专利名称：用于热丝化学气相沉积系统的终端连接器的制作方法
技术领域：
本实用新型的实施例大体上涉及使用热丝化学气相沉积系统的半导体处理。
背景技术：
在热丝化学气相沉积(HWCVD)处理中，一种或更多种前驱气体在处理腔室内最接近基板的地方在高温下热分解，在所述热分解之后，将沉积期望的材料。在处理腔室内，通过在所述处理腔室中受支撑的一个或更多个丝或细丝来促进热分解反应，例如，通过使电流流过所述细丝，可使所述丝或细丝加热至期望温度。在垂直平面中使丝保持张紧的当前方法为在垂直平面中利用附接于丝末端处的重物来夹持所述丝，由此通过重力提供张力。在水平平面中使丝保持张紧的当前方法为在HWCVD处理腔室内使用附接至框架的较短长度的丝，以使得所述短丝的膨胀不会引起不稳定性。在终端连接区域处保护丝的当前方法为利用气流在所述终端连接区域周围产生正压力，由此防止工艺气体进入丝终端连接区域。
实用新型内容考虑到以上陈述的涉及传统技术的问题，发明人已提供了一种用于在HWCVD处理腔室中张紧丝的改进的方法和设备。在此提供用于在热丝化学气相沉积(HWCVD)系统中支撑丝的设备。在一些实施例中，一种用于热丝化学气相沉积(HWCVD)系统的终端连接器可包括基底；丝夹，所述丝夹沿轴相对于所述基底可移动地安置；反射罩，所述反射罩沿所述轴从所述丝夹沿第一方向延伸；以及张紧装置，所述张紧装置耦接至所述基底和丝夹，以沿与所述第一方向相反的第二方向偏移所述丝夹。在一些实施例中，一种用于HWCVD系统的终端连接器可包括基底；丝夹，所述丝夹沿轴相对于所述基底可移动地安置；导引装置，所述导引装置穿过所述基底安置，以限制所述丝夹的除所述丝夹相对于所述基底的线性移动外的沿所有方向的移动；反射罩，所述反射罩沿所述轴从所述丝夹沿第一方向延伸，所述反射罩包括内壁，所述内壁界定与所述轴对准的圆柱形开口，并且所述内壁沿所述轴延伸以覆盖所述丝，其中所述内壁经研磨以反射热量；以及张紧装置，所述张紧装置耦接至所述基底和丝夹，以沿与所述第一方向相反的第二方向偏移所述丝夹。在一些实施例中，一种用于HWCVD系统的终端连接器可包括基底；丝夹，所述丝夹沿轴相对于所述基底可移动地安置；导引装置，所述导引装置穿过所述基底安置，以限制所述丝夹的除所述丝夹相对于所述基底线性移动外的沿所有方向的移动；反射罩，所述反射罩沿所述轴从所述丝夹沿第一方向延伸并且穿过所述导引装置；弹簧，所述弹簧围绕着所述反射罩缠绕并且耦接于所述基底与所述丝夹之间，以使所述丝夹远离所述基底偏移；以及电连接器，所述电连接器电耦接至所述丝夹，以在使用期间当丝固定于所述丝夹中时向丝提供电功率。[0008]本文提供用于在处理腔室中张紧丝并且遮蔽丝远离在所述处理腔室中使用的前驱气体的设备。具有创造性的方法可有利地使在处理腔室中使用的丝的寿命增加，并且防止所述丝的硅化。在下文描述其它和进一步的实施例。
可参照附图中图示的本实用新型的说明性实施例来理解在上文简要概述并且在下文更详细地讨论的本实用新型的实施例。然而，应注意，所述附图仅图示本实用新型的典型实施例，因此所述附图不应视为限制本实用新型的范围，因为本实用新型可允许其它同等有效的实施例。图1为根据本实用新型一些实施例的热丝CVD处理腔室的示意性侧视图。图2为根据本实用新型一些实施例的热丝CVD处理腔室中的丝布置的示意性俯视图。图3为根据本实用新型一些实施例的终端连接器。图4为图3中所示的终端连接器的横截面。图5为多个根据本实用新型一些实施例的终端连接器。为促进理解，在可行的情况下，已使用相同元件符号来指代各图共有的相同元件。各图未按比例绘制，并且为清晰起见各图可能被简化。预期一个实施例的元件和特征结构可能有利地包含在其它实施例中而未进一步叙述。
具体实施方式
本实用新型的实施例 提供用于在热丝化学气相沉积(HWCVD)处理腔室中张紧丝，并且用于在终端连接处遮蔽所述丝使丝远离在HWCVD处理腔室中使用的前驱气体的改进的方法和设备。本实用新型的实施例可用在各种HWCVD工艺中。例如，HWCVD可用于沉积非晶硅p-1-n结构，所述非晶硅p-1-n结构适合于制造太阳能装置。此外，HWCVD可用于沉积其它薄膜和结构。例如，HWCVD可用于沉积金属-聚合物纳米复合物。图1图示适合于根据本实用新型实施例使用的HWCVD处理腔室100的示意性侧视图。处理腔室100通常包括腔室主体102，所述腔室主体102具有内部处理空间104。多个细丝或丝110安置在腔室主体102内(例如，内部处理空间104内)。所述多个丝110也可为横跨内部处理空间104往复布线的单个丝。所述多个丝110包括HWCVD源。丝110可包括任何适合的导电材料，例如，钨、钽、铱等等。丝110可具有适合于提供期望温度以促进处理腔室100中的处理的任何厚度。例如，在一些实施例中，每个丝110可具有约O.1mm至约3mm的直径，或在一些实施例中，每个丝110可具有约O. 5mm的直径。用于HWCVD系统100中的丝110的长度多达两米至三米。当加热丝110时，所述丝110膨胀。诸如在下文参照图2至图4所描述的，通过连接器将每个丝110夹持在适当位置，以保持每个丝在被加热至高温时是拉紧的，并且向所述丝110提供电气接触以促进加热所述丝110。电源112耦接至丝110，以提供电流来加热所述丝110。电源112可通过在下文参照图2至图4所描述的连接器耦接至丝110。基板130可定位于HWCVD源(例如，丝110)下方，例如，定位于基板支撑件128上。基板支撑件128可为静止的，以用于静态沉积，或者基板支撑件128可移动以用于动态沉积，因为基板130在HWCVD源下方经过。腔室主体102还包括用于提供一种或更多种工艺气体的一个或更多个气体入口(图示为一个气体入口 132)，和耦接至真空泵(未图示)的一个或更多个出口(图示为两个出口 134)以在处理腔室100内维持适合的处理压力，并去除多余的工艺气体和/或工艺副产物。气体入口 132可馈送至喷淋头133 (如图所示)或其它适合的气体分配元件中，以均匀地或按需要在丝110上方分配气体。在一些实施例中，可提供一个或更多个罩120，以最小化在腔室主体102的内表面上的不想要的沉积。替代地或以组合的方式，一个或更多个腔室衬垫122可用于简化清洁。罩和衬垫的使用可排除或减少不想要的清洁气体的使用，所述清洁气体诸如温室气体NF3。罩120和腔室衬垫122通常保护腔室主体102的内表面以避免因在腔室中流动的工艺气体而不希望地收集沉积材料。罩120和腔室衬垫122可以是可去除的、可替换的和/或可清洁的。罩120和腔室衬垫122可设置为覆盖腔室主体的可被涂覆的每个区域，所述可被涂覆的每个区域包括，但不限于围绕丝110的周围和涂覆隔室的所有壁上。通常，罩120和腔室衬垫122可由铝(Al)制造，并且罩120和腔室衬垫122可具有粗糙表面，以增强沉积材料的附着力(以防止沉积材料的剥离)。可以任何适合的方式在处理腔室100的期望区域中安装罩120和腔室衬垫122，所述期望区域诸如围绕HWCVD源的周围。在一些实施例中，可通过打开处理腔室100的上部来移除源、罩和衬垫以进行维护和清洁。例如，在一些实施例中，处理腔室100的盖或顶板可沿凸缘138耦接至腔室主体102，所述凸缘138支撑所述盖并提供将所述盖紧固至所述腔室主体102的表面。控制器106可耦接至处理腔室100的各个组件，以控制所述各个组件的操作。尽管将控制器106示意性地图示为耦接至处理腔室100，但为了控制HWCVD沉积处理，可将控制器106以可操作的方式连接至可由控制器106控制的任何组件，诸如电源112，耦接至入口 132的气体供应(未图示)，耦接至出口 134的真空泵和/或节流阀(未图示)，基板支撑件128等等。控制器106可为任何形式的通用计算机处理器中的一种，所述通用计算机处理器可用在工业装置中控制各个腔室和子处理器。图2图示根据本实用新型一些实施例的热丝CVD处理腔室100的部分的示意性俯视图。如图2所示，安置于腔室主体102内的多个丝110可耦接至多个连接器202。连接器202可将丝110支撑于处理腔 室100内的想要的位置处，例如，沿腔室主体102的壁，但是也可使用其它位置。连接器202可耦接至支撑结构204，以在处理腔室100内以期望的位置和配置支撑所述连接器202 (和丝110)。替代地或以组合的方式，连接器202中的一些或全部可直接安装于腔室主体102中或腔室主体102上，或安装于可充当支撑结构204的处理腔室的一些其它组件上。此外，支撑结构204可包括一个或更多个块，并且支撑结构204可耦接在一起以形成单一结构，或可将支撑结构204提供作为在处理腔室100两侧的多个支撑结构。图3图示根据本实用新型一些实施例的连接器202。连接器202可用于在处理腔室100中张紧丝110。必须一直将丝110固持在适当张力下(或在适当的张力范围内)。可接受的张力范围可取决于诸如丝的组分、丝的直径、丝的操作温度等等的因素。丝的张力过大会导致丝的断裂，而丝的张力不足会导致丝松垂，这种状况可能导致丝接触另一个物体，例如，引起电气短路，或如果接触罩306则会使丝冷却，丝冷却会导致硅化。此外，丝的张力变化也会导致丝疲劳和断裂。连接器202由基底302、丝夹304、反射罩306和张紧装置310组成，所述丝夹304沿轴326相对于所述基底302可移动地安置，所述反射罩306沿所述轴326从所述丝夹304沿第一方向308轴向延伸，所述张紧装置310耦接至基底302和丝夹304，以沿与所述第一方向308相反的第二方向312偏移(bias)所述丝夹304。基底302包括导引装置314，所述导引装置314限制丝夹304的除所述丝夹304沿轴326相对于所述基底302线性移动外的沿所有方向的移动。丝夹304可包括第一夹持表面316和第二夹持表面318,所述第一夹持表面316和所述第二夹持表面318可向彼此偏移，以在丝110安置于所述第一夹持表面316与所述第二夹持表面318之间时向所述丝110施加足够的力，从而在将特定力施加于所述丝110之后(诸如在轴向张紧所述丝110时)防止所述丝110相对于丝夹304移动。第一夹持表面316或第二夹持表面318可通过弹簧、螺丝、楔形物、凸轮等等中的一个或更多个偏移。丝夹304可包括内部导管320,其中第一夹持表面316和第二夹持表面318安置于所述内部导管320内。丝夹304还可包括用于进行从外部电源至连接器202的电气连接的终端336。例如，终端336可包括螺栓，所述螺栓穿入丝夹304，诸如穿入第二夹持表面318的下部中，以在接近丝固持于连接器202中的位置的点处提供与所述丝的电气连接。反射罩306包括内壁322，所述内壁322界定与轴326对准的圆柱形开口 324，并且所述内壁322沿所述轴326延伸，以在反射罩306中从丝夹304至开口 324覆盖丝110。可研磨内壁322以将从丝110辐射的热量反射回所述丝110。开口 324的直径可为丝110的直径的约2倍至约5倍。取决于使用期间的丝直径和丝温度，反射罩306从丝夹304至开口 324的长度为约5mm至约50mm。在一些实施例中，反射罩306可为管道。反射罩306可从丝夹304延伸。或者，反射罩306可为丝夹304的部分。连接器202包括基底302。基底302可由适合的工艺相容材料制成，所述材料诸如
招、青铜、钛、铜合金等等。基底302具有螺母和螺栓系统328，所述螺母和螺栓系统328用于将所述基底302附接至处理腔室100。丝夹304穿`过导引装置314而插入基底302内。反射罩306轴向延伸至处理腔室100中并且与在CVD处理中使用的前驱气体接触。在一个实施例中，张紧装置310包括螺母330和弹簧334。螺母330穿至丝夹304上，所述螺母330可由任何适合的材料制成，所述材料诸如铜镍硅合金等等。在一些实施例中，可提供多个弹簧(例如，两个弹簧)。在这些实施例中，可在邻近的弹簧之间或在两个弹簧之间插入垫圈332。或者，可在单个弹簧的实施例中提供垫圈332，以促进所述弹簧沿丝夹304的自由移动。垫圈332可安置在丝夹304上并且可沿所述丝夹304自由移动。垫圈332可由任何适合的材料制成，所述材料诸如铝青铜合金等等，并且垫圈332可沿丝夹304安置于螺母330与基底302之间。可选择螺母330和/或垫圈332的材料以确保在丝夹304上的平稳滑动。弹簧334围绕丝夹304缠绕，其中弹簧334的一个末端连接至螺母330，并且另一个末端连接至基底302。基于丝110的材料来选择弹簧334。弹簧334必须能够允许丝110的膨胀，同时还保持所述丝110处于足够的张力下，以防止所述丝110松垂且不会断裂。本实用新型的替代性实施例采用双弹簧系统以用于更大的张力控制。在允许丝110变热的任何适合位置处(参见图1)，将来自连接至处理腔室100的外部电源112的电流耦接至终端连接器202。例如，可在丝夹处将电流耦接至终端连接器202，以促使所提供的电流与固定于丝夹中的丝之间进行稳固连接。从热丝有利地去除图3的实施例中弹簧334的位置，以最小化弹簧的热变化，所述弹簧的热变化可能影响弹簧提供的张力。图4为图3的横截面。反射罩306的内壁322经高度研磨，以使来自热丝110的能量反射回所述丝110，由此允许那个部分的丝110比没有所述反射罩306的部分更快变热。反射罩306的存在防止硅化，或防止在丝110上的涂覆并延长丝110的寿命。反射罩306的内部空间的直径必须足够宽，以防止丝110接触内表面，但所述直径也必须足够窄，以允许所述丝110迅速加热。反射罩306的内壁322的直径可与上文描述的直径相同。图5图示多个根据本实用新型一些实施例的终端连接器。除非在下文注明，图5中所示的终端连接器500包括与上文所述的终端连接器202的组件类似并执行与上文所述的终端连接器202的组件的功能类似的功能的组件。具体来说，终端连接器500包括基底508，所述基底508耦接至支撑结构518，所述基底508具有导引装置510，所述导引装置510穿过所述基底508安置，其中所述基底508和导引装置510与上文所述的基底302和导引装置314类似并执行与上文所述的基底302和导引装置314的功能类似的功能。终端连接器500还包括反射罩512和弹簧514,所述反射罩512穿过导引装置510安置,所述弹簧514围绕所述反射罩512缠绕,其中所述反射罩512和弹簧514与上文所述的反射罩306和弹簧334类似并执行与上文所述的反射罩306和弹簧334的功能类似的功能。终端连接器还包括丝夹516，所述丝夹516与上文所述的丝夹304类似并执行与上文所述的丝夹304的功能类似的功能。图5还示出了功率馈送装置502，所述功率馈送装置502具有连接电缆506耦接至电连接器504，以向终端连接器提供功率。除了终端连接器的几何结构和配置之外，终端连接器500与终端连接器 202之间的主要差异为张紧弹簧(514)的位置，所述张紧弹簧(514)比上文参照图3描述的终端连接器的弹簧更接近热源。因此，本文提供用于在处理腔室中张紧丝并且遮蔽丝远离在所述处理腔室中使用的前驱气体的设备。具有创造性的方法可有利地使在处理腔室中使用的丝的寿命增加，并且防止所述丝的硅化。尽管上文针对本实用新型的实施例，但可在不脱离本实用新型的基本范围的情况下设计本实用新型的其它和进一步实施例。
权利要求1.一种用于热丝化学气相沉积系统的终端连接器，所述终端连接器包括基底；丝夹，所述丝夹沿轴相对于所述基底可移动地安置；反射罩，所述反射罩沿所述轴从所述丝夹沿第一方向延伸；以及张紧装置，所述张紧装置耦接至所述基底和丝夹，以沿与所述第一方向相反的第二方向偏移所述丝夹。
2.如权利要求1所述的终端连接器，其中所述基底还包括导引装置，所述导引装置穿过所述基底安置，以限制所述丝夹的除所述丝夹相对于所述基底的线性移动外的沿所有方向的移动；以及螺母和螺栓系统，所述螺母和螺栓系统用于将静止的导引机构附接至热丝化学气相沉积系统。
3.如权利要求1所述的终端连接器，其中所述丝夹还包括第一夹持表面；以及第二夹持表面。
4.如权利要求3所述的终端连接器，其中所述第一夹持表面和所述第二夹持表面朝向彼此偏移，以向安置在所述丝夹内的丝施加力。
5.如权利要求3所述的终端连接器，其中所述第一夹持表面和所述第二夹持表面通过弹簧、螺丝、楔形物或凸轮中的至少一个偏移。
6.如权利要求3所述的终端连接器，其中所述丝夹还包括内部导管，其中所述第一夹持表面和所述第二夹持表面安置在所述内部导管内。
7.如权利要求1所述的终端连接器，其中所述反射罩还包括内壁，所述内壁界定与所述轴对准的圆柱形开口，并且所述内壁沿所述轴延伸以覆盖所述丝。
8.如权利要求7所述的终端连接器，其中所述圆柱形开口的直径为将要夹持在所述丝夹中的丝的直径的约2倍至约5倍。
9.如权利要求7所述的终端连接器，其中所述反射罩的长度为约5mm至约50mm。
10.如权利要求7所述的终端连接器，其中所述内壁经研磨以反射热量。
11.如权利要求1所述的终端连接器，其中所述张紧装置还包括螺母，所述螺母穿至所述丝夹上；垫圈，所述垫圈穿至所述螺母与所述基底之间的所述丝夹上；以及弹簧，所述弹簧围绕着所述丝夹缠绕，从而使所述丝夹沿与所述第一方向相反的第二方向偏移。
12.如权利要求11所述的终端连接器，其中所述弹簧在第一末端处连接至所述螺母，并且在第二末端处连接至所述基底。
13.一种用于热丝化学气相沉积系统的终端连接器，所述终端连接器包括基底；丝夹，所述丝夹沿轴相对于所述基底可移动地安置；导引装置，所述导引装置穿过所述基底安置，以限制所述丝夹的除所述丝夹相对于所述基底的线性移动外的沿所有方向的移动；反射罩，所述反射罩沿所述轴从所述丝夹沿第一方向延伸，所述反射罩包括内壁，所述内壁界定与所述轴对准的圆柱形开口，并且所述内壁沿所述轴延伸以覆盖所述丝，其中所述内壁经研磨以反射热量；以及张紧装置，所述张紧装置耦接至所述基底和丝夹，以沿与所述第一方向相反的第二方向偏移所述丝夹。
14.如权利要求13所述的终端连接器，其中所述圆柱形开口的直径为将要夹持在所述丝夹中的丝的直径的约2倍至约5倍。
15.如权利要求13所述的终端连接器，其中所述反射罩的长度为约5_至约50_。
16.一种用于热丝化学气相沉积系统的终端连接器，所述终端连接器包括基底；丝夹，所述丝夹沿轴相对于所述基底可移动地安置；导引装置，所述导引装置穿过所述基底安置，以限制所述丝夹的除所述丝夹相对于所述基底的线性移动外的沿所有方向的移动；反射罩，所述反射罩沿所述轴从所述丝夹沿第一方向延伸并且穿过所述导引装置；弹簧，所述弹簧围绕所述反射罩缠绕并且耦接于所述基底与所述丝夹之间，以使所述丝夹远离所述基底偏移；以及电连接器，所述电连接器电耦接至所述丝夹，以在使用期间当丝固定于所述丝夹中时，向所述丝提供电功率。
专利摘要本文提供用于在热丝化学气相沉积(HWCVD)系统中的终端连接器。在一些实施例中，一种用于热丝化学气相沉积(HWCVD)系统的终端连接器可包括基底；丝夹，所述丝夹沿轴相对于所述基底可移动地安置；反射罩，所述反射罩沿所述轴从所述丝夹沿第一方向延伸；以及张紧装置，所述张紧装置耦接至所述基底和丝夹，以沿与所述第一方向相反的第二方向偏移所述丝夹。
文档编号C23C16/48GK202881386SQ20122022372
公开日2013年4月17日 申请日期2012年5月11日 优先权日2011年5月12日
发明者普拉文·纳尔万卡尔, 维克多·普什帕, 迪特尔·哈斯 申请人:应用材料公司