简化的灯具设计的制作方法
【专利说明】简化的灯具设计
[0001]发明背景发明领域
[0002]本发明的实施例一般涉及用于热处理基板的设备。具体地，本发明的实施例涉及简化的、高电压的鹤卤素灯具，用于使用作为快速热处理(RTP, rapid thermalprocessing)腔室或其它灯具加热热处理腔室中的热福射源。
现有技术
[0003]在基板的RTP期间，热辐射一般用于在受控的环境中快速加热基板至高达大约1350°C的最大温度。此最大温度维持特定数量的时间，范围从小于一秒到数分钟，取决于特定的处理。基板之后冷却至室温，以进行另外的处理。
[0004]高电压(例如，大约40伏特至大约130伏特)钨卤素灯具通常使用作为RTP腔室中的热辐射源。高电压钨卤素灯具在电路中需要保险丝，以防止在灯具失效期间在灯具中的弧光放电与可能的爆炸。提供保险丝于灯具的瓶帽的内部难以实施，因为小的瓶帽尺寸与可能的污染物会影响卤素循环。提供保险丝于灯具的压接密封件中会导致压接密封件的非所欲破碎或破裂。因此，所欲的是，在瓶帽与压接密封件的外部并入保险丝。目前的灯具设计包括多个额外的部件(例如，不锈钢管、陶瓷罐状复合物、插座)，以提供保险丝于瓶帽与压接密封件的外部，同时提供足够的刚性给引线，使引线配接于RTP腔室的加热组件基部。
[0005]因此，所欲的是，提供简化的、高电压钨卤素灯具设计，以减少成本并且提供在灯具失效期间的弧光放电保护。
【发明内容】
[0006]在本发明的一个实施例中，一种灯具组件包括:瓶帽，所述瓶帽具有灯丝，所述灯丝设置于所述瓶帽中；压接密封件，所述压接密封件从所述瓶帽延伸并且配置来密封地密封所述瓶帽；第一引线与第二引线；第三引线，所述第三引线从所述压接密封件延伸；以及保险丝，所述保险丝在所述压接密封件与瓶帽的外部将所述第三引线电耦接于该所述第一与第二引线中的一个。所述第一与第二引线的每一个在所述压接密封件内电耦接于所述灯丝并且从所述压接密封件延伸。所述第三引线在所述压接密封件内与所述第一与第二引线电隔离。
[0007]在另一实施例中，一种灯具组件包括:瓶帽，所述瓶帽具有灯丝，所述灯丝设置于所述瓶帽中；压接密封件，所述压接密封件从所述瓶帽延伸并且配置来密封地密封所述瓶帽；第一引线与一第二引线；绝缘套管，所述绝缘套管在所述压接密封件的外部耦接于所述第一引线；第三引线，所述第三引线耦接于所述绝缘套管；以及保险丝，所述保险丝将所述第一引线电耦接于所述第三引线。所述第一与第二引线的每一个在所述压接密封件内电耦接于所述灯丝并且从所述压接密封件延伸。
[0008]在又另一实施例中，一种灯具组件包括:瓶帽，所述瓶帽具有灯丝，所述灯丝设置于所述瓶帽中；压接密封件，所述压接密封件从所述瓶帽延伸并且配置来密封地密封所述瓶帽；第一引线与第二引线；绝缘套管，所述绝缘套管耦接于所述压接密封件；第三引线，所述第三引线耦接于所述绝缘套管；以及保险丝，所述保险丝将所述第一引线电耦接于所述第三引线。所述第一与第二引线的每一个在所述压接密封件内电耦接于所述灯丝并且从所述压接密封件延伸。至少所述第一引线延伸进入所述绝缘套管中。
[0009]附图简单说明
[0010]因此，通过参照实施例，可更详细理解本发明的上述特征，且对简短总结于上的本发明有更具体的叙述，某些实施例是例示于附图中。但是，注意到，附图只例示本发明的一般实施例且因此不视为限制本发明的范围，因为本发明可容许其它等效实施例。
[0011]图1为RTP腔室的示意、横剖面视图，其中使用了本发明的实施例。
[0012]图2(现有技术)为现有技术的钨卤素灯具组件的示意、横剖面视图，用于使用于RTP腔室中，例如图1的RTP腔室ο
[0013]图3A至图3F为根据本发明的实施例的高电压钨卤素灯具组件设计的示意图，用于使用于RTP腔室中，例如图1的RTP腔室。
[0014]图4A至图4F为根据本发明的实施例的高电压钨卤素灯具组件设计的示意图，用于使用于RTP腔室中，例如图1的RTP腔室。
[0015]图5A至图为根据本发明的实施例的高电压钨卤素灯具组件设计的示意图，用于使用于RTP腔室中，例如图1的RTP腔室。
[0016]图6A与图6B为根据本发明的另一实施例的高电压钨卤素灯具组件设计的顶部横剖面视图与侧部横剖面视图，用于使用于RTP腔室中，例如图1的RTP腔室。
[0017]图6C为根据另一实施例的图6A的套管与压接密封件之间的“C”接合的详细视图。
[0018]图6D为高电压钨卤素灯具组件设计的另一实施例的顶部横剖面视图，用于使用于RTP腔室中，例如图1的RTP腔室。
[0019]实施方式
[0020]本发明的实施例一般涉及简化的、高电压钨卤素灯具，用于使用作为快速热处理(RTP)腔室或其它灯具加热热处理腔室中的热辐射源。实施例包括灯具组件设计，灯具组件设计包括外部的保险丝，同时减少现有技术的灯具的费用与部件数量。另外，本文所述的灯具的实施例提供足够的刚性来处理将灯具插入加热组件基部的压缩力，同时维持简化的保险丝设计。
[0021]图1为RTP腔室100的示意、横剖面视图，其中使用了本发明的实施例。RTP腔室100包括侧壁102、耦接于侧壁102的腔室底部104、与设置于侧壁102之上的石英窗106。侧壁102、腔室底部104、与石英窗106界定内部容积108，用于处理所述内部容积108中的基板110。
[0022]流量阀门116可形成通过侧壁102，用于通过流量阀门116来转移基板。RTP腔室100耦接于气源118，气源118配置来在处理期间提供一或多种处理气体至内部容积108。真空泵120可耦接于RTP腔室100，用于泵抽内部容积108。
[0023]基板定位组件122设置于内部容积108中，且基板定位组件122配置来在处理期间支撑、定位、及/或旋转基板110。具体地，基板定位组件122可为非接触式基板支撑装置，使用流体流动来支撑、定位、及/或旋转基板110。
[0024]加热组件112设置于石英窗106之上，且加热组件112配置来通过石英窗106将热能导引朝向内部容积108。加热组件112包括多个灯具114(例如，高电压钨卤素灯具)，多个灯具114设置成六边形的图案并且在多个区域中为可控制的，以提供对于内部容积108的不同区域的受控加热。多个灯具114的每一个插入加热组件基部117中，以用于电连接至电源(未图示)。
[0025]图2(现有技术)为用于例如RTP腔室100这样的RTP腔室中的现有技术的钨卤素灯具组件200的示意、横剖面视图。灯具组件200包括石英瓶帽202，石英瓶帽202容纳钨灯丝204。多条钨引线206从灯丝204延伸并且各自附接(例如，焊接)于钼薄片208。多条钼引线210附接(例如，焊接)于钼薄片208并且从钼薄片208延伸。石英压接密封件212封装且产生密封于钼薄片208的周围。钼引线210延伸出压接密封件212，以用于电连接。
[0026]压接密封件212与钼引线210插入不锈钢圆筒件214中，其中钼引线210连接(例如，焊接)于导电销组件216，导电销组件216延伸通过圆筒件214。保险丝218串联地附接于至少一条钼引线210与导电销组件216之间。圆筒件214之后充填有陶瓷罐状复合物215，且圆筒件214的端部用塑料插座220密封。塑料插座220具有导电销222，导电销222延伸通过导电销组件216并且电连接于导电销组件216。导电销222插设于加热组件基部(例如，来自图1的基部117)中，以用于连接至电源。
[0027]灯具组件200包括的特征具有许多缺点。例如，灯具组件200具有许多昂贵的部件，例如不锈钢圆筒件214与塑料插座220，排除使用此种部件会是有利的。另外，陶瓷罐状复合物提供钢性，以允许保险丝218连接可以承受将灯具组件200插入加热组件基部中的压缩力。但是，罐状复合物是多孔的材料，可能会将有机污染物引入RTP腔室中。因此，需要简化的灯具组件设计，可以排除现有技术的灯具设计的许多部件。
[0028]图3A至图3F为根据本发明的实施例的高电压钨卤素灯具组件设计的示意图，用于使用于RTP腔室(例如，RTP腔室100或其它灯具加热热处理腔室)中。每个这些图中所绘示的灯具组件300包括石英瓶帽302，石英瓶帽302容纳钨灯丝304。钨引线306a、306b从灯丝304延伸并且各自附接(例如，焊接)于钼薄片308a、308b。钼引线310a、310b附接(例如，焊接)于钼薄片308a、308b并且从钼薄片308a、308b延伸。石英压接密封件312封装且产生密封于钼薄片308a、308b的周围。钼引线310a、310b延伸出压接密封件312。
[0029]图3A至图3B的每个灯具组件300也包括第三引线311，第三引线3