本公開的實施例總體涉及用于在熱處理腔室(諸如，處理大面積的平坦介質(zhì)(諸如大面積基板)的退火腔室)中加熱基板的方法和裝置。更具體地，本文中公開的實施例涉及熱處理腔室中的改進(jìn)的電連接。

背景技術(shù)：

平坦介質(zhì)(諸如玻璃、塑料、硅、陶瓷或其他材料的矩形柔性片材)通常用于平板顯示器和太陽能器件的制造以及其他應(yīng)用。用于形成平坦介質(zhì)上的電子器件、膜和其他結(jié)構(gòu)的材料通過許多工藝沉積到平坦介質(zhì)上。通常，在熱處理腔室中的沉積之前或之后，在基板上執(zhí)行熱工藝。

在這些工藝中的每一個中，基板通常以平面取向支撐在熱處理腔室內(nèi)的具有相對平坦基板支撐表面的基板支撐件上。這些基板支撐件中的一些可包括加熱器以將基板加熱到約500攝氏度至約600攝氏度或更大的溫度。加熱器由接近受熱基板支撐件的電連接器供電。因此，在一些情況下，電連接器暴露于超過約400攝氏度或更大的溫度下。電連接器暴露于這種高溫環(huán)境下導(dǎo)致電連接的故障。電連接的故障影響加熱效率，這會降低產(chǎn)量。電連接的故障還會增加停機時間以及擁有成本(cost of ownership)。

因此，本領(lǐng)域中需要一種用于熱處理腔室中的改進(jìn)的電連接的裝置和方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開總體涉及用于加熱基板的方法和裝置以及一種用于熱處理腔室中的加熱器的改進(jìn)的電連接。在一個實施例中，提供一種熱處理腔室，并且所述熱處理腔室包括：主體，所述主體具有內(nèi)部容積；以及設(shè)置在所述主體中的一個或多個受熱基板外殼。所述一個或多個受熱基板外殼中的每一個包括：底部和耦接到所述底部的每側(cè)的側(cè)壁；以及加熱器，所述加熱器包括第一線，所述第一線設(shè)置在所述底部上并耦接到連接器，所述連接器包括第二線和連接器主 體，所述第二線耦接到所述第一線，所述連接器主體定位在所述側(cè)壁的外側(cè)，其中所述第一線具有第一電阻并且所述第二線具有第二電阻，所述第二電阻小于所述第一電阻。

在另一實施例中，提供一種熱處理腔室，并且所述熱處理腔室包括：主體，所述主體具有內(nèi)部容積；可移動的基板載體，所述可移動的基板載體設(shè)置在所述內(nèi)部容積中；以及多個受熱基板外殼，所述多個受熱基板外殼設(shè)置在所述主體中。所述多個受熱基板外殼中的每一個包括：底部、傳送側(cè)側(cè)壁和后側(cè)壁，所述傳送側(cè)側(cè)壁和所述后側(cè)壁耦接到所述底部的相對兩側(cè)；以及包括第一線的加熱器，所述第一線設(shè)置在所述底部上并耦接到連接器，所述連接器包括第二線和連接器主體，所述第二線耦接到所述第一線，所述連接器主體定位在所述側(cè)壁的外側(cè)，其中所述第一線具有第一電阻并且所述第二線具有第二電阻，所述第二電阻小于所述第一電阻。

在另一實施例中，提供一種熱處理腔室，并且所述熱處理腔室包括：主體，所述主體具有內(nèi)部容積；可移動的基板載體，所述可移動的基板載體設(shè)置在所述內(nèi)部容積中，所述基板載體包括在其相對側(cè)壁上的屏蔽組件；以及多個受熱基板外殼，所述多個受熱基板外殼設(shè)置在所述主體中。所述多個受熱基板外殼中的每一個包括：底部、傳送側(cè)側(cè)壁和后側(cè)壁，所述傳送側(cè)側(cè)壁和所述后側(cè)壁耦接到所述底部的相對兩側(cè)并且定位在所述屏蔽組件之間；以及包括第一線的加熱器，所述第一線設(shè)置在所述底部上并耦接到連接器，所述連接器包括第二線和連接器主體，所述第二線耦接到所述第一線，所述連接器主體定位在所述側(cè)壁的外側(cè)，其中所述第一線具有第一電阻并且所述第二線具有第二電阻，所述第二電阻小于所述第一電阻。

附圖說明

因此，為了能夠詳細(xì)地理解本公開的上述特征的方式，可通過參照實施例對上文簡要概述的本公開進(jìn)行更具體的描述，這些實施例中的一些實施例在附圖中示出。然而，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅僅示出本公開的典型實施例，并且因此不應(yīng)被視為限制本公開的范圍，因為本公開可允許其他等效實施例。

圖1是熱處理腔室的橫截面圖。

圖2是可在圖1的熱處理腔室中使用的載體的一個實施例的等距視圖。

圖3是可與圖2的載體的受熱基板外殼中的一個或多個一起使用的連接器和加熱器線的一個實施例的示意性橫截面圖。

圖4是圖2的載體的屏蔽組件的一個實施例的橫截面圖。

圖5是可在圖1或圖2的載體中使用的受熱基板外殼的等距視圖。

圖6是熱處理腔室的另一實施例的示意性橫截面俯視圖。

圖7是熱處理腔室的一部分沿圖6的線7-7的截面圖。

圖8A是可在圖1的熱處理腔室中使用的受熱基板外殼的另一實施例的俯視平面圖。

圖8B是圖8A的受熱基板外殼的一部分的放大的示意性平面圖。

為了促進(jìn)理解，已盡可能使用相同的附圖標(biāo)記指定附圖中共有的相同元件?？蓸?gòu)想到，在一個實施例中公開的元件可有利地使用在其他實施例上，而無需具體敘述。

具體實施方式

本公開的實施例總體涉及用于加熱基板的方法和裝置以及一種用于熱處理腔室中的加熱器的改進(jìn)的電連接。熱處理腔室在本文中示例性地被描述為退火腔室，但是本公開可適用于其他熱處理和真空處理腔室，諸如化學(xué)氣相沉積(CVD)腔室、物理氣相沉積(PVD)腔室、蝕刻腔室或用于加熱基板和/或在升高的溫度下處理基板的任何其他腔室?？捎糜趯嵺`本公開的合適的腔室可從美國加利福尼亞州圣克拉拉市AKT公司(其為應(yīng)用材料公司(Applied Materials,Inc.)的子公司)獲得。應(yīng)當(dāng)理解，本文中公開的實施例也適合在可從其他制造商處獲得的腔室上使用。

圖1是可用于(例如，在退火工藝中)加熱多個基板的熱處理腔室100的橫截面圖。熱處理腔室100包括腔室主體105，所述腔室主體具有底部106以及位于側(cè)壁116中的狹縫閥開口115。狹縫閥開口115選擇性地由門118密封。用于支撐一個或多個基板125的載體120設(shè)置在腔室主體105的內(nèi)部容積中?；?25可由銷(pin)130支撐在載體120內(nèi)。

載體120包括多個受熱基板外殼135。每個受熱基板外殼135包括底部140和側(cè)壁145。每個受熱基板外殼135被配置成利用銷130以與底部140隔開的關(guān)系來支撐基板125?；?25通過側(cè)壁145中的開口150以及狹縫閥開口115 來傳送進(jìn)出受熱基板外殼135。狹縫閥開口115在打開時允許終端受動器155進(jìn)入和離開熱處理腔室100并遞送或取回基板125。載體120耦接到升降器機構(gòu)160，所述升降器機構(gòu)相對于狹縫閥開口115在Z方向上移動載體120。升降器機構(gòu)160可以包括穿過腔室主體105的底部106設(shè)置的軸162，所述軸耦接到致動器164。致動器164可耦接到控制器166。在圖1所示的位置中，升降器機構(gòu)160可沿-Z方向降低載體120，使得基板125可以接觸終端受動器155。升降器機構(gòu)160可沿-Z方向稍微更多地降低載體120，使得基板125移動成與銷130脫離接觸而支撐在終端受動器155上。一旦基板125移動遠(yuǎn)離銷130，那么終端受動器155就可沿+X方向移除基板125。

新基板的裝載可通過使終端受動器155在+X方向上經(jīng)由狹縫閥開口115移動到受熱基板外殼135中來實現(xiàn)。隨后，升降器機構(gòu)160可沿+Z方向升起載體120，使得新基板與銷130接觸并由該銷130支撐。此后，終端受動器155可從腔室主體105中移出。然后，門118可被關(guān)閉，并且可使用真空泵170來抽空腔室主體105的內(nèi)部容積168。內(nèi)部容積168內(nèi)的壓強可在環(huán)境壓強至毫托(milliTorr)范圍之間循環(huán)。設(shè)置在受熱基板外殼135中的基板125至少通過開口150來與內(nèi)部容積168的壓強連通。在一些實施例中，每個受熱基板外殼135可以包括開口152，所述開口152與載體120的側(cè)壁145中的開口154對準(zhǔn)。開口152和154可在與形成在腔室主體105的側(cè)壁116中的開口157對準(zhǔn)時用作視窗(view window)。

每個受熱基板外殼135包括加熱器172。加熱器172可至少嵌入或定位在受熱基板外殼135的底部140上。在一些實施例中，載體120的頂部176包括加熱器172。加熱器172中的每一者耦接到連接器174，所述連接器設(shè)置在受熱基板外殼135外側(cè)且在腔室主體105的內(nèi)部容積168內(nèi)。用于加熱器172中每一個的引線180可被路由(路由)穿過形成在軸162中的通道185。引線180耦接到腔室主體105外側(cè)的電源190。

圖2是可在圖1的熱處理腔室100中使用的載體120的一個實施例的等距視圖。側(cè)壁145示出為具有形成在其中的開口152，所述開口152可用作為視口(view port)。每個受熱基板外殼135包括兩個連接器174，這兩個連接器174耦接到相應(yīng)的加熱器(未在此視圖中示出)。加熱器線200示為在連接器 174與受熱基板外殼135內(nèi)的加熱器之間延伸。還示出了屏蔽組件205，繞受熱基板外殼135的至少一部分設(shè)置所述屏蔽組件。將加熱器線200以及連接器174定位在側(cè)壁145外側(cè)并與側(cè)壁145隔開減少加熱線200和連接器174暴露于受熱基板殼體135內(nèi)的升高溫度。

圖3是可用于圖2的受熱基板外殼135中的一個或多個中的連接器174和加熱器線200的一個實施例的示意性橫截面圖。加熱器線200可以包括耦接到第二線300的第一線305(可以是加熱器172)。第一線305可以是具有第一電阻的金屬線，并且第二線300可以是具有第二電阻的金屬線，所述第二電阻小于所述第一電阻。第一線305可以由鋁或銅制成，并且第二線300可以由鎢、耐火材料或通常與電阻加熱器一起使用的其他金屬和/或材料制成。連接器174還包括容納端子315的連接器主體310。端子315可以是第一線300與引線180之間的可釋放連接件。連接器主體310可以由陶瓷材料或其他耐熱電介質(zhì)材料制成。

圖4是屏蔽組件205的一個實施例的橫截面圖。屏蔽組件205包括主體400，所述主體400由示為外層405和內(nèi)層410的多層組成。內(nèi)層410可以面對載體120(在圖1和圖2中示出)，而外層405可面對腔室主體105的側(cè)壁116(兩者均在圖1中示出)。在一些實施例中，主體400包括中間層415，所述中間層415設(shè)置在外層405與內(nèi)層410之間。在一些實施例中，一個或多個間隙420被提供在相鄰的層之間。間隙420可用于最小化相鄰的層之間的傳導(dǎo)。

內(nèi)層410可以包含反射性材料、涂層或表面，使得熱量從主體400反射離開并且朝向載體120(在圖1和圖2中示出)。內(nèi)層410的反射性材料、涂層或表面可以包括具有85％或更大的反射率的金屬或電介質(zhì)材料。用于內(nèi)層410的材料的示例可以包括拋光的不銹鋼、拋光的鋁、或其他反射性材料。外層405可以包含不銹鋼材料、鋁材料，或耐熱波動且耐壓強波動的其他材料。中間層415可以包含在高溫下化學(xué)穩(wěn)定且物理穩(wěn)定的材料。示例包括氧化鋁、碳化硅、陶瓷、石墨、和在極端溫度或溫度波動下穩(wěn)定的其他材料。

圖5是可在圖1或圖2的載體120中使用的受熱基板外殼135的等距視圖。受熱基板外殼135包括傳送側(cè)側(cè)壁500，所述傳送側(cè)側(cè)壁500具有形成在其中的開口150。后側(cè)側(cè)壁505被提供在傳送側(cè)側(cè)壁500的相對側(cè)上。受熱基板外 殼135包括加熱器172，所述加熱器172耦接到在后側(cè)側(cè)壁505外側(cè)且與后側(cè)側(cè)壁505隔開的連接器174。傳送側(cè)側(cè)壁500和后側(cè)側(cè)壁505以及側(cè)壁145可包含碳化硅或涂覆有碳化硅的石墨。

圖6是熱處理腔室600的另一實施例的示意性俯視截面圖，并且圖7是熱處理腔室600的一部分沿圖6的線7-7的截面圖。圖6和圖7中示出的熱處理腔室600可類似于圖1中示出并描述的熱處理腔室100，不同之處如下。熱處理腔室600包括受熱基板外殼135以及附加的加熱器元件，附加的加熱器元件被示為傳送側(cè)加熱器605和一個或多個角落加熱器元件610。為了簡潔起見，圖6中未提及的熱處理腔室600類似于圖1的部分將不重復(fù)描述。

傳送側(cè)加熱器605用于通過開口150對基板提供熱量。傳送側(cè)加熱器605可用于最小化腔室主體105的內(nèi)部容積168中的溫度差。一個或多個角落加熱器元件610可以是電阻加熱元件(諸如棒)，其將熱量提供到受熱基板外殼135的角落。屏蔽件615可用于朝向受熱基板外殼135和/或遠(yuǎn)離連接器174引導(dǎo)熱量。如圖7所示，傳送側(cè)加熱器605包括開口620。開口620可被尺寸設(shè)定為匹配受熱基板外殼135的傳送側(cè)側(cè)壁500中的開口150的尺寸。一個或多個角落加熱器元件610以及傳送側(cè)加熱器605可耦接到電源190。

圖8A是可在圖1中示出并描述的熱處理腔室100中使用的受熱基板外殼800的另一實施例的俯視平面圖。圖8B是圖8A的受熱基板外殼800的一部分的放大的示意性平面圖。受熱基板外殼800的底部140包括穿過其而形成的一個或多個開口805。開口805被示為靠近受熱基板外殼800的角落。每個開口805被尺寸設(shè)定為接收加熱器元件810。每個加熱器元件810可以是耦接到電源(未示出)的棒或剛性線。每個加熱器元件810可固定到腔室主體，諸如沿圖1的腔室主體105的高度方向(Z方向)固定。開口805被尺寸設(shè)定為允許受熱基板外殼800相對于加熱器元件810移動(沿如在圖1中描述的Z方向)。將加熱器元件810放置在受熱基板外殼800的側(cè)壁145、500和505內(nèi)可用于保護(hù)連接器174免受過量熱量影響。

盡管上述內(nèi)容針對本公開的實施例，但可設(shè)計本公開的其他和進(jìn)一步實施例而不脫離本公開的基本范圍，并且本公開的范圍由所附權(quán)利要求書來確定。