本公开内容的实施方式通常涉及在诸如硅晶片的基板上的薄膜的热处理。特定言之,本公开内容的实施方式涉及用于支撑灯中的灯丝的设备,该灯用于为这种热处理产生辐射。
背景技术:
1、在固态集成电路制造中,通常在外延处理腔室中执行外延处理。设置在外延处理设备中的基座上的基板通常通过位于基板的上方和/或下方的灯加热。基座通常由位于基座的下方的灯加热。上圆顶及下圆顶(可以是石英)将处理腔室包围。升降臂及基座臂移动以便彼此分离,从而将基板与基座分离,以便定位待由机器人从处理腔室移除并由待在处理腔室之内处理的基板替代的经处理的基板。
2、灯保持基板及基座的温度。在灯烧坏的情况下,处理腔室停止生产并且一个或多个灯得以更换。由于更换故障灯所需的停机时间,这些灯的故障给制造商带来沉重的成本。为了避免灯的过早故障,能够承受运输/交付过程而不产生缺陷的灯是优选的。例如,当灯的灯丝从一个或多个灯丝支撑件上脱落时,可能发生过早的故障。
3、图2图示可用于如上文所述的处理腔室中的外延处理的传统的灯200。灯200包括灯泡112、灯丝120、多个灯丝支撑件103、接地线125、第一玻璃支撑件130、及第二玻璃支撑件132。灯丝120通常由退火的钨或其他适当材料制成。灯丝120通常被配置成线圈弹簧及其类似者,其具有多个单独的线圈107。第一玻璃支撑件130及第二玻璃支撑件132被配置为在灯200之内支撑灯丝120、灯丝支撑件103、及接地线125。多个灯丝支撑件103被配置为以与灯丝120间隔开的关系设置在灯泡112之内。灯丝120进一步包括第一灯丝引线122及第二灯丝引线124。第一灯丝引线122被配置为作为灯丝120的阴极从电势源(未图示)进入灯泡112,而第二灯丝引线124被配置为作为灯丝120的阳极接触接地线125。接地线125被配置为从灯泡112引出并且连接至电接地(未图示)。
4、在用于外延处理的灯200的典型操作中,电流被施加至灯丝120,使得灯丝120辐射光和热。在一些实施方式中,灯丝120由钨或其他适当导体制成。钨丝在高达约3400摄氏度的温度下辐射红外线辐射。应理解,可在不背离本公开内容的范围的情况下使用其他金属。灯泡112填充有卤素气体。亦可在灯泡112中使用其他气体。当来自电势源的电势施加在第一灯丝引线122与第二灯丝引线124之间时,灯丝120中的钨得被激发并蒸发。被蒸发的钨与卤素气体反应并结合以产生卤钨分子。卤钨分子将随后朝向灯泡112迁移。随着卤钨分子远离灯丝移动,温度降低,使得灯泡112将卤钨分子推回灯丝120并切断钨和卤素之间的键。被蒸发的钨随后重新沉积在灯丝120上。然而,当被蒸发的钨重新沉积至灯丝120上时,钨无需重新沉积在其从灯丝120蒸发的相同区域中。在卤素灯的重复循环之后,由于钨重新沉积在灯丝120的下部,灯丝120将倾向于开始下垂,最终导致个别的线圈107彼此接触,从而导致短路,或者灯丝120断裂,从而导致灯200的故障。
5、参看图3,图示了灯丝支撑件103。灯丝支撑件103的每一者进一步包括挂钩支撑件140及挂钩150。挂钩150进一步包括连接器152、第一垂直部分154、圆形部分156及第二垂直部分158。连接器152被配置为将挂钩150耦接至挂钩支撑件140。连接器152通常是围绕挂钩支撑件140缠绕一次或多次的线材,以将挂钩150固定至挂钩支撑件140。连接器152可被焊接或以其他方式紧固以进一步将挂钩150固定至挂钩支撑件140。挂钩150的第一垂直部分154被配置以从挂钩150的连接器152朝向灯丝120延伸。挂钩150的圆形部分156从第一垂直部分154的远离连接器152的端部延伸。圆形部分156进一步被配置为缠绕灯丝120以将灯丝支撑在灯泡112内。第二垂直部分158被配置以从圆形部分156的远离第一垂直部分154的端部延伸。
6、通常,现有技术的灯200的特征在于挂钩150是j形挂钩(j-hook)。在一个实施方式中,第二垂直部分158的长度l2小于第一垂直部分154的长度l1的60%。特定地,第二垂直部分158在第一垂直部分154的长度的45%与55%之间。在一个实施方式中,第一垂直部分154的长度l1在0.24英寸与0.26英寸之间,而第二垂直部分158的长度l2在0.123英寸与0.127英寸之间。由于装运/运输的严酷条件,现有技术的j形挂钩的长度和长度比例使部件过早故障,并且亦导致外延处理设备100内的故障。因此,灯200所经受的任何振动或扰动皆可能导致灯丝120从挂钩150上脱落。此外,缺乏用于灯200的结构支撑会加剧由蒸发的钨的再沉积引起的下垂效应,从而导致灯过早故障。
7、因此,本领域需要一种为灯丝提供足够的支撑而不会降低灯在所需应用中的性能的灯丝支撑件。
技术实现思路
1、本公开内容的实施方式通常涉及在诸如硅晶片的基板上的薄膜的热处理。特定地,本公开内容的实施方式涉及改良的灯及具有该灯的外延处理设备。
2、在一个实施方式中,公开了一种灯。灯包含灯泡、灯丝及与灯丝以间隔开的关系设置的多个灯丝支撑件。多个灯丝支撑件包括至少第一灯丝支撑件及第二灯丝支撑件。灯丝支撑件的每一者进一步包括挂钩支撑件及挂钩。挂钩包括连接器、第一垂直部分、圆形部分及第二垂直部分。连接器被配置为将挂钩固定至挂钩支撑件。第一垂直部分从连接器朝向灯丝延伸。圆形部分从第一垂直部分的远离连接器的端部延伸,并且被配置以缠绕灯丝。第二垂直部分从圆形部分的远离第一垂直部分的端部延伸。第一灯丝支撑件的第二垂直部分所具有的长度在第一灯丝支撑件的第一垂直部分的长度的60%与100%之间。第一灯丝支撑件的第一垂直部分比第二灯丝支撑件的第一垂直部分更长。
3、在另一个实施方式中,公开了一种外延处理设备。该设备包括处理腔室、在该处理腔室之内的基座、及多个灯。基座被配置为支撑基板。处理腔室由上圆顶及下圆顶界定。多个灯位于上圆顶的上方以及位于下圆顶的下方。灯包括灯泡、灯丝及与灯丝以间隔开的关系设置的多个灯丝支撑件。多个灯丝支撑件包括至少第一灯丝支撑件及第二灯丝支撑件。灯丝支撑件的每一者进一步包含挂钩支撑件及挂钩。挂钩包含连接器、第一垂直部分、圆形部分及第二垂直部分。连接器被配置为将挂钩固定至挂钩支撑件。第一垂直部分从连接器朝向灯丝延伸。圆形部分从第一垂直部分的远离连接器的端部延伸,并且被配置为缠绕灯丝。第二垂直部分从圆形部分的远离第一垂直部分的端部延伸。第一灯丝支撑件的第二垂直部分所具有的长度在第一灯丝支撑件的第一垂直部分的长度的60%与100%之间。第一灯丝支撑件的第一垂直部分比第二灯丝支撑件的第一垂直部分更长。
1.一种灯,包含:
2.根据权利要求1所述的灯,进一步包含耦接至所述第一玻璃支撑件的第三挂钩支撑件,所述第一挂钩的所述第二垂直部分从所述第一挂钩的所述圆形部分的远离所述第一挂钩的所述第一垂直部分的端部延伸至超过所述第三挂钩支撑件的最靠近所述灯丝的边缘的高度;以及
3.根据权利要求2所述的灯,其中所述第二灯丝支撑件及所述第三灯丝支撑件分别从所述第二玻璃支撑件及所述第一玻璃支撑件悬臂式伸出。
4.根据权利要求2所述的灯支撑件,其中所述第一灯丝支撑件由所述第一玻璃支撑件及所述第二玻璃支撑件支撑。
5.根据权利要求2所述的灯支撑件,其中所述第一灯丝支撑件比所述第二灯丝支撑件及所述第三灯丝支撑件中的一者更远离所述灯丝。
6.根据权利要求2所述的灯支撑件,其中所述第一灯丝支撑件的所述第二垂直部分比所述第二灯丝支撑件的所述第二垂直部分和所述第三灯丝支撑件的所述第二垂直部分中的一者更长。
7.根据权利要求2所述的灯支撑件,其中所述第一灯丝支撑件的所述第一垂直部分比所述第二灯丝支撑件的所述第一垂直部分和所述第三灯丝支撑件的所述第一垂直部分中的一者更长。
8.根据权利要求1所述的灯,其中所述第一灯丝支撑件的所述第二垂直部分所具有的长度在所述第一灯丝支撑件的所述第一垂直部分的长度的60%与100%之间。
9.一种灯,包含:
10.根据权利要求9所述的灯,其中所述第二垂直部分所具有的长度在所述第一垂直部分的所述长度的70%与80%之间。
11.根据权利要求10所述的灯,其中所述第二垂直部分所具有的长度在所述第一垂直部分的所述长度的74%与77%之间。
12.根据权利要求9所述的灯,其中所述第一垂直部分的所述长度在0.2英寸与0.3英寸之间。
13.根据权利要求12所述的灯,其中所述第一垂直部分的所述长度在0.24英寸与0.26英寸之间。
14.根据权利要求9所述的灯,其中所述第二垂直部分的所述长度在0.05英寸与0.7英寸之间。
15.根据权利要求14所述的灯,其中所述第二垂直部分的所述长度在0.178英寸与0.202英寸之间。
16.根据权利要求9所述的灯,其中所述挂钩接触所述灯丝的小于50%的圆周。
17.根据权利要求9所述的灯,进一步包含第三灯丝支撑件,其中所述第一灯丝支撑件在所述第二灯丝支撑件与所述第三灯丝支撑件之间。
18.根据权利要求17所述的灯,其中所述第一灯丝支撑件的所述第一垂直部分比所述第二灯丝支撑件的所述第一垂直部分和所述第三灯丝支撑件的所述第一垂直部分更长。
19.根据权利要求18所述的灯,其中所述第一灯丝支撑件比所述第二灯丝支撑件及所述第三灯丝支撑件更远离所述灯丝。
20.一种外延处理设备,所述设备包含:
