅通过对承载装置的挤触压形成；对于连接部，该电连接借助一个机构形成。这种连接 部或触点优选的是该处理室的部件。在可选的设计中，该连接部或触点也可以至少部分地 为该承载装置和/或该处理模块的部件。
[0018] 该HF适用的连接部或连接通常为接地连接部。也就是说，该承载装置利用该连接 部或触点与大地连接，使得HF电流能流向大地。可选地，该连接部或触点也可以是与大地 隔绝的，使得该承载装置具有与接地电势不同的电势，或被施以交流电压。施加交流电压能 够实现不同的目的。在一个例子中，为了在处理室内生成电浆，可偶联HF功率。在另一实 施例中，该承载装置能够被施以电压，以去除由其它方式生成的电浆的离子。然而向承载装 置施加不同于接地电势的电势是非常费力的，因为必须在构造上利用合适的隔离器来避免 在处理室外以及在处理室的边缘区域上的电浆点燃。该HF触点既可以构建为实体、机械的 触点，也可以构建为电容式触点。例如，电容式触点可以由平行于承载装置布置的电极板形 成。
[0019] 根据一优选的结构设计，根据本发明的处理模块具有用于将该承载装置运入该处 理室和/或将该承载装置运出该处理室的运输系统，其中该运入和/或运出发生在平行于 该处理室的水平延伸的运输平面上。特别是在机械方面来讲较大型的承载装置的加工中可 以采用根据本发明的处理模块。如应用于小且轻的基片的机械臂的运输装置不适用于移动 大且重的基片和承载装置。相反在承载装置的运输上运输系统是有利的，该运输系统还在 处理模块内确保对该承载装置的支撑。其中，所采用的运输系统实现加载有基片的承载装 置的直到该处理室的水平移动，以及在加工后离开该处理室。在连续式设备中，该承载装置 的移动方向为该连续运行方向；在其它设备中，离开的运输方向可与进入的运输方向相反。
[0020] 在根据本发明的处理模块的特别合适的设计中，该运输系统具有多个运输辊和/ 或线性马达驱动器。利用运输辊与线性马达驱动器实现对承载装置的有规律的或连续的支 撑，以避免出现该承载装置的下垂（Durchhangcn )或变形。因此，能够紧凑地构建该处理 模块，并且无需为下垂的运输装置提供空间。然而该运输系统并非必须具有运输辊或线性 马达驱动器，其它的运输系统的设计也是可能的，例如被支撑的运输臂。
[0021] 特别有利的是，根据本发明的处理模块的运输系统的所有驱动部件均位于该处理 室的外部。在这一设计中，能够构建特别平整的处理室，并且该运输系统的驱动部件不会受 到处理室内的处理的负荷。
[0022] 在根据本发明的处理模块的优选的设计中，该处理模块具有用于提升位于处理平 面中的承载装置以及降低位于运输平面中的承载装置的升降系统，其中位于处理平面中的 承载装置设置为该处理室的底部。在此设计中，该承载装置的运输机构与该处理室的关闭 机构是分离的。在运输平面中，该承载装置的简单的运输是可能的，其中，因为处理模块与 承载装置之间有足够大的距离，所以无需进行机械调节。处理室的关闭借助升降系统来实 现，该升降系统将该承载装置压向该处理室的不移动的部分，从而使该承载装置形成该关 闭的处理室的底部。该升降系统主要进行垂直的升降移动，在该升降移动中，该承载装置被 压向密封面。通过这种方式实现该处理室的良好的密封。首先，该处理室的运行状态为关 闭状态，此时该承载装置位于该处理平面中。然而该升降系统也允许将该承载装置下降至 位于处理平面下方的平面。在这个平面内也能够进行处理，例如清洁处理。作为替代，该处 理模块却也能够不采用升降系统来实现，其中该处理室的关闭利用另一机构（例如一合适 的平面）实现。
[0023] 在这种根据本发明的处理模块的优选的改进中，该升降系统具有至少一个加热板 或辐射加热器。该基片应该在处理室中具有给定的温度。该升降系统布置为在空间上靠近 该承载装置上放置的基片并从而适合基片加热的位置。在基片附近布置的加热板或辐射加 热器适于基片温度的调节或保持恒定，该加热板或辐射加热器为基片提供保持基片温度恒 定所需的热量。优选的是，该基片已被预调温并以升高的温度被运输，因此该加热板或辐射 加热器只需补充从基片散发或辐射的热量。
[0024] 在抽真空的处理模块中，该加热板与该承载装置之间的良好的热接触能够通过例 如接触稱合（StoPankopplung)实现，其中热传递借助气体微粒完成。在该碰撞连接中，通 过布置加热板和承载装置或者还借助加热板和/或承载装置的特定的轮廓或表面粗糙度， 在加热板与承载装置之间形成一间隙，其中该加热板与该承载装置之间的平均距离约为在 该间隙中的气体微粒的平均自由程。在这样的间隙中，该气体微粒在进行其热运动时，很少 相互接触，而主要与该承载装置和该加热板接触，从而使得利用气体的有效热传递成为可 能。在一个实施例中，加热板与承载装置之间的平均距离或间隙宽度设为约50μπι，其中间 隙中的与气体类型相关的压力最佳可为2…20mbar。例如在处理模块中原本存在的气体， 如氦气或氢气，可用作接触耦合的气体。为使所用气体最少化，用密封件限制该间隙。这种 良好的热传递对于承载装置的精确温度控制是有利的，因此对基片的精确温度控制也是有 利的。其中，该加热板不仅能够用作热量来源。该加热板还能够至少部分地用作冷却板，其 中载有基片的承载装置中被额外引入的热量能够被散发出去。
[0025] 在介于至少一个基片与该承载装置之间的处理室内，也能够采用类似的进行方 式，以在那里实现改善的热偶合。因此，例如，该承载装置的上侧可设置特定的粗糙度。
[0026] 在根据本发明的处理模块的的特别有利的设计中，该加热板或该辐射加热器是可 升降的。该可升降的加热板或辐射加热器可与该承载装置的升降运动联接，从而使得即使 在该承载装置提升时也可以进行保持不变的加热。
[0027] 在另一实施变型中，该升降系统具有导热性很小的绝热块，其中该绝热块上设有 该承载装置的支撑部。利用该绝热块的很小的导热性实现承载装置与升降系统间的少量热 传递，该升降系统可保持该承载装置的对机械强度来说有利的低温。即使缺少加热板的支 持，例如利用采用辐射加热器也可确保该承载装置的均匀的温度。
[0028] 在根据本发明的处理模块的一种优选设计中，该升降系统具有从侧面容纳该承载 装置的升降框架。该基片有规律地位于该承载装置的中心处，且该承载装置的边缘区域被 用作密封区域，以密封该处理室。因此在该承载装置的边缘区域处对恒定温度的要求很小， 从而能够在该承载装置的边缘区域特别合适地施加用于密封该处理室的机械力。利用从侧 面容纳该承载装置的升降框架，能够向该密封面直接传递压力，并且通过该升降框架的导 热而几乎不影响该基片温度。
[0029] 在本发明的一个有利的改进中，具有平面型的支撑面的绝热压力件形成该升降框 架的支撑部。通过绝热体传递微小的热量，从而使得该承载装置的温度因绝热的升降框架 而受到很小的影响。通过将该升降框架构造为具有平面型的支撑面的压力件，提升力和关 闭力被均匀地并且大面积地传递到该承载装置上，从而使得该承载装置自身可以相对轻且 廉价地构造。
[0030] 如上文已经阐述的，如果根据本发明的处理室至少具有一个密封件，则是有利的， 其中设定成，为密封该处理室，该承载装置被压向该密封件。在另一些实施方案中，该密封 件也能够被设置在该承载装置上。利用该密封件实现处理室的内部与外部的处理模块间的 良好的分离，从而使处理室的内部达到高度的清洁度，其中来自处理室的气体（例如为有 毒的）不会在处理室关闭时泄露到该处理模块内的包围该处理室的区域。根据在处理室内 进行的处理以及该处理模块的结构，该处理室的关闭却也可以不设密封件。其中，该处理室 内的高清洁度可利用例如从内向外的气体流动来实现，其中，该气体的流速大于外来气体 从外向内的扩散速度。
[0031] 在另一有利的结构中，根据本发明的处理模块至少具有一个支撑辊作为对该承载 装置的支撑部。由于该承载装置的根据本发明可实现的大的力学尺度，该承载装置可能容 易发生机械弯曲。出现的力能够被支撑件分摊，其中弯曲随分摊的力成比例地减小。有利 的是将该支撑件构造为支撑辊，该支撑辊可被以具有小摩擦和小磨损的方式进行操作。然 而该承载装置的平面性并非只能通过支撑得到保障，还存在其它可能性。例如，该承载装置 可为凸形的突起部，并利用施加于抽真空的处理室的外界压力而被压平。
[0032] 当可以用气体填充该处理模块的至少一个包围该处理室的区域或与该处理室邻 接的区域时，是特别有利的。通过向该处理模块填充气体能够在该处理模块内创建所希望 的气体环境。其中，该气体既可以是惰性气体也可以是具有氧化性或还原性作用的气体。该 气体在处理模块内可以是静止的或流动的。其中该处理模块可为真空室。但该处理模块也 可以是气体环境压驱动的真空室。该处理模块还可以是不能被抽真空的、由气体环境压驱 动的腔室。这类不能被抽真空的腔室能够特别廉价地生产。
[0033] 在一种改进中，根据本发明的处理模块具有至少一个能够被抽真空的、包围该处 理室的隔离室，其中该隔离室具有至少一个隔离室门。在本发明的这一设计中，三个腔室相 互嵌套。内部设有处理室，该处理室被该隔离室包围，且该隔离室被该处理模块包围。与 双重嵌套相比，通过这种三重嵌套能够使处理室与环境之间具有更好的热隔绝以及化学隔 绝。例如当由于处理有剧毒的物质而存在更高的安全要求时或者当对温度一致性的要求特 别高时，这种昂贵的且高度发展的腔室则是有意义的。该隔离室也能够被设置为用于将打 开操作的处理室与该处理模块分离。例如在进行清洗处理时，该处理室的打开操作状态是 有意义的，该清洗处理还应该清洗该承载装置的边缘。
[0034] 根据另一构造，，根据本发明的处理模块具有至少一个可抽真空的、邻接该处理室 的隔离空间。利用该隔离空间能够有针对性地满足所提出的要求。例如能够利用与该处理 室的顶部邻接的隔离空间来实现该处理室的顶部的良好的热隔离和/或实现该处理室内 温度的均匀水平分布。在这种情况下，不同于采用隔离室的情况，在该处理室的侧壁上不存 在热隔绝。在另一实施例中，真空被设置为用于位于隔离空间中的HF分配器的电隔离器。 该隔离室的任务还在于，在处理室与处理模块之间附加地建立化学方面的限制。在这种情 况下，该隔离空间为附加的、密封该处理室的空间，例如这种隔离空间能够被构造成介于两 个密封件之间的差异性泵送的中间空间。
[0035] 在根据本发明的处理模块的优选的设计中，该处理室由铝或铝合金制成，或内部 由铝或铝合金包覆。铝具有一系列有利的性质。例如，铝具有很小的密度，从而使得由铝制 成的承载装置的重量轻。此外，铝具有良好的导电及导热性能。铝的表面形成化学上稳定 的且在机械方面来讲较薄的氧化铝层。实践证明，铝在清洗处理中是稳定的，其中可采用蚀 刻气体例如NF3、SF6、或含氯蚀刻气体、或氟氯烃。此外，铝与半导体，例如硅的接触与例如 铜对半导体的污染相比是更没有问题的。在使用铝合金时，除了铝的有利性质外还利用了 有利的合金性质。
[0036] 根据本发明的处理模块的另一种设计，设置有至少两个坚直叠置的处理室。通过 在同一处理模块内设置两个处理室能使生产能力达到近两倍。然而由于两个处理室共用相 同的处理模块，设备成本以及运行成本相对于生产率的提高幅度来说是较小的。因此，例如 能够存在共同的泵装置，或也能够共同使用用于向多个处理室分配介质的装置。
[0037] 在一个变型中，这种根据本发明的特殊的处理模块具有用于将该承载装置至少在 两个运输平面上坚直运输的升降器。该升降器能够在彼此叠置的处理室与运输平面之间移 动承载装置，从而在处理模块内实现特殊的生产过程。其中，能够驱动具有相同处理的两个 或多个处理室，在此过程中，借助升降器来确保使用所有处理室的逻辑顺序。然而该处理室 也能够进行不同的依次形成的处理，其中可以采用该升降器来实现所希望的处理顺序。
[0038] 在根据本发明的处理模块的一个优选的实施例中，该处理室为电楽室，该电楽室 具有用作第一 HF电极的气体喷头，其中该气体喷头与该承载装置形成平行板装置。平行板 反应器为被认可的机器，在平行板反应器中达到高质量的处理结果。这种类型的平行板反 应器优选利用介于10kHz与约100MHz之间的激发频率或混合的激发频率来驱动。根据具 体的HF电极的尺寸，可设置多个用于供应HF功率或气体的连接部。由此，例如特别是在高 的激发频率下，实现电流在电极上的均匀的分布。其中，激发频率既可以是按时间脉冲式触 发的，也可以是连续提供的。但利用脉冲触发的直流电压的电浆触发也可以是有利的。在 大多数情况下，通过使用电浆，通常也可以在较低温度下加工，而实现高的处理速度。该处 理室并非必须是平行板装置，在处理室内还可以采用例如线性微波电浆源的阵列布置。该 处理室还可以构造为用于无需电浆的处理。可能的无需电浆的处理例如为催化沉积、"低压 CVD (LPCVD) "处理、"原子层沉积（ALD) "处理、以及热处理。
[0039] 对应于根据本发明的处理模块的可选的构造，该处理室为电浆室，该电浆室具有 多个电浆源的布置。存在很多在电浆室内生成电浆的可能性，该可能性具有特定的优点及 缺点。在一些类型的电浆室中，在处理室内只设置有一个电浆源，例如被构造为平行板装 置。在其它类型的处理室中，也可以使用多个电浆源来生成局部作用的电浆区域或大面积 作用的电浆。该电浆源例如可以为微波电浆，该微波电浆以高载流子密度以及高沉积率为 特征。
[0040] 根据一种设计，根据本发明的处理模块至少具有设置于处理室内或处理室处的磁 场装置，其中该磁场装置被构造为固定的或可移动的。利用额外的磁体装置，该磁体装置的 磁场被限定地穿过处理室的壁部和/或穿过该承载装置而作用，能够对电浆形成造成有利 影响，并从而达到对例如加工均匀性、加工质量、和/或加工速度的有利影响。该磁体装置 既可以固定地布置，又可以以限定的方式沿着该处理室的边界壁和/或承载装置移动。在 另一实施变型中，还可以在处理室内部设置限定的磁体装置。磁体装置既可以是永磁体系 统，也可以是具有或不具有极靴装置的电线圈系统。
[0041] 在另一优选的实施例中，根据本发明的处理模块具有至少一个模块接口，该模块 接口具有用于将该处理模块接入基片加工设备的模块门。在一生产环境中，基片加工设备 除了处理模块外通常还具有其它部件，例如锁定模块、其它处理模块和测量模块。因此需要 模块接口来将该基片加工设备与该处理模块相连。该模块接口应尽可能为标准化的接口， 该标准化的接口允许基片加工设备的、由不同部件构成的灵活的结构。该模块接口优选还 具有模块门，该模块门能够被打开和关闭。利用关闭的模块门将该处理模块及其中包含的 气体环境与其余的基片加工设备分离，从而使基片加工设备中的杂质远离该处理模块。在 模块门打开的状态下，能够利用模块门进行该承载装置在基片加工设备与处理模块间的运 输。
[0042] 以下将根据附图详细解释本发明的优选实施方式及其构造、功能和优点，其中：
[0043] 图1以沿基片运输方向的坚向剖视图示意性地示出了根据本发明的处理模块的 一种实施方式；
[0044] 图2以横向于基片运输方向的坚向剖视图示意性地示出了图1的处理模块；
[0045] 图3示意性示出根据本发明的处理模块的另一实施方式，该处理模块具有两个彼 此坚直叠置的处理室；
[0046] 图4示意性示出根据本发明的处理模块的下一个实施方式，该处理模块具有封闭 于隔离室中的处理室；
[0047] 图5示意性示出图4的处理模块的加载顺序；
[0048] 图6示意性示出根据本发明的处理模块的另一实施例，该处理模块具有两个坚直 叠置的、具有侧面的介质连接部的处理室；
[0049] 图7以在基片运输方向上的坚向剖视图示意性地示出了具有两个由隔离室包围 的处理室和升降系统的图6的处理模块；以及
[0050] 图8示意性示出根据本发明的处理模块的另一种结构，该处理模块在处理室上方 和下方具有隔离室。
[0051] 图1以沿基片运输方向的坚向剖视图示意性地示出了根据本发明的处理模块的 一种实施方式。处理室2位于该处理模块1内。承载装置3用作该处理室2的底部，基片4 平放在该承载装置3上。在图1中示例性地示出的处理室2为平行板反应器，用于在基片 4上涂覆电浆辅助沉积层。
[0052] 该层沉积的气态原料在处理室2中通过气体连接组件5被引导至气体喷淋器31 中。该气体喷淋器31用作该平行板反应器中的第一 HF电极。带有基片4的承载装置3为 该平行板反应器的第二电极，该第二电极与该气体喷淋器31平行地取向。
[0053] 由此，HF电功率能够从该气体喷淋器31经由该承载装置3流动，则需要该承载装 置3与该HF电路之间的电连接。在图1所示的实施例中，这种电连接利用一 HF所适用的 触点6形成，该触点6在所示的实施例中为接地触点。除HF适用的触点6外，布置有密封 件7,在承载装置3被提升时，该密封件7将处理室2相对于处理模块1密封。
[0054] 在图1中，该承载装置3位于运输平面内，且能够利用运输系统8在基片运输方向 上移动。在所示实施例中，该运输系统8为辊运输系统，该辊运输系统具有运输辊9。该运 输系统8在此仅用于将该承载装置3运入该运输模块1中以及从该运输模块1中运出，而 并不用于关闭该处理室2。
[0055] 采用升降系统10将该处理室2与该承载装置3关闭。为此，该承载装置3布置于 该处理室2的下方中心处。接下来，该承载装置3被该升降系统10提升，其中该承载装置 3放置于升降框架12上。在升降框架12内，布置有加热板11，该加热板11加热该承载装 置3以及平放于其上的基片4,并从而将温度控制为希望的处理温度。
[0056] 为了在处理模块1中支撑处理室12,支撑部14用于该处理室2。该处理模块1被 设置为基片加工设备的模块，该模块利用模块接口与基片加工设备连接。在每个模块接口 上设有可关闭的模块门13,以将处理模块1与该基片加工设备分离。在所示的实施例中存 在两个基片门13,从而使得该承载装置3可以通过一个模块门13进入该处理模块1中，并 可以通过另一模块门13从该处理模块1中出来。
[0057] 图2示意性示出了图1的处理模块1在横向于基片运输方向上的坚向剖视图。上 文中已经借助图1描述了处理模块1的若干组件。在图2中能够看出，该运输辊9在本发 明中为具有用于该承载装置3的侧向导轨的扁平辊。该承载装置3在图2中在运输平面中 示出，其中该承载装置3在中间处被一个支撑辊16或多个依次布置的支撑辊16支撑。通 过该支撑辊16来避免该承载装置3发生弯曲。在该运输辊9和该支撑辊16之间分别布置 有一加热板11。在本发明的另一实施例中也可以使用在支撑辊16的区域中被省略的加热 板。在图2中，还能够很好地识别出侧面的处理室泵接头15,该处理室泵接头在图1中仅作 为矩形显示在背景中。利用该处理室泵接头15将使用过的气体从处理室2抽空，其中利用 导流板来优化在该实施例中所示的流动方向。
[0058] 图3示出了根据本发明的改进的处理模块1A，该处理模块1A具有两个坚直布置的 处理室2。在涉及图1和2的上文中已经对该处理室2进行了详细叙述，在图3中仅更加示 意性地表示。区别于图1中的处理模块1，该处理模块1A不被构建为连续式模块，而被构建 为端部模块。在端部模块中，通过同一模块门13既实现了该承载装置3的提升运输又实现 了该承载装置在处理后的下降运输。在上方的处理室2中，示出了在运输过程中的一个位 置上的该承载装置3。在图3下方的处理室2中，该承载装置3利用该升降系统10被提升 至处理平面，并如此形成该处理室2的底部。该处理模块1A包围两个处理室2。从处理模 块1A出来的气体利用一泵接头17被抽空。在图3的图示的右侧，该处理模块1具有两个 修正开口 18,这两个修正开口 18分别通过修正闭合组件19闭合。利用该监测口 18可以实 现处理模块1Α内的维护工作，并且该处理室2能够通过该监测口放入该处理模块1Α中或 从该处理模块1Α中取出。
[0059] 图4示出根据本发明的处理模块1Β的另一变型，其中处理室2可封闭于隔离室20 中。该隔离室20能够利用隔离室门26被关闭，从而实现该处理室2Α与外界气体环境的双 重隔绝。在所示的实施例中，在该隔离室20内部示出有处理室-温度控制元件21以及热 反射器22。其中，该处理室-温度控制元件21在本文中为加热棒，该加热棒将其温度部分 地利用热传递以及部分地利用辐射传递给该处理室2Α。在其它未示出的实施例中，还能够 采用其他处理室-温度控制元件，例如管，调温的液体流过该管。在该承载装置3的下方示 出了辐射加热器23,该辐射加热器利用绝热块25与该承载装置3在空间上隔开，并将其热 量利用热辐射传递给该承载装置3。该升降框架12Α具有冷却元件24,该冷却元件在本文 中由能够使冷却液流通的通道形成。利用该冷却组件24能够避免升降框架12Α过热。
[0060] 图5为图4中已经描述的处理模块1Β的加载顺序的示意图。在图5Α中，两个隔 离室门26均为打开的，并且该承载装置3从左至右移入该隔离室20。在图5Β中，该承载 装置3位于该处理室2Β的下方中心处。现在该隔离室门26为关闭的，并且在该隔离室20 内能够设置与处理模块1Β不同的压力。然而该处理室2Α仍然是打开的，并且该处理室2Α 内以及该隔离室20内的压力大小因此是相同的。在图5C中，该处理室20为关闭的，并且 该处理室20内的压力能够被设置为与该隔离室20内不同的压力，该隔离室20内的压力还 可以与处理模块1Β中不同。卸载顺序虽未显示，但能够由本领域技术人员基于其专业知识 在无需进一步指导的情况下实现。
[0061] 图6示意性地示出了根据本发明的另一处理模块1C，该处理模块具有两个位于隔 离室20中且坚向叠置的处理室2Β。在本文所示的处理模块1C的构造中，HF-输入管道27 从处理模块1C的一个侧壁引出，并连接在喷头31的中部。气体连接组件5也从该处理模块 1C的侧面引出，此时通过喷头31的构造确保了沿基片4方向从喷头31均匀地流出气流。
[0062] 图7以沿基片运输方向的坚向剖视图示意性地示出了图6的处理模块1C。上方的 处理室2Β显示为打开状态，其中该升降系统10下降。然而下方的处理室2Β是关闭的，其 中该升降系统10移出，且该承载装置3保持在处理平面中。
[0063] 图8示意性示出根据本发明的另一个处理模块1D，该处理模块具有上方的隔离空 间28和下方的隔离空间29。在此构造中，不是整个处理室2C被隔离室包围，而是只在处理 室2C的上侧以及在承载装置3的下方设有隔离空间28、29。利用隔离空间28和29实现该 处理室2C的良好热隔离。上方的隔离空间28能够有利地包含HF分配器，用于将HF能量 分配在HF电极的不同馈电点上。根据所设的压力以及所选气体，可以由此可靠地阻止HF 分配器上的电浆点火。
[0064] 该隔离空间28、29具有独立的泵接头17AU7B。因此，这些隔离空间能够独立于处 理模块1D而被抽真空。
[0065] 除了所示出的处理模块1、1Α、1Β、1C、1D的实施例外，还能够实现其它未示出的根 据本发明的处理模块，其中所示的单独的元件能够以另一方式布置或组合，和/或在其中 可以用等同元件进行替代。
【权利要求】
1. 处理模块（1，1A，IB, 1C，ID)，该处理模块具有至少一个位于所述处理模块（1，1A， 1B，1C，1D)内的可抽真空的处理室（2, 2A，2B)，以及至少一个水平穿过所述处理模块（1， 1A，1B，1C，1D)的、能够在至少一个基片运输方向上移动的承载装置（3)，该承载装置用于 分别容纳至少一个将要在所述处理室（2, 2A，2B)内进行处理的面状基片（4)， 其特征在于， 所述至少一个处理室（2, 2A，2B)能够通过所述承载装置（3)而相对所述处理模块（1， 1A，1B，1C，1D)以物理方式关闭，所述承载装置的位置能够在至少一个横向于所述基片运输 方向的关闭方向上改变，其中所述至少一个承载装置（3)构成所述至少一个处理室（2,2A， 2B)的底部。
2. 如权利要求1所述的处理模块，其特征在于，所述至少一个承载装置（3)是导电的或 者具有至少一个导电的表面。
3. 如权利要求1或2所述的处理模块，其特征在于，用于气态介质、液态介质、和/或电 介质的所述处理室（2,2A，2B)的连接部布置于所述处理室（2,2A，2B)的顶部和/或至少一 个侧壁中。
4. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理模块（1，1A，1B， 1C，1D)和/或所述处理室（2,2A，2B)具有至少一个泵接头（17，17A，17B)。
5. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理模块（1，1A，1B， 1C，ID)具有至少一个温度控制元件（21)，用于控制所述处理室（2, 2A，2B)的顶部和/或至 少一个侧壁的温度，其中所述温度控制元件（21)为加热装置（30)和/或冷却装置。
6. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理室（2, 2A，2B)具 有至少一个用于所述承载装置（3)的HF适用的连接部或触点（6)。
7. 如权利要求6所述的处理模块，其特征在于，所述HF适用的连接部或触点（6)为接 地连接部。
8. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理模块（1，1A，1B， 1C，ID)具有运输系统（8)，用于将所述承载装置（3)运往所述处理室（2, 2A，2B)和/或将 所述承载装置（3)从所述处理室（2, 2A，2B)运离，其中所述运往和/或运离过程设置在平 行于所述处理室（2, 2A，2B)的水平延伸部的运输平面中。
9. 如权利要求8所述的处理模块，其特征在于，所述运输系统（8)具有运输辊（9)、线 性马达驱动器、和/或运输臂。
10. 如权利要求8或9所述的处理模块，其特征在于，所述运输系统（8)的所有驱动部 件均位于所述处理室（2,2A，2B)的外部。
11. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理模块（1，1A，1B， 1C，ID)具有升降系统（10)，该升降系统用于将所述承载装置（3)提升到处理平面中以及用 于将所述承载装置（3)下降到所述运输平面中，其中位于该处理平面中的承载装置（3)被 设为所述处理室（2,2A，2B)的底部。
12. 如权利要求11所述的处理模块，其特征在于，所述升降系统（10)具有至少一个加 热板（11)或辐射加热器（23)。
13. 如权利要求12所述的处理模块，其特征在于，所述加热板（11)或所述辐射加热器 (23)能够上升和下降。
14. 如权利要求12或13所述的处理模块，其特征在于，在所述加热板（11)与所述承载 装置（3)之间设置很小的距离，从而使得在所述加热板（11)与所述承载装置⑶之间能够 借助气体微粒实现热传递。
15. 如权利要求11至14中的至少一项所述的处理模块，其特征在于，所述升降系统 (10)具有绝热块（25)，其中在所述绝热块（25)上设有所述承载装置（3)的支撑部。
16. 如权利要求11至15中的至少一项所述的处理模块，其特征在于，所述升降系统 (10)具有侧面容纳所述承载装置（3)的升降框架（12)。
17. 如权利要求16所述的处理模块，其特征在于，设有绝热的压力件，该压力件具有作 为所述升降框架（12)的支撑部的平面支撑面。
18. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理室（2, 2A，2B)具 有至少一个密封件，其中设置为，朝向所述密封件压紧所述承载装置（3)，以关闭所述处理 室（2,2A，2B)。
19. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理模块（1，1A，1B， 1C，ID)具有至少一个用于支撑所述承载装置（3)的支撑辊（16)。
20. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，能够用气体填充所述处理 模块（1，1A，1B，1C，1D)。
21. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理模块（1，1A，1B， 1C，ID)具有至少一个能够被抽真空的、包围所述处理室（2, 2A，2B)的隔离室（20, 20A)，其 中所述隔离室（20, 20A)具有至少一个隔离室门（26)。
22. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理模块（1，1A，1B， 1C，ID)具有至少一个能够被抽真空的、与所述处理室（2, 2A，2B)邻接的隔离空间（28, 29)。
23. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理室（2, 2A，2B)由 铝或铝合金制成或者内部用铝或铝合金包覆。
24. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，在所述处理模块（1，1A， 1B，1C，1D)内设有至少两个坚向叠置的处理室（2,2A，2B)。
25. 如权利要求24所述的处理模块，其特征在于，所述处理模块（1，1A，1B，1C，ID)具有 升降器，该升降器用于在至少两个运输平面中坚向地运输所述承载装置（3)。
26. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理室（2, 2A，2B)为 电浆室，该电浆室具有用作第一 HF电极的气体喷淋器，其中该气体喷淋器与所述承载装置 (3)构成平行板结构。
27. 如权利要求1至25中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理室（2, 2A，2B) 为电浆室，该电浆室具有多电浆源的结构。
28. 如权利要求26或27所述的处理模块，其特征在于，所述处理模块（1，1A，1B，1C， ID)具有至少一个布置于所述处理室（2,2A，2B)处或之内的磁场结构，其中所述磁场结构 构造为固定的或可移动的。
29. 如前述权利要求中任一项所述的处理模块，其特征在于，所述处理模块（1，1A，1B， 1C，ID)具有至少一个模块接口，该模块接口具有模块门（13)，该模块门用于将所述处理模 块（1，1A，1B，1C，1D)接入基片加工装置中。
【文档编号】H01L21/677GK104106130SQ201380007950
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年1月17日 优先权日:2012年2月6日
【发明者】J·迈, D·米勒, S·拉舍克, A·海因策 申请人:德国罗特·劳股份有限公司