用于內(nèi)聯(lián)基板處理工具的窗組件和內(nèi)聯(lián)基板處理工具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型的實施方式總體涉及半導體處理設備。
【背景技術】
[0002]非晶和多晶太陽能電池在將光轉(zhuǎn)換成能量方面的效率有限。單晶高迀移率材料在這方面能夠?qū)崿F(xiàn)的效率高得多，但通常成本也昂貴得多。常規(guī)設備是為要求極高且涉及非常高的成本的半導體應用所設計。然而，這些系統(tǒng)全都成本較高，并且無法實現(xiàn)高產(chǎn)量自動化。
[0003]為了以高產(chǎn)量實現(xiàn)用于光伏應用的非常低成本的外延沉積，本實用新型人認為需要進行根本的改變，而非僅僅使得所有物件變得更大。例如，本實用新型人已觀察到，分批反應器產(chǎn)量有限，并且面臨材料成本較高、自耗以及自動化方面的挑戰(zhàn)。非常高流率的氫氣、氮氣、水以及前驅(qū)物也是所需要的。此外，當生長厚膜時，還會產(chǎn)生大量有害的副產(chǎn)物。
[0004]已多次嘗試將連續(xù)的反應器用于外延工藝，但結(jié)果表明連續(xù)的反應器既無生產(chǎn)上的價值，也未實現(xiàn)良好前驅(qū)物使用率。主要問題在于膜質(zhì)量差并且所需要的維護過多。
[0005]另一方面，單片式反應器在前驅(qū)物和功率(電力)利用上效率極低并且每晶片產(chǎn)量較低。添加單片式反應器需要復雜基板升降/旋轉(zhuǎn)機制。因此，雖然單片式反應器可具有的質(zhì)量極高、金屬污染水平較低、并且厚度均勻性和電阻率佳，但要實現(xiàn)這些效果，每晶片的成本極高。
[0006]此外，對于外延系統(tǒng)中進行的輻射加熱，這些系統(tǒng)中使用的窗組件就必須承受較大的溫度梯度和壓差。一些外延系統(tǒng)使用圓形穹頂式窗，這樣的窗需要昂貴機加工和焊接工藝制造形成能夠承受較大的溫度梯度和壓差的窗。另外，密封件必須要經(jīng)受高溫以及大量壓縮負載。因此，需要簡單、低成本窗和密封件，從而允許在升高溫度下實現(xiàn)氣密密封。
[0007]因此，本實用新型人提出了基板處理工具的實施方式，所述基板處理工具可提供以下優(yōu)點的一些或全部:較高前驅(qū)物利用率、簡單的自動化、較低成本、以及產(chǎn)量高且工藝質(zhì)量高的相對簡單的反應器設計。另外，本實用新型人還提出了窗組件的實施方式，所述窗組件允許以顯著較低的成本來放大窗大小。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本文提供用于內(nèi)聯(lián)基板處理工具中的設備。在一些實施方式中，一種用于內(nèi)聯(lián)基板處理工具的窗組件可以包括:具有內(nèi)表面和外表面的窗主體，所述窗主體包括:中心半透明的部分，所述中心半透明的部分被配置成使得從輻射加熱燈發(fā)射出的輻射熱量穿過所述中心半透明的部分，以及表面處理的部分，所述表面處理的部分圍繞所述中心半透明的部分設置并設置在每個所述內(nèi)表面和所述外表面上，所述表面處理的部分被配置成最小化從所述輻射加熱燈發(fā)射出的所述輻射熱量的全內(nèi)反射；以及一或多個模制的密封件，所述模制的密封件鄰近所述窗主體的外緣設置并設置在所述窗主體的每個所述內(nèi)表面和所述外表面上。
[0009]在進一步的實施方式中，所述窗組件進一步可包括壓差式真空密封件，所述壓差式真空密封件鄰近所述一或多個模制的密封件設置，所述壓差式真空密封件包括具有真空通道的雙重密封件。
[0010]在其他進一步的實施方式中，所述壓差式真空密封件可設置在兩個模制的密封件之間。
[0011]在其他進一步的實施方式中，所述壓差式真空密封件可允許通過監(jiān)控所述壓差式真空密封件的栗送區(qū)域內(nèi)基礎壓力，連續(xù)實時監(jiān)控密封完整性。
[0012]在其他進一步的實施方式中，所述中心半透明的部分可由對IR輻射半透明的材料制成。
[0013]在其他進一步的實施方式中，所述中心半透明的部分可以是由透明平坦石英(S12)制成。
[0014]在其他進一步的實施方式中，所述表面處理的部分在所述表面處理的部分的內(nèi)表面和外表面上可經(jīng)過噴砂處理。
[0015]在其他進一步的實施方式中，所述表面處理的部分的寬度可為約I英寸至約4英寸，并且鄰近所述窗組件的周邊設置。
[0016]在其他進一步的實施方式中，所述一或多個模制的密封件可以是模制的氟碳化合物或聚四氟乙烯(PTFE)密封件。
[0017]在其他進一步的實施方式中，所述一或多個模制的密封件可以是是矩形襯墊或圓O形環(huán)中的一個。
[0018]在其他進一步的實施方式中，所述窗主體的厚度可為約6_至約8_。
[0019]在其他進一步的實施方式中，所述表面處理的部分可最小化在所述一或多個密封件的表面上的導熱性和漏光。
[0020]在一些實施方式中，一種內(nèi)聯(lián)基板處理工具包括:基板載體，所述基板載體具有基部和一對相對的基板支撐件，所述一對相對的基板支撐件具有相應基板支撐表面；以及多個模塊，所述多個模塊是按線性布置彼此耦接，所述線性布置包括沿所述多個模塊的軸向長度而提供的軌道以有利于引導所述基板載體通過所述多個模塊，其中所述多個模塊中的至少一個模塊包括:加熱燈，用以在所述至少一個模塊的內(nèi)部容積中提供輻射熱量；以及窗組件，所述窗組件包括:具有內(nèi)表面和外表面的窗主體，所述窗主體包括中心半透明的部分以及表面處理的部分，所述表面處理的部分圍繞所述中心半透明的部分設置并設置在每個所述內(nèi)表面和所述外表面上，其中所述表面處理的部分最小化從所述加熱燈發(fā)射出的所述輻射熱量的全內(nèi)反射；以及一或多個模制的密封件，所述模制的密封件鄰近所述窗主體的外緣設置并設置在所述窗主體的每個所述內(nèi)表面和所述外表面上。
[0021]在進一步的實施方式中，所述窗組件可進一步包括壓差式真空密封件，所述壓差式真空密封件包括具有真空通道的雙重密封件。
[0022]在其他進一步的實施方式中，所述壓差式真空密封件可設置在兩個模制的密封件之間。
[0023]本實用新型的其他和進一步實施方式如下所述。
【附圖說明】
[0024]以上簡要概述并更詳細描述于下文的本實用新型的實施方式可以參考附圖所描繪的本實用新型的說明性的實施方式進行理解。然而，應當注意，附圖僅圖示了本實用新型的典型實施方式，并且因此不應被視為本實用新型的范圍的限制，因為本實用新型的實施方式可以允許其他等效實施方式。
[0025]圖1描繪根據(jù)本實用新型的一些實施方式的索引內(nèi)聯(lián)(indexed inline)基板處理工具；
[0026]圖2A是根據(jù)本實用新型的一些實施方式的用于與基板處理工具的模塊一起使用的窗組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0027]圖2B是根據(jù)本實用新型的一些實施方式的用于與基板處理工具的模塊一起使用的窗組件的橫截面端視圖；
[0028]圖3是根據(jù)本實用新型的一些實施方式的基板處理工具的模塊；
[0029]圖4是根據(jù)本實用新型的一些實施方式的氣體入口的示意性俯視圖；以及；
[0030]圖5是根據(jù)本實用新型的一些實施方式用于與基板處理工具一起使用的基板載體；
[0031]為了促進理解，已盡可能使用相同元件符號指定各圖所共有的相同元件。附圖未按比例繪制，并可為了清楚起見而被簡化。應預見到，一個實施方式的要素和特征可有利地并入其他實施方式，而無需進一步敘述。
【具體實施方式】
[0032]本文提供用于外延硅沉積的高容積、低成本系統(tǒng)的實施方式。雖然并不限制范圍，但是本實用新型人認為，本實用新型的基板處理系統(tǒng)可尤其有利于太陽能電池的制造應用。另外，本文提供窗組件的實施方式，所述窗組件允許以顯著較低的成本來放大窗大小，以供用在用于外延硅沉積的高容積、低成本系統(tǒng)之中。
[0033]與用來執(zhí)行多步驟式基板工藝的常規(guī)基板處理工具相比，本實用新型的系統(tǒng)可有利地提供具有成本效益且簡單的可制造性，并且實現(xiàn)具有能量和成本效益的使用。
[0034]例如，基本設計部件是基于平板以簡化制造，并且通過使用標準形式的易于得到的材料抑制成本以使成本降低。可以使用高可靠性的線性燈。特定的燈能夠針對特定應用優(yōu)化。燈可以是通常用于外延沉積反應器的類型的燈。還可針對每一特定應用優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)的流場(flow field)以最小化浪費。這種設計最小化凈化氣體需要并最大化前驅(qū)物利用率。清潔氣體可添加到排氣系統(tǒng)以有利于所沉積的材料從排氣通道的去除。裝載和卸載自動化也可分開進行，以有利于內(nèi)聯(lián)處理。也可離線處理復雜的自動化?；孱A裝載在載體(基座)上，用以最大化系統(tǒng)靈活性，由此促進與其他步驟的集成。所述系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)配置的靈活性。例如，多個沉積腔室(或站)可被結(jié)合來實現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)或更高產(chǎn)量。
[0035]用于外延硅沉積的高容量、低成本系統(tǒng)的實施方式可使用獨立基板處理工具、群集基板處理工具或索引內(nèi)聯(lián)基板處理工具執(zhí)行。圖1是根據(jù)本實用新型的一些實施方式的索引內(nèi)聯(lián)基板處理工具100。索引內(nèi)聯(lián)基板處理工具100 —般可配置成為了期望的半導體應用在基板上執(zhí)行任何工藝。例如，在一些實施方式中，索引內(nèi)聯(lián)基板處理工具100可配置以執(zhí)行一或多個沉積工藝，例如，諸如外延沉積工藝。
[0036]索引內(nèi)聯(lián)基板處理工具100 —般包括多個模塊112 (所示第一模塊102A、第二模塊102B、第三模塊102C、第四模塊102D、第五模塊102E、第六模塊102F和第