用于热处理腔室中的电连接的装置的制作方法

本公开的实施例总体涉及用于在热处理腔室(诸如，处理大面积的平坦介质(诸如大面积基板)的退火腔室)中加热基板的方法和装置。更具体地，本文中公开的实施例涉及热处理腔室中的改进的电连接。

背景技术：

平坦介质(诸如玻璃、塑料、硅、陶瓷或其他材料的矩形柔性片材)通常用于平板显示器和太阳能器件的制造以及其他应用。用于形成平坦介质上的电子器件、膜和其他结构的材料通过许多工艺沉积到平坦介质上。通常，在热处理腔室中的沉积之前或之后，在基板上执行热工艺。

在这些工艺中的每一个中，基板通常以平面取向支撑在热处理腔室内的具有相对平坦基板支撑表面的基板支撑件上。这些基板支撑件中的一些可包括加热器以将基板加热到约500摄氏度至约600摄氏度或更大的温度。加热器由接近受热基板支撑件的电连接器供电。因此，在一些情况下，电连接器暴露于超过约400摄氏度或更大的温度下。电连接器暴露于这种高温环境下导致电连接的故障。电连接的故障影响加热效率，这会降低产量。电连接的故障还会增加停机时间以及拥有成本(cost of ownership)。

因此，本领域中需要一种用于热处理腔室中的改进的电连接的装置和方法。

技术实现要素：

本公开总体涉及用于加热基板的方法和装置以及一种用于热处理腔室中的加热器的改进的电连接。在一个实施例中，提供一种热处理腔室，并且所述热处理腔室包括：主体，所述主体具有内部容积；以及设置在所述主体中的一个或多个受热基板外壳。所述一个或多个受热基板外壳中的每一个包括：底部和耦接到所述底部的每侧的侧壁；以及加热器，所述加热器包括第一线，所述第一线设置在所述底部上并耦接到连接器，所述连接器包括第二线和连接器主 体，所述第二线耦接到所述第一线，所述连接器主体定位在所述侧壁的外侧，其中所述第一线具有第一电阻并且所述第二线具有第二电阻，所述第二电阻小于所述第一电阻。

在另一实施例中，提供一种热处理腔室，并且所述热处理腔室包括：主体，所述主体具有内部容积；可移动的基板载体，所述可移动的基板载体设置在所述内部容积中；以及多个受热基板外壳，所述多个受热基板外壳设置在所述主体中。所述多个受热基板外壳中的每一个包括：底部、传送侧侧壁和后侧壁，所述传送侧侧壁和所述后侧壁耦接到所述底部的相对两侧；以及包括第一线的加热器，所述第一线设置在所述底部上并耦接到连接器，所述连接器包括第二线和连接器主体，所述第二线耦接到所述第一线，所述连接器主体定位在所述侧壁的外侧，其中所述第一线具有第一电阻并且所述第二线具有第二电阻，所述第二电阻小于所述第一电阻。

在另一实施例中，提供一种热处理腔室，并且所述热处理腔室包括：主体，所述主体具有内部容积；可移动的基板载体，所述可移动的基板载体设置在所述内部容积中，所述基板载体包括在其相对侧壁上的屏蔽组件；以及多个受热基板外壳，所述多个受热基板外壳设置在所述主体中。所述多个受热基板外壳中的每一个包括：底部、传送侧侧壁和后侧壁，所述传送侧侧壁和所述后侧壁耦接到所述底部的相对两侧并且定位在所述屏蔽组件之间；以及包括第一线的加热器，所述第一线设置在所述底部上并耦接到连接器，所述连接器包括第二线和连接器主体，所述第二线耦接到所述第一线，所述连接器主体定位在所述侧壁的外侧，其中所述第一线具有第一电阻并且所述第二线具有第二电阻，所述第二电阻小于所述第一电阻。

附图说明

因此，为了能够详细地理解本公开的上述特征的方式，可通过参照实施例对上文简要概述的本公开进行更具体的描述，这些实施例中的一些实施例在附图中示出。然而，应当注意，附图仅仅示出本公开的典型实施例，并且因此不应被视为限制本公开的范围，因为本公开可允许其他等效实施例。

图1是热处理腔室的横截面图。

图2是可在图1的热处理腔室中使用的载体的一个实施例的等距视图。

图3是可与图2的载体的受热基板外壳中的一个或多个一起使用的连接器和加热器线的一个实施例的示意性横截面图。

图4是图2的载体的屏蔽组件的一个实施例的横截面图。

图5是可在图1或图2的载体中使用的受热基板外壳的等距视图。

图6是热处理腔室的另一实施例的示意性横截面俯视图。

图7是热处理腔室的一部分沿图6的线7-7的截面图。

图8A是可在图1的热处理腔室中使用的受热基板外壳的另一实施例的俯视平面图。

图8B是图8A的受热基板外壳的一部分的放大的示意性平面图。

为了促进理解，已尽可能使用相同的附图标记指定附图中共有的相同元件。可构想到，在一个实施例中公开的元件可有利地使用在其他实施例上，而无需具体叙述。

具体实施方式

本公开的实施例总体涉及用于加热基板的方法和装置以及一种用于热处理腔室中的加热器的改进的电连接。热处理腔室在本文中示例性地被描述为退火腔室，但是本公开可适用于其他热处理和真空处理腔室，诸如化学气相沉积(CVD)腔室、物理气相沉积(PVD)腔室、蚀刻腔室或用于加热基板和/或在升高的温度下处理基板的任何其他腔室。可用于实践本公开的合适的腔室可从美国加利福尼亚州圣克拉拉市AKT公司(其为应用材料公司(Applied Materials,Inc.)的子公司)获得。应当理解，本文中公开的实施例也适合在可从其他制造商处获得的腔室上使用。

图1是可用于(例如，在退火工艺中)加热多个基板的热处理腔室100的横截面图。热处理腔室100包括腔室主体105，所述腔室主体具有底部106以及位于侧壁116中的狭缝阀开口115。狭缝阀开口115选择性地由门118密封。用于支撑一个或多个基板125的载体120设置在腔室主体105的内部容积中。基板125可由销(pin)130支撑在载体120内。

载体120包括多个受热基板外壳135。每个受热基板外壳135包括底部140和侧壁145。每个受热基板外壳135被配置成利用销130以与底部140隔开的关系来支撑基板125。基板125通过侧壁145中的开口150以及狭缝阀开口115 来传送进出受热基板外壳135。狭缝阀开口115在打开时允许终端受动器155进入和离开热处理腔室100并递送或取回基板125。载体120耦接到升降器机构160，所述升降器机构相对于狭缝阀开口115在Z方向上移动载体120。升降器机构160可以包括穿过腔室主体105的底部106设置的轴162，所述轴耦接到致动器164。致动器164可耦接到控制器166。在图1所示的位置中，升降器机构160可沿-Z方向降低载体120，使得基板125可以接触终端受动器155。升降器机构160可沿-Z方向稍微更多地降低载体120，使得基板125移动成与销130脱离接触而支撑在终端受动器155上。一旦基板125移动远离销130，那么终端受动器155就可沿+X方向移除基板125。

新基板的装载可通过使终端受动器155在+X方向上经由狭缝阀开口115移动到受热基板外壳135中来实现。随后，升降器机构160可沿+Z方向升起载体120，使得新基板与销130接触并由该销130支撑。此后，终端受动器155可从腔室主体105中移出。然后，门118可被关闭，并且可使用真空泵170来抽空腔室主体105的内部容积168。内部容积168内的压强可在环境压强至毫托(milliTorr)范围之间循环。设置在受热基板外壳135中的基板125至少通过开口150来与内部容积168的压强连通。在一些实施例中，每个受热基板外壳135可以包括开口152，所述开口152与载体120的侧壁145中的开口154对准。开口152和154可在与形成在腔室主体105的侧壁116中的开口157对准时用作视窗(view window)。

每个受热基板外壳135包括加热器172。加热器172可至少嵌入或定位在受热基板外壳135的底部140上。在一些实施例中，载体120的顶部176包括加热器172。加热器172中的每一者耦接到连接器174，所述连接器设置在受热基板外壳135外侧且在腔室主体105的内部容积168内。用于加热器172中每一个的引线180可被路由(路由)穿过形成在轴162中的通道185。引线180耦接到腔室主体105外侧的电源190。

图2是可在图1的热处理腔室100中使用的载体120的一个实施例的等距视图。侧壁145示出为具有形成在其中的开口152，所述开口152可用作为视口(view port)。每个受热基板外壳135包括两个连接器174，这两个连接器174耦接到相应的加热器(未在此视图中示出)。加热器线200示为在连接器 174与受热基板外壳135内的加热器之间延伸。还示出了屏蔽组件205，绕受热基板外壳135的至少一部分设置所述屏蔽组件。将加热器线200以及连接器174定位在侧壁145外侧并与侧壁145隔开减少加热线200和连接器174暴露于受热基板壳体135内的升高温度。

图3是可用于图2的受热基板外壳135中的一个或多个中的连接器174和加热器线200的一个实施例的示意性横截面图。加热器线200可以包括耦接到第二线300的第一线305(可以是加热器172)。第一线305可以是具有第一电阻的金属线，并且第二线300可以是具有第二电阻的金属线，所述第二电阻小于所述第一电阻。第一线305可以由铝或铜制成，并且第二线300可以由钨、耐火材料或通常与电阻加热器一起使用的其他金属和/或材料制成。连接器174还包括容纳端子315的连接器主体310。端子315可以是第一线300与引线180之间的可释放连接件。连接器主体310可以由陶瓷材料或其他耐热电介质材料制成。

图4是屏蔽组件205的一个实施例的横截面图。屏蔽组件205包括主体400，所述主体400由示为外层405和内层410的多层组成。内层410可以面对载体120(在图1和图2中示出)，而外层405可面对腔室主体105的侧壁116(两者均在图1中示出)。在一些实施例中，主体400包括中间层415，所述中间层415设置在外层405与内层410之间。在一些实施例中，一个或多个间隙420被提供在相邻的层之间。间隙420可用于最小化相邻的层之间的传导。

内层410可以包含反射性材料、涂层或表面，使得热量从主体400反射离开并且朝向载体120(在图1和图2中示出)。内层410的反射性材料、涂层或表面可以包括具有85％或更大的反射率的金属或电介质材料。用于内层410的材料的示例可以包括抛光的不锈钢、抛光的铝、或其他反射性材料。外层405可以包含不锈钢材料、铝材料，或耐热波动且耐压强波动的其他材料。中间层415可以包含在高温下化学稳定且物理稳定的材料。示例包括氧化铝、碳化硅、陶瓷、石墨、和在极端温度或温度波动下稳定的其他材料。

图5是可在图1或图2的载体120中使用的受热基板外壳135的等距视图。受热基板外壳135包括传送侧侧壁500，所述传送侧侧壁500具有形成在其中的开口150。后侧侧壁505被提供在传送侧侧壁500的相对侧上。受热基板外 壳135包括加热器172，所述加热器172耦接到在后侧侧壁505外侧且与后侧侧壁505隔开的连接器174。传送侧侧壁500和后侧侧壁505以及侧壁145可包含碳化硅或涂覆有碳化硅的石墨。

图6是热处理腔室600的另一实施例的示意性俯视截面图，并且图7是热处理腔室600的一部分沿图6的线7-7的截面图。图6和图7中示出的热处理腔室600可类似于图1中示出并描述的热处理腔室100，不同之处如下。热处理腔室600包括受热基板外壳135以及附加的加热器元件，附加的加热器元件被示为传送侧加热器605和一个或多个角落加热器元件610。为了简洁起见，图6中未提及的热处理腔室600类似于图1的部分将不重复描述。

传送侧加热器605用于通过开口150对基板提供热量。传送侧加热器605可用于最小化腔室主体105的内部容积168中的温度差。一个或多个角落加热器元件610可以是电阻加热元件(诸如棒)，其将热量提供到受热基板外壳135的角落。屏蔽件615可用于朝向受热基板外壳135和/或远离连接器174引导热量。如图7所示，传送侧加热器605包括开口620。开口620可被尺寸设定为匹配受热基板外壳135的传送侧侧壁500中的开口150的尺寸。一个或多个角落加热器元件610以及传送侧加热器605可耦接到电源190。

图8A是可在图1中示出并描述的热处理腔室100中使用的受热基板外壳800的另一实施例的俯视平面图。图8B是图8A的受热基板外壳800的一部分的放大的示意性平面图。受热基板外壳800的底部140包括穿过其而形成的一个或多个开口805。开口805被示为靠近受热基板外壳800的角落。每个开口805被尺寸设定为接收加热器元件810。每个加热器元件810可以是耦接到电源(未示出)的棒或刚性线。每个加热器元件810可固定到腔室主体，诸如沿图1的腔室主体105的高度方向(Z方向)固定。开口805被尺寸设定为允许受热基板外壳800相对于加热器元件810移动(沿如在图1中描述的Z方向)。将加热器元件810放置在受热基板外壳800的侧壁145、500和505内可用于保护连接器174免受过量热量影响。

尽管上述内容针对本公开的实施例，但可设计本公开的其他和进一步实施例而不脱离本公开的基本范围，并且本公开的范围由所附权利要求书来确定。