專利名稱：窗口裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明通常涉及一種窗口，該窗口至少對于近處為透明的，且該窗口設(shè)置在腔室裝置內(nèi)，用于保持橫跨窗口的壓力差，同時允許穿過它傳輸電磁輻射，特別是，本發(fā)明涉及一種窗口，該窗口在它的側(cè)邊緣的至少一部分處有平截頭幾何形狀或楔形形狀。本發(fā)明公開了用于提供壓力差的楔形窗口。
采用窗口的腔室裝置常見于半導(dǎo)體處理領(lǐng)域，其中，例如半導(dǎo)體晶片或基底位于窗口附近，以便受到一些形式的穿過窗口的處理輻射。這樣的腔室裝置的一個實例通常用于快速熱處理(RTP)系統(tǒng)，其中處理對象或晶片在低于大氣壓力的情況下進(jìn)行熱處理。熱源例如一組鎢-鹵素?zé)粼O(shè)置在窗口的一側(cè)，同時晶片設(shè)置在窗口的相對側(cè)。
在RTP系統(tǒng)中，需要通過窗口使燈與處理環(huán)境分離，因為鎢-鹵素?zé)襞c其它燈能量源一樣需要有效冷卻。這樣的有效冷卻不能在低于大氣壓力的RTP環(huán)境中實現(xiàn)。也就是，加熱燈通常不能與晶片一起集中在處理腔室內(nèi)。為了使鎢-鹵素?zé)艉芎玫毓ぷ?，這使得鹵素填充氣體以回收從燈絲蒸發(fā)的鎢，鎢-鹵素?zé)舻氖⒎馓讘?yīng)當(dāng)維持在相當(dāng)窄的溫度區(qū)域內(nèi)。鎢-鹵素?zé)舻氖⒎馓淄ǔＴ趶拇蠹s775至950°K的溫度下工作?？諝饣虻獨馔ǔＳ糜诶鋮s/調(diào)節(jié)鎢-鹵素?zé)舻氖⒎馓椎臏囟取Ｒ虼?，調(diào)節(jié)燈體溫度的需要是燈通常與任何低于大氣壓力的RTP環(huán)境分離的一個原因。
盡管窗口裝置常常設(shè)置成用于執(zhí)行半導(dǎo)體處理，但是它們也常常提供或用于支承壓力差，以便適應(yīng)其它目的。作為一個實例，窗口可以布置成便于由操作人員或儀器來觀察腔室內(nèi)部。
參考圖1，圖中表示了一種現(xiàn)有技術(shù)窗口裝置的正視圖，該窗口裝置一般以參考標(biāo)號10表示。窗口裝置10形成于具有腔室壁14的腔室12中。窗口裝置10包括透明窗口16，該透明窗口16由腔室壁14支承，并在平面圖中為平圓盤形(未示出)。常常采用圓形結(jié)構(gòu)，以便減小處理環(huán)境的容積，減小窗口材料的質(zhì)量、尺寸和成本，并減小窗口應(yīng)力，如后面進(jìn)一步所述。但是，在所有這些結(jié)構(gòu)中，窗口的側(cè)壁18通常垂直于窗口的相對主表面20和22，盡管它們的特定形狀相對并不重要，除了相交的拐角處，因為它們并不用于支承目的，而只是提供整個窗口結(jié)構(gòu)的完整性，如后面更清楚所述。在本例中，主表面20面向遠(yuǎn)離處理腔室24，而主表面22用于確定處理腔室的內(nèi)周邊的一部分。
繼續(xù)參考圖1，腔室壁14確定了具有周邊支承臺階26的窗口孔。窗口16安裝在窗口孔內(nèi)將使得內(nèi)部主表面22的周邊邊緣接收抵靠墊圈28，該墊圈28設(shè)置成抵靠周邊支承臺階26。然后，通常利用頂部夾30來施加夾持力，在本例中，該頂部夾30可以為圓環(huán)夾形式。夾持力用于兩個目的第一目的是將窗口機械定位在窗口孔中，從而保證在窗口表面22和壓縮墊圈28之間以及在壓縮墊圈28和周邊支承臺階26之間連續(xù)接觸，因此當(dāng)在面向處理腔室的窗口側(cè)的壓力減小時，在26、28和22之間存在密封。這樣，獲得所需的真空整體性和泄漏率。第二目的是與無夾持的現(xiàn)有技術(shù)窗口相比能夠減小窗口的厚度。無夾持的現(xiàn)有技術(shù)窗口并未示出，但是知道在這樣的無夾持結(jié)構(gòu)中當(dāng)考慮應(yīng)力時要求使用相對較厚的玻璃就足夠了。合適的是通過使用夾持結(jié)構(gòu)來減小窗口的厚度，以便減小窗口的成本，并能夠使得從窗口20的大氣側(cè)至處理腔室中的位置的距離減至最小。
頂部夾30設(shè)置成同時與腔室壁14的外表面32以及主表面20的周邊邊緣31交疊。墊圈28可以由可壓縮聚合物墊圈材料形成，以便消除在主表面22側(cè)部上石英和金屬之間的直接接觸，該主表面22通常朝著低壓環(huán)境。應(yīng)注意，在石英表面和金屬表面之間的直接接觸一般導(dǎo)致石英和金屬之間的點接觸。這樣的直接點接觸能夠?qū)е略邳c接觸處非常高的應(yīng)力。當(dāng)產(chǎn)生跨過石英窗口的壓力差和/或熱差時，這些高應(yīng)力點能夠?qū)е率⑵屏选Ｈ缧枰?，壓縮墊圈(未示出)可以布置在頂部夾30和外部主表面20的周邊邊緣部分之間。頂部夾30例如通過夾持螺釘36來偏靠外部主表面20的周邊邊緣部分31和腔室壁14的外表面32，該夾持螺釘36裝入形成于腔室壁14內(nèi)的螺紋開口38中。
在RTP系統(tǒng)的實例中，窗口和支承結(jié)構(gòu)將安全可靠地在基底處理環(huán)境和用于加熱該基底的燈之間保持預(yù)定壓力差(通常為一個大氣壓)。而且，由于燈的加熱和所處理基底的熱輻射，通常在窗口內(nèi)形成相對較大的三維熱梯度，如同后面進(jìn)一步所述。
對于RTP用途，窗口的加熱可能部分是由于包含一些可由石英吸收的能量的燈的能量譜(因為波長超過大約3.5μm時石英能大量吸收)。另外，熱基底輻射的能量大部分在電磁波譜的中等至遠(yuǎn)紅外區(qū)域，且該能量很容易由石英吸收，從而導(dǎo)致穿過石英厚度的熱梯度，且最靠近基底的石英表面中心最熱。同時，在窗口邊緣處朝著窗口支承結(jié)構(gòu)的熱損失使得窗口的中心明顯比它的周邊邊緣更熱。因此，產(chǎn)生跨過窗口寬度的第一徑向熱梯度和穿過窗口厚度的第二熱梯度。
通用電氣(GE)公司TM目前在網(wǎng)站上報道對于石英的推薦最大拉伸應(yīng)力為1000psi。該GE網(wǎng)站(http//www.gequartz.com/en/tools.htm)還使得用戶能夠在各種機械夾持/支承裝置和熱狀態(tài)情況下計算弛度和應(yīng)力。對于用作圓窗口的石英，最典型的夾持或支承結(jié)構(gòu)如圖1所示。也就是，石英的相對主表面沿兩個周邊邊緣進(jìn)行夾持。如上所述。石英能夠用于無夾持安裝結(jié)構(gòu)，但是與夾持安裝相比將需要更厚的窗口。
盡管圖1的窗口和配合腔室結(jié)構(gòu)一般對于它們的預(yù)定目的有效，但是本發(fā)明考慮了多種情況。首先，應(yīng)當(dāng)知道窗口的內(nèi)表面22相對于腔室壁的內(nèi)表面40插入距離d，從而形成插入?yún)^(qū)域42。實際上，周邊臺階26表現(xiàn)為相對于窗口內(nèi)表面22的凸起。本發(fā)明考慮到該結(jié)構(gòu)例如在希望將對象放置成盡可能靠近窗口16時的意義。也就是，存在的插入距離d可以作為在處理對象和窗口之間的最小分開距離。該最小分開距離又對在處理對象和處理源；例如置于窗口相對側(cè)的加熱裝置；之間的最小分開距離起作用。本發(fā)明還認(rèn)識到某些處理結(jié)果，例如處理均勻性、控制和處理速度可能取決于在處理對象和處理源之間的分開距離。經(jīng)常，減小該分開距離導(dǎo)致提高處理的均勻性、處理控制和處理速度。因此，應(yīng)當(dāng)理解，任何結(jié)構(gòu)例如晶片末端執(zhí)行器；該晶片末端執(zhí)行器用于將未示出的晶片送入和送出處理腔室；或晶片接收器(未示出)；該晶片接收器用于在處理過程中支承半導(dǎo)體晶片；可能需要使晶片平面的延伸路線將與內(nèi)部腔室壁40干涉的操作。當(dāng)例如試圖使得晶片運動至插入?yún)^(qū)域42以盡可能靠近窗口表面22時，可能在內(nèi)部腔室壁40以及晶片和/或晶片接收器之間產(chǎn)生這樣的干涉，該晶片接收器直接支承晶片。
再參考圖1，當(dāng)用于處理位于處理腔室內(nèi)部的基底的處理是基于等離子體的處理時，可能形成這樣的情況，即周邊支承臺階26的內(nèi)邊緣44能夠用于聚焦電場線，該電場線由在周邊支承臺階26的內(nèi)部暴露表面和處理腔室中的其它表面(未示出)之間的電勢差產(chǎn)生。在處理腔室內(nèi)的其它表面上的不同電勢能夠由于通過向該其它表面施加射頻(RF)能量而產(chǎn)生的偏壓來形成。在內(nèi)邊緣44處出現(xiàn)的聚焦是由于與平表面相比在邊緣處出現(xiàn)的場線密度幾何增加而引起。該局部較高的電場線密度和等離子體鞘曲率具有這樣的效果，即與吸引至相鄰平表面處的濃度相比，更高濃度的陽離子將吸引至內(nèi)邊緣44處。靠近內(nèi)邊緣44的離子濃度可能導(dǎo)致形成周邊支承臺階26的材料的濺射增加。該濺射材料可能導(dǎo)致對在處理腔室內(nèi)處理的基底產(chǎn)生不希望的污染。現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)試圖通過使合適透明材料或者形成窗口16的材料的整體延伸來簡單地充滿插入?yún)^(qū)域42來解決該問題。盡管該操作將提供“平滑”的腔室內(nèi)部，但是本發(fā)明考慮到該方法的問題，因為該方法不能減小在晶片和加熱裝置之間的分開距離。
本發(fā)明克服了前述問題同時提供了更多優(yōu)點，如后面詳細(xì)所述。

發(fā)明內(nèi)容
如后面更詳細(xì)所述，這里公開了一種關(guān)于窗口裝置的腔室結(jié)構(gòu)和相關(guān)方法，該窗口裝置形成腔室結(jié)構(gòu)的一部分。在一個方面，腔室裝置確定腔室內(nèi)部，進(jìn)一步確定有環(huán)繞它的孔邊緣的窗口孔，且該窗口孔引導(dǎo)入腔室內(nèi)部。具有一對相對主表面和在它們之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口裝入帶支承抵靠孔邊緣的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口孔內(nèi)，因此，周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)與孔邊緣這樣配合，使得將窗口推入窗口孔內(nèi)的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成與偏壓力施加方向不同的方向，并定向?qū)χ走吘墶?br> 在另一方面，腔室壁結(jié)構(gòu)確定了腔室內(nèi)部，并包括確定穿過的窗口孔的壁厚，以便形成環(huán)繞窗口孔的孔邊緣。具有一對相對主表面和在它們之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口裝入帶支承抵靠孔邊緣的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口孔內(nèi)，因此，周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)與孔邊緣這樣配合使得沿與窗口的相對主表面至少大致垂直的施加方向施加的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成與施加方向遠(yuǎn)離的方向并對著孔邊緣。
在另外一方面，腔室壁結(jié)構(gòu)確定腔室內(nèi)部，并包括確定在內(nèi)部腔室表面和外部腔室表面之間的、穿過窗口孔的壁厚，以便形成確定窗口孔的孔邊緣。環(huán)繞窗口孔的孔邊緣的至少一部分布置為相對于內(nèi)部腔室表面和外部腔室表面成傾斜角度。具有一對相對主表面和周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口在相對主表面之間延伸，并包括環(huán)繞窗口的窗口邊緣表面，該窗口邊緣表面布置成與傾斜角度互補的角度。窗口裝入窗口孔內(nèi)，這樣窗口邊緣表面與孔邊緣部分成面對關(guān)系。
在還一方面，腔室壁結(jié)構(gòu)確定腔室內(nèi)部，并包括腔室裝置，用于確定腔室內(nèi)部和用于確定有環(huán)繞它的孔邊緣的窗口孔。窗口包括一對相對主表面和在該相對主表面之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)。窗口可裝入帶支承抵靠孔邊緣的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口孔內(nèi)，因此，周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)與孔邊緣這樣配合，使得施加在窗口的一個相對主表面上的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成相對于偏壓力方向傾斜的方向，并定向成對著孔壁。


通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，可以理解本發(fā)明，這些附圖將在下面簡要介紹。
圖1是表示布置在現(xiàn)有技術(shù)的處理腔室結(jié)構(gòu)中的窗口的示意局部正剖圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明制造的形成整個腔室結(jié)構(gòu)一部分的窗口結(jié)構(gòu)的示意局部正剖圖；圖3是表示本發(fā)明的窗口裝置的附加細(xì)節(jié)的示意局部正剖圖，包括夾持、密封和熱防護(hù)設(shè)備，該圖相對于圖2的視圖進(jìn)一步放大；圖4是表示使用不透明周邊石英環(huán)形成的窗口的可選結(jié)構(gòu)的另一示意局部正剖圖，該圖相對于圖2的視圖選一步放大，另外表示了在窗口和支承結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的附加細(xì)節(jié)，該支承結(jié)構(gòu)確定了窗口孔，還表示了根據(jù)本發(fā)明相對于腔室的內(nèi)表面“偏移”窗口的能力；圖5是表示本發(fā)明的特別優(yōu)選的楔形窗口裝置的部件的在空間分開關(guān)系的示意分解透視圖。
具體實施例方式
參考附圖，在各個附圖中，相同部件以相同附圖標(biāo)記表示，且前面已經(jīng)介紹了圖1，下面首先注意圖2。圖中示意表示了系統(tǒng)100，該系統(tǒng)100包括腔室裝置102，該腔室裝置102支承根據(jù)本發(fā)明制造的窗口裝置104。腔室裝置可以利用合適的材料形成，包括但不局限于鋁、不銹鋼和鈦。應(yīng)當(dāng)理解，這里所述的各種實施例和實施方式的特征可以以任意合適方式組合。而且，附圖并沒有按比例，并以增強讀者的理解的方式顯示。
繼續(xù)參考圖2，腔室裝置102包括具有一定厚度的腔室壁106，該腔室壁確定了穿過的窗口孔108，該窗口孔108由孔邊緣110包圍?？走吘壴谟蓞⒖紭?biāo)號112和114表示的一對內(nèi)部和外部腔室表面之間延伸。窗口120裝入窗口孔108中。窗口120包括周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)122，該周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)122在分別由參考標(biāo)號126和128表示的一對外部和內(nèi)部相對主表面之間延伸。內(nèi)部主表面128用于確定包圍處理腔室130的腔室裝置102的內(nèi)周的一部分。盡管在本文中窗口120稱為“石英”窗口，但是應(yīng)當(dāng)理解，目前可用的或者仍然在研發(fā)的任意合適材料都可以用于制造窗口。這些材料包括但不局限于石英、多晶氮氧化鋁、藍(lán)寶石和各種玻璃。為了便于表示，圖中只示出了腔室裝置的一部分，但是應(yīng)當(dāng)理解，通過使得以任意合適方式和任意合適幾何形狀設(shè)置的任意數(shù)目壁的配合，都可以形成整個處理腔室。例如，處理腔室可以為柱形、正方形或者任意合適的矩形結(jié)構(gòu)。
還參考圖2，孔邊緣110以在圖中形成倒截頭錐形的方式相對于窗口120的相對主表面126和128傾斜，以及相對于腔室內(nèi)部和外部表面112和114傾斜。窗口120的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)122傾斜成具有與孔邊緣110的斜度互補的角度，這樣，該周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)在沿它的邊緣的任何具體位置都形成相對于窗口的相對主表面126和128傾斜的表面。因此，與窗口孔108的結(jié)構(gòu)相比窗口120成倒截頭錐形結(jié)構(gòu)。如后面進(jìn)一步所述，窗口120可以有封閉多邊形形狀的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)，而不是圓形。當(dāng)然，也可以使用非圓形但連續(xù)的形狀，例如橢圓形。因此，例如窗口可以為截頭棱錐形狀或者其它這樣的截頭幾何形狀。
盡管并不是必須的，窗口120和腔室壁106可以是相等厚度。這時，窗口的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)可以設(shè)置成與孔邊緣110配合，這樣，窗口的外部和內(nèi)部表面126和128分別與腔室壁的外部和內(nèi)部表面112和114成對齊關(guān)系。下面將對窗口孔中的密封窗口120的一種特別優(yōu)選結(jié)構(gòu)進(jìn)行專門詳述。
窗口120可以利用壓縮環(huán)132被推入或偏壓入窗口孔108內(nèi)，該壓縮環(huán)132設(shè)置成包圍并交疊腔室壁的外表面114的周邊邊緣140和窗口120的表面126的周邊邊緣142。在一個實施方式中，壓縮環(huán)132通過多個螺紋緊固件36(圖中只表示了兩個)而保持定位，不過任意合適的緊固裝置和結(jié)構(gòu)也可以用于該目的。而且，如后面進(jìn)一步所述，在一些實施方式中，根據(jù)因素例如重力的方向、窗口120的重量和它的表面面積，壓縮環(huán)132或等同機械裝置可能并不必要。不管為了將窗口120推入窗口孔108內(nèi)而引起偏壓力的具體方式如何，都將根據(jù)窗口孔的孔邊緣110的結(jié)構(gòu)并配合窗口120的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)122的形狀而以特別有利的方式來利用該偏壓力。
繼續(xù)參考圖2，偏壓力F將窗口120推入窗口孔108內(nèi)。偏壓力F能夠以任意合適方式產(chǎn)生，例如通過使用夾持裝置(如圖所示)、通過重力產(chǎn)生，或者通過源的任意合適組合。當(dāng)然，窗口裝置可以定向成這樣，即重力將窗口120偏壓出窗口孔108，這時，需要某些合適機構(gòu)例如夾持環(huán)來將窗口推入孔內(nèi)，至少直到壓力差能夠克服重力為止。不管偏壓力F的特定源如何，窗口120和窗口孔108的周邊結(jié)構(gòu)都以特別有利的方式相互配合工作。特別是，偏壓力F分解成分量F1和F2。前者平行于孔邊緣110，而后者垂直于孔邊緣110，并直接對著它施加。如果以稍微不同的方式說明，窗口的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)122和孔邊緣110以這種方式配合，即使得通常垂直于窗口的相對主表面施加的偏壓力F的至少一部分，轉(zhuǎn)變成與偏壓力F的施加方向、傾斜或偏離的方向不同并對著孔邊緣。
分解的力分量F1和F2用于通過只利用窗口的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)122以特別有利的方式將窗口120保持在窗口孔內(nèi)。這并不為了支承目的或其它目的而與窗口的內(nèi)表面128接觸。因此，窗口的內(nèi)部表面128能夠根據(jù)需要相對于腔室壁106的內(nèi)表面112定位，這樣，相對于內(nèi)部腔室壁提供了與處理腔室內(nèi)部連續(xù)或共面的表面。
參考圖1并結(jié)合圖2，已經(jīng)通過本說明書而了解的、特別有利的“楔形窗口”結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是對如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的窗口結(jié)構(gòu)解決了上述問題。通過避免利用與窗口的內(nèi)表面接觸來支承窗口，本發(fā)明能夠消除在腔室內(nèi)部和窗口內(nèi)部之間的偏移?，F(xiàn)有技術(shù)由于為支承目的使用窗口的內(nèi)表面而需要腔室的支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)包圍窗口，以便實際上達(dá)到跨越窗口的周邊側(cè)壁，當(dāng)在圓形窗口情況下，從而產(chǎn)生直徑比窗口自身內(nèi)表面直徑更小的內(nèi)部孔徑。而且，如后面進(jìn)一步所述，在某些情況下可能希望使得窗口和它的內(nèi)表面朝著處理對象稍微向內(nèi)凸出。本發(fā)明的楔形窗口的優(yōu)點是在如何時候，在內(nèi)部窗口表面(面對著要處理基底的窗口表面)和基底之間的距離將減至最小，和/或在基底和外部對象之間的距離需要減至最小。在后一種情況下，應(yīng)當(dāng)明了本發(fā)明的窗口裝置可以支承沿任意方向橫跨窗口厚度的壓力差。但是，當(dāng)壓力差的力與窗口偏壓力相反時，應(yīng)當(dāng)注意保證使偏壓力超過壓力的量足以保持環(huán)繞窗口的密封。而且，參考圖2，并不必須使窗口的“內(nèi)表面”128面對著處理腔室內(nèi)部。在某些情況下，希望使窗口的結(jié)構(gòu)“反轉(zhuǎn)”，這樣，窗口的較小直徑可相對于支承腔室壁的外表面定位。在這方面，整個說明書所使用的術(shù)語；例如“內(nèi)部”和“外部”；只是用于說明的目的，決不是作為限制。
計算機模型顯示，與圖1相比，通過圖2中所示的本發(fā)明窗口結(jié)構(gòu)獲得的減小分開距離，導(dǎo)致在具體的RTP基底處理環(huán)境中可獲得的熱均勻性明顯提高。模型是利用參考圖2所述方式構(gòu)成的圓形窗口并假設(shè)一個大氣壓力差進(jìn)行。選擇圓形形狀是為了減小處理環(huán)境的容積、減小窗口所需石英的質(zhì)量和尺寸、以及減小施加在石英窗口上的應(yīng)力。例如在不嚴(yán)格的工作要求情況下也可以使用正方形或矩形形狀。
再參考圖2，應(yīng)當(dāng)理解，窗口的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)122和孔的孔邊緣110可以以多種可選方式構(gòu)成，同時仍然處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。特別是，盡管包括窗口周邊側(cè)壁和孔邊緣的傾斜表面表示成作為連續(xù)表面完全在窗口的內(nèi)部和外部表面之間延伸和完全穿過腔室壁106的厚度延伸，但是并不必須如此，只要窗口周邊側(cè)壁和孔邊緣的至少一部分設(shè)置成這樣配合，即它們將至少大致對著外部窗口表面施加的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成相對于偏壓力施加方向偏離或傾斜的方向即可。
在圖2所示的實施方式中，壓縮環(huán)132形成為內(nèi)徑等于在內(nèi)部腔室表面128上的窗口孔的直徑，并與該窗口孔同軸。這樣，周邊邊緣140足夠?qū)捯员氵m當(dāng)分配夾持力，同時不會阻礙試圖沿與偏壓力F平行方向穿過窗口120的輻射。但是，應(yīng)當(dāng)理解，這并不是必須的，且根據(jù)設(shè)計目的，壓縮環(huán)132可以有大于或小于窗口內(nèi)表面128直徑的任意合適的內(nèi)徑。當(dāng)窗口為封閉多邊形(例如三角形、正方形、矩形、六邊形等)形狀時，圖2的剖面圖并不變化，除了在某些情況下窗口表面可能以寬度而不是直徑為特征。在任何情況下，壓縮夾的內(nèi)邊緣可以與窗口內(nèi)表面128的外邊緣或周邊垂直對齊。
本發(fā)明的、特別有利的窗口和支承結(jié)構(gòu)的樣機構(gòu)成為與前述說明相符，其中，石英窗口的傾斜周邊邊緣的角度與垂直于窗口外部主表面直徑成45°。該樣機設(shè)計已經(jīng)在1大氣壓力差(將窗口壓入窗口孔中)以及1大氣壓力差和熱源的情況下成功地進(jìn)行了實驗，以便模擬由典型RTP系統(tǒng)中的熱基底所輻射的能量引起的熱梯度。
簡要參考圖1，應(yīng)當(dāng)記得，現(xiàn)有技術(shù)使用墊圈28來使窗口與底部夾持表面分離。當(dāng)面對著窗口內(nèi)表面22的容積進(jìn)行抽空，從而產(chǎn)生橫跨窗口直徑的壓力差時，和/或當(dāng)窗口夾在頂部和底部周邊支承表面之間時，該墊圈通常為扁平墊圈、L形墊圈或O形環(huán)墊圈，它們用于避免直接使金屬與石英接觸，并幫助分配在內(nèi)部窗口表面周邊處形成的、對著周邊支承臺階26的力。在頂部夾30和石英之間防止金屬直接與石英接觸的墊圈為優(yōu)選，但并不總是必須的。然而與本發(fā)明相反，具有圖1的設(shè)計的窗口通常并不使用環(huán)繞窗口外徑安排的墊圈，因為通常沒有力施加在該外徑上。盡管認(rèn)識到具有圖1的設(shè)計的現(xiàn)有技術(shù)窗口能夠利用環(huán)繞窗口外徑的真空密封件，但是它們通常還需要某種結(jié)構(gòu)的墊圈，以便使窗口與底部夾持表面分開，從而防止窗口材料與金屬支承表面的局部負(fù)載。
但是，參考圖2，通過本發(fā)明的楔形窗口省略了內(nèi)部或“底部”支承臺階，同時全部窗口支承力施加在窗口的傾斜外邊緣上。參考前面所述，下面將更詳細(xì)地介紹用于將本發(fā)明的窗口密封在它的窗口孔內(nèi)的一種特別有利結(jié)構(gòu)，以及其它特別有利的設(shè)計觀念。
參考圖3，本發(fā)明的楔形窗口表示為局部放大剖視圖。墊圈150為倒截頭錐形結(jié)構(gòu)，并位于窗口120的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)122和窗口孔的孔邊緣110之間。墊圈150可以稱為“柔順(compliance)”墊圈，它例如可以由可壓縮聚合物；例如聚酰亞胺、氟硅酮、碳氟化合物或者具有合適硬度的其它合適的可壓縮墊圈材料；形成。對“柔順”的解釋在于要求該墊圈能夠作為在石英窗口和用作支承表面的金屬孔確定壁之間的柔順體。也就是，墊圈150用于非常均勻地分配由于偏壓力、壓力差和/或窗口和腔室壁的熱膨脹而形成的力，以便均勻分配偏壓力，這避免形成局部高應(yīng)力點。
根據(jù)前述模型，對于柔順墊圈150的材料特征確定了可接受的參數(shù)，以便滿足由GETM確定的、對于最大允許應(yīng)力的安全手冊。對于普通真空窗口設(shè)計例如如圖1中所示，墊圈材料的柔順性并不敏感，且材料特性的范圍比墊圈150的這些優(yōu)選特性更寬。
在普通現(xiàn)有技術(shù)真空窗口設(shè)計中例如由圖1所示例中，防止石英與金屬接觸的墊圈也用作保持所需真空完整性而需要的密封件。應(yīng)當(dāng)注意，真空完整性常常定義為最大允許泄漏率。如后面所述，本發(fā)明認(rèn)識到密封功能能夠與具有附加優(yōu)點的柔順功能分離。
再參考圖3，在一種特別有利的實施方式中，系統(tǒng)100可以設(shè)置成使得(1)均勻分配偏壓力和壓力差產(chǎn)生力的功能與(2)實現(xiàn)真空密封的功能分開。重要的是應(yīng)當(dāng)理解，這兩個功能能夠包含于單個密封件中，該單個密封件用作柔順墊圈和真空密封件。但是，在本例中，選擇使得這兩個功能分開，這樣，能夠分別或獨立地選擇與各功能所希望的最佳特性最匹配的不同材料。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)這兩個功能都由墊圈150執(zhí)行時，墊圈應(yīng)當(dāng)形成為具有連續(xù)密封的表面。在大部分情況下，這種截頭錐形的墊圈將是傳統(tǒng)的制造部件。當(dāng)墊圈150制成為具有接縫時，該接縫需要密封，以便獲得可重復(fù)和可靠的真空完整性。當(dāng)墊圈150只用于提供所需的柔順性時，它并不需要連續(xù)形成。根據(jù)進(jìn)行的處理，重要的可能是墊圈材料和O形環(huán)材料并不污染處理環(huán)境。因此，應(yīng)選擇這些材料具有所述要素。例如由于熱和/或化學(xué)處理引起的墊圈材料分解而形成顆粒和/或產(chǎn)品將可能導(dǎo)致污染。
真空密封功能歸屬于O形環(huán)類型密封件154，該密封件154與壓縮板132結(jié)合使用。通過在壓縮板132和窗口120的周邊邊緣之間使用圓形墊圈156來避免金屬與石英接觸。應(yīng)當(dāng)注意，為了圖示目的，墊圈156的厚度進(jìn)行了夸大，且壓縮板132的接觸表面可以為平面。而且，應(yīng)當(dāng)理解，可能并不總是需要圓形(或環(huán)形環(huán))墊圈156。裝入腔室壁106的窗口孔108內(nèi)的窗口120的結(jié)構(gòu)與壓縮板132配合，從而形成接收O形環(huán)的密封槽袋158。當(dāng)壓縮板132將O形環(huán)壓入槽袋內(nèi)時O形環(huán)槽袋158的寬度減小，從而實現(xiàn)充分密封。因此，O形環(huán)密封件154接觸三個表面(1)窗口120的外徑；(2)孔邊緣110的一部分；以及(3)密封壓縮板132，以便形成合適的真空密封。O形環(huán)154可以由任意合適材料形成，這些材料包括但不局限于腈、氯丁橡膠、硅酮、乙烯-丙烯、氟硅酮、或者各種用于真空密封用途的氟彈性體。
還參考圖3，周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)122包括在相對主表面126和128之間延伸的一系列表面。這些表面包括支承表面159a，該支承表面159a相對于相對主表面傾斜，并與墊圈150嚙合；以及密封表面159b，該密封表面159b至少與相對主表面大致垂直，且該密封表面159b與O形環(huán)密封件154嚙合。作為旋轉(zhuǎn)表面，支承表面159a為截頭錐形形狀，而密封表面159b為柱形形狀。
參考圖4，在系統(tǒng)100的一個可選實施例中，使用由兩種不同類型石英材料形成窗口120′?？梢哉J(rèn)為該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是減少燈的輻射能量直接照射至柔順墊圈150上或真空O形環(huán)154上(圖3)。使用不透明石英外環(huán)160，該不透明石英外環(huán)160與透明石英中心盤162密封，將防止過度加熱柔順材料和密封材料。因此，多種不同的不透明材料能夠滿足不透明石英環(huán)160的要求。例如，當(dāng)形成為包括非常小的氣泡或雜質(zhì)(例如氧化鉿)時，不透明石英使得它有白色外觀。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)這里的總體說明能夠制造多件式的石英窗口(如圖所示)。為清楚起見盡管在本例中并沒有表示壓縮板132和O形環(huán)密封件154，但是應(yīng)當(dāng)理解這些部件也存在。接觸角α表示在支承表面159a和相對主表面126和128之間的角度關(guān)系。如后面進(jìn)一步所述，接觸角α的可接受值的范圍為從大約25度至85度。
還參考圖4，應(yīng)當(dāng)理解，在本實施方式以及圖3的實施方式中，窗口120′的厚度大于腔室壁106的厚度，這樣，內(nèi)表面128通常相對于腔室內(nèi)表面112向內(nèi)插入處理腔室內(nèi)部。因此，在腔室壁內(nèi)部和處理腔室內(nèi)的部件之間提供了特別有利的間隙，這些部件例如但不局限于晶片(未示出)和/或晶片接收器(未示出)和/或晶片末端執(zhí)行器(未示出)。
再參考圖3，通過使窗口120的外部涂覆反射涂層166，例如“白色”層(例如氧化鋁和二氧化鈦)或高反射金屬層(例如金、鋁、銀和其它金屬)，從而不需要使用兩種不同的石英材料，因此窗口120只由透明石英材料形成，且仍然保護(hù)柔順材料和密封材料免受過度加熱。因為某些金屬(例如金和銀)可能對于某些處理是潛在的污染物，因此這些金屬上面可以涂覆合適的遮蔽層，以便防止污染處理環(huán)境。而且，還考慮通過使石英的外部傾斜邊緣或外側(cè)頂部和底部周邊窗口表面的外部傾斜邊緣和某些部分，例如在與涂層166相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，變得粗糙而減小或消除對柔順材料和密封材料的熱損害，只要表面粗糙度不會損害真空完整性即可。在對墊圈的熱損害很小或不可能引起損害的用途中，可使用單個透明石英窗口部件，而不使用任何附加的涂層或不透明石英保護(hù)材料。
窗口的厚度尺寸、窗口邊緣的傾斜角度、保護(hù)墊圈免受過度加熱損害的需求、使用單個柔順墊圈來分配產(chǎn)生的應(yīng)力和進(jìn)行真空密封或者使用分開的墊圈，都取決于特定用途的特殊要求。還有，如果對柔順材料和/或密封材料(通過一個墊圈部件或者通過分開的墊圈來實施)的熱損害并不成為問題時，將并不需要防止熱損害的措施。而且，本發(fā)明的特別有利的楔形窗口能夠沿任意空間方位起作用。
下面將詳細(xì)介紹對本發(fā)明的楔形窗口在RTP系統(tǒng)中使用的分析，其中包括有用的設(shè)計參數(shù)。圓形形狀的楔形窗口的應(yīng)力分析將利用NASTRAN有限元分析軟件來進(jìn)行。石英窗口的結(jié)構(gòu)與圖4一致，包括兩種石英在中心的透明石英和在它的邊緣處的不透明石英。為了分析的目的，腔室的內(nèi)部保持真空，這樣石英由于外部大氣壓力而產(chǎn)生應(yīng)力。另外，腔室有熱應(yīng)力，因為窗口將主要從內(nèi)側(cè)加熱，并在外側(cè)表面通過空氣而對流冷卻(該空氣用于冷卻加熱裝置以及窗口)。為了分析，假定窗口溫度在600℃(1112°F)和300℃(572°F)之間變化。此外，為了分析而進(jìn)行下面的附加假設(shè)1.忽略重力效果，因為它的效果很小。
2.在窗口和墊圈之間無滑移，且墊圈與不銹鋼支承壁和這些材料中的所有節(jié)點都一直連接。
3.材料特性并不隨溫度變化。
4.不銹鋼進(jìn)行倒圓角，且不銹鋼的外邊緣被固定。
5.在透明和不透明石英的邊界處無效應(yīng)。
6.初始設(shè)備溫度為30℃(86°F)。
參考圖4，根據(jù)該分析，下面給出對于本發(fā)明的石英窗口的有用設(shè)計參數(shù)接觸角α＝60度墊圈150厚度＝40密耳因此，認(rèn)為在從大約25°至85°范圍內(nèi)的接觸角是有利的?？紤]到特定用途，墊圈150的厚度范圍大約為從0.5mm至1.5mm。對于該設(shè)計，石英窗口中的最大拉伸應(yīng)力將為感應(yīng)壓力 555psi熱應(yīng)力956psi組合應(yīng)力 795psi所有上述應(yīng)力都小于由通用電氣(GE)公司TM推薦的石英上安全界限1000psi。高溫聚酰亞胺用于柔順墊圈，且氟彈性體用于O形環(huán)。
下面參考圖5，圖5提供了窗口裝置100的示意分解透視圖。因為所有顯示的部件都已經(jīng)在上面詳細(xì)介紹，因此為了簡明將不重復(fù)說明。在本圖中，表示了腔室壁106的局部圓形部分。
盡管各前述具體實施例已經(jīng)表示為具有特定方位的各個部件，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以采用使得各個部件位于各個位置和相互方位的各種特定結(jié)構(gòu)。而且，這里所述的方法可以以無限的方式變化，例如通過重新排序、改變和重新組合各個步驟。因此，顯然這里所述的裝置和相關(guān)方法可以形成各種不同結(jié)構(gòu)，并可以以無限的不同方式進(jìn)行改變，且在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，本發(fā)明可以以多種其它特定方式來實施。因此，本實例和方法應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是舉例說明，而不是進(jìn)行限制，本發(fā)明并不局限于這里所述的細(xì)節(jié)，而是可以至少在附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行變化。
權(quán)利要求
1.作為腔室結(jié)構(gòu)的一部分，窗口裝置包括腔室裝置，用于確定腔室內(nèi)部和用于確定具有環(huán)繞它的孔邊緣的窗口孔；以及具有一對相對主表面和在它們之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口，該窗口可裝入帶支承抵靠在所述孔邊緣的所述周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的所述窗口孔內(nèi)，因此周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)與孔邊緣這樣配合，使得將窗口推入窗口孔內(nèi)的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成與所述偏壓力施加方向不同的方向并被定向?qū)χ走吘墶?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗口裝置，其中偏壓力的施加方向至少大致垂直于至少一個所述相對主表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗口裝置，其中所述窗口由在特定電磁波譜范圍內(nèi)至少大致透明的材料形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗口裝置，其中窗口由石英形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗口裝置，其中窗口的所述周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)確定相對于各相對主表面傾斜的窗口邊緣表面，并與所述孔邊緣配合用于轉(zhuǎn)換所述偏壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的窗口裝置，其中所述窗口邊緣表面形成環(huán)繞所述窗口的連續(xù)表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的窗口裝置，其中所述窗口邊緣表面在所述相對主表面之間延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的窗口裝置，其中所述窗口邊緣表面與一個所述相對主表面形成的角度范圍為從大約25度至85度。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的窗口裝置，其中孔邊緣的所述部分與一個所述相對主表面形成的角度選擇為大約45度和60度中的一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的窗口裝置，其中所述窗口邊緣表面是連接相對主表面的一系列周邊邊緣表面中的一個，因此該窗口邊緣表面形成作為旋轉(zhuǎn)表面的截頭錐形，一系列周邊邊緣表面中的、緊鄰該窗口邊緣表面的另一個表面形成作為旋轉(zhuǎn)表面的柱形。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗口裝置，其中當(dāng)所述窗口裝入窗口孔內(nèi)時，所述孔邊緣的至少一部分相對于所述相對主表面傾斜，用于轉(zhuǎn)換所述偏壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的窗口裝置，其中孔邊緣的所述部分與一個所述相對主表面形成的角度范圍為從大約25度至85度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的窗口裝置，其中孔邊緣的所述部分與一個所述相對主表面形成的角度選擇為大約45度和60度中的一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的窗口裝置，其中孔邊緣的所述部分形成環(huán)繞所述窗口孔的連續(xù)表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的窗口裝置，其中所述腔室確定裝置包括內(nèi)表面和外表面，且所述連續(xù)表面從所述內(nèi)表面延伸至所述外表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的窗口裝置，其中所述孔邊緣和窗口的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)分段，這樣窗口具有封閉多邊形形狀的窗口輪廓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的窗口裝置，其中所述窗口輪廓包括至少三段，且各段形成在相對主表面之間延伸的連續(xù)表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的窗口裝置，其中窗口的所述周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)確定窗口邊緣表面，其與孔邊緣的所述部分配合用于轉(zhuǎn)換所述偏壓力。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的窗口裝置，其中當(dāng)窗口裝入窗口孔內(nèi)時，所述窗口邊緣表面與孔邊緣的所述部分成面對關(guān)系。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的窗口裝置，其中所述窗口為至少大致圓形，所述窗口邊緣表面在相對主表面之間延伸，這樣窗口為至少大致截頭錐形形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的窗口裝置，其中當(dāng)窗口裝入窗口孔內(nèi)時，窗口的第一個相對主表面相對于腔室內(nèi)部向內(nèi)，第二個相對主表面相對于腔室內(nèi)部向外，且第一主表面確定的第一面積小于由第二主表面確定的第二面積。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的窗口裝置，其中所述第一和第二相對主表面為分別包括第一和第二直徑的圓，并包括定位的密封壓縮夾，以便利用所述第二主表面的周邊邊緣部分將窗口推入窗口孔內(nèi)，所述密封壓縮夾確定穿過的帶有開口直徑至少與第一主表面的第一直徑一樣大的圓形開口，且所述密封壓縮夾定位成與所述第一和第二主表面同軸，以便使密封壓縮夾的圓形開口至少與窗口的第一主表面對齊。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的窗口裝置，其中所述窗口和所述窗口孔設(shè)置成用于在腔室內(nèi)部和周圍環(huán)境之間保持負(fù)壓差。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的窗口裝置，其中所述窗口通過所述負(fù)壓差被推入所述窗口孔內(nèi)，以便有助于所述偏壓力，又有助于增加所述偏壓力的轉(zhuǎn)換部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的窗口裝置，其中所述窗口邊緣表面與一個所述相對主表面形成傾斜角度。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的窗口裝置，包括這樣定位于窗口邊緣表面和孔邊緣之間的墊圈，以便相對于腔室裝置提供窗口的柔順運動。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的窗口裝置，其中墊圈由聚合物材料形成。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的窗口裝置，包括這樣定位于窗口的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)和孔邊緣之間的O形環(huán)，以便相對于環(huán)境壓力密封腔室內(nèi)部。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的窗口裝置，其中O形環(huán)由聚合物材料形成。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的窗口裝置，包括這樣定位于周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)和孔邊緣之間的墊圈，以便當(dāng)所述O形環(huán)密封腔室內(nèi)部時在窗口和腔室確定裝置之間提供柔順運動。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的窗口裝置，其中相對于腔室內(nèi)部所述墊圈處于由O形環(huán)提供的密封件的內(nèi)側(cè)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的窗口裝置，包括密封壓縮夾，至少當(dāng)腔室內(nèi)部壓力與環(huán)境壓力相等時，該密封壓縮夾將窗口推入窗口孔內(nèi)，又將窗口邊緣表面偏壓至所述彈性墊圈內(nèi)，同時將O形環(huán)偏壓至周邊邊緣結(jié)構(gòu)和孔邊緣之間的位置，以便形成所述密封。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的窗口裝置，其中所述窗口設(shè)置成在周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)和孔邊緣之間確定O形環(huán)槽袋，這樣當(dāng)O形環(huán)進(jìn)一步偏壓入其中時該O形環(huán)槽袋的寬度減小。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗口裝置，其中周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的至少一部分這樣處理，以便提高它的反射率。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的窗口裝置，其中周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的所述部分涂覆有金屬層。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗口裝置，其中周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的至少一部分是粗糙表面，以便提高反射率。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗口裝置，其中所述窗口設(shè)置成從腔室外部的位置提供觀察腔室內(nèi)部。
38.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗口裝置，其中所述窗口定位成通過該窗口在處理對象上執(zhí)行至少一部分處理過程，該處理對象支承在有超越所述窗口壓力差的腔室內(nèi)部。
39.在提供具有窗口裝置的腔室結(jié)構(gòu)中，一種方法包括形成腔室裝置，用于確定腔室內(nèi)部和用于確定具有環(huán)繞它的孔邊緣的窗口孔；以及構(gòu)成具有一對相對主表面和在它們之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口，該窗口可裝入帶所述支承抵靠所述孔邊緣的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的所述窗口孔內(nèi)，因此周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)與孔邊緣這樣配合，使將窗口推入窗口孔內(nèi)的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成與所述偏壓力施加方向不同的方向并被定向?qū)χ走吘墶?br> 40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，包括將偏壓力的施加方向選擇為至少大致垂直于所述相對主表面的至少一個。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述窗口由在特定電磁波譜范圍內(nèi)至少大致透明的材料形成。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中窗口由石英形成。
43.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，包括利用窗口的所述周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)確定相對于各相對主表面傾斜的窗口邊緣表面，并與所述孔邊緣配合，用于轉(zhuǎn)換所述偏壓力。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，包括將所述窗口邊緣表面設(shè)置成環(huán)繞所述窗口的連續(xù)表面。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中所述窗口邊緣表面在所述相對主表面之間延伸。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中設(shè)置包括使所述窗口邊緣表面與一個所述相對主表面形成的角度范圍為從大約25度至85度。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中設(shè)置包括使孔邊緣的所述部分與一個所述相對主表面形成的角度選擇為大約45度和60度中的一個。
48.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，包括使所述窗口邊緣表面形成為連接相對主表面的一系列周邊邊緣表面中的一個，因此該窗口邊緣表面形成作為旋轉(zhuǎn)表面的截頭錐形，一系列周邊邊緣表面中的、緊鄰窗口邊緣表面的另一個表面形成作為旋轉(zhuǎn)表面的柱形。
49.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中當(dāng)所述窗口裝入窗口孔內(nèi)時，所述孔邊緣的至少一部分相對于所述相對主表面形成傾斜，用于轉(zhuǎn)換所述偏壓力。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中孔邊緣的所述部分與一個所述相對主表面形成的角度范圍為從大約25度至85度。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中孔邊緣的所述部分與一個所述相對主表面形成的角度選擇為大約45度和60度中的一個。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，包括使孔邊緣的所述部分形成為環(huán)繞所述窗口孔的連續(xù)表面。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中所述腔室確定裝置包括內(nèi)表面和外表面，且所述連續(xù)表面從所述內(nèi)表面延伸至所述外表面形成。
54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，包括將所述孔邊緣和窗口的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)分段，這樣窗口具有封閉多邊形形狀的窗口輪廓。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中將所述窗口輪廓分段成包括至少三段，且各段形成在相對主表面之間延伸的連續(xù)表面。
56.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中窗口的所述周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)確定窗口邊緣表面，其與孔邊緣的所述部分配合用于轉(zhuǎn)換所述偏壓力。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，包括當(dāng)窗口裝入窗口孔內(nèi)時，將所述窗口邊緣表面設(shè)置成與孔邊緣的所述部分成面對關(guān)系。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，其中所述窗口為至少大致圓形，并且所述方法包括將所述窗口邊緣表面在相對主表面之間延伸，這樣窗口為至少大致截頭錐形形狀。
59.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，包括將窗口的第一個相對主表面設(shè)置成當(dāng)窗口裝入窗口孔內(nèi)時相對于腔室內(nèi)部向內(nèi)，這樣第二個相對主表面相對于腔室內(nèi)部向外，且第一主表面確定的第一面積小于由第二主表面確定的第二面積。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，包括將所述第一個和第二個相對主表面形成為分別包括第一和第二直徑的圓，并包括這樣定位的密封壓縮夾，以使密封壓縮夾利用所述第二主表面的周邊邊緣部分將窗口推入窗口孔內(nèi)，所述密封壓縮夾確定穿過的帶有開口直徑至少與第一主表面的第一直徑一樣大的圓形開口，且所述密封壓縮夾定位成與所述第一和第二主表面同軸，以便使密封壓縮夾的圓形開口至少與窗口的第一主表面對齊。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中將所述窗口和所述窗口孔設(shè)置成用于在腔室內(nèi)部和周圍環(huán)境之間保持負(fù)壓差。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，包括利用所述負(fù)壓差將所述窗口推入所述窗口孔內(nèi)，以便有助于所述偏壓力，又有助于增加所述偏壓力的轉(zhuǎn)換部分。
63.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，其中將所述窗口邊緣表面確定成與一個所述相對主表面形成傾斜角度。
64.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，包括將墊圈這樣定位于窗口邊緣表面和孔邊緣之間，以便相對于腔室裝置提供窗口的柔順運動。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，包括由聚合物材料形成墊圈。
66.根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，包括將O形環(huán)這樣定位于窗口的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)和孔邊緣之間，以便相對環(huán)境壓力密封腔室內(nèi)部。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法，其中O形環(huán)由聚合物材料形成。
68.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法，包括將墊圈這樣定位于周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)和孔邊緣之間，以便當(dāng)所述O形環(huán)密封腔室內(nèi)部時在窗口和腔室確定裝置之間提供柔順運動。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，包括相對于腔室內(nèi)部將所述墊圈布置在由O形環(huán)提供的密封件的內(nèi)側(cè)。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，包括至少當(dāng)腔室內(nèi)部壓力與環(huán)境壓力相等時，使用密封壓縮夾將窗口推入窗口孔內(nèi)，又將窗口邊緣表面偏壓至所述彈性墊圈內(nèi)，同時將O形環(huán)偏壓至周邊邊緣結(jié)構(gòu)和孔邊緣之間的位置，以便形成所述密封。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，其中將所述窗口設(shè)置成在周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)和孔邊緣之間確定O形環(huán)槽袋，這樣當(dāng)O形環(huán)進(jìn)一步偏壓入其中時，該O形環(huán)槽袋的寬度減小。
72.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，包括這樣處理周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的至少一部分，以便提高它的反射率。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法，包括用金屬層涂覆周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的所述部分。
74.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，包括使周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的至少一部分的表面變粗糙，以便提高反射率。
75.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，包括將所述窗口布置成從腔室外部的位置提供觀察腔室內(nèi)部。
76.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，包括將所述窗口定位成用于通過該窗口并在處理對象上執(zhí)行至少一部分處理過程，該處理對象支承在有超越所述窗口的壓力差的腔室內(nèi)部。
77.作為腔室結(jié)構(gòu)的一部分，窗口裝置包括腔室壁裝置，其確定腔室內(nèi)部并有一確定穿過的窗口孔的壁厚，以便形成環(huán)繞窗口孔的孔邊緣；以及具有一對相對主表面和在它們之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口，該窗口可裝入帶支承抵靠在所述孔邊緣的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的所述窗口孔內(nèi)，因此周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)與孔邊緣這樣配合，使得沿至少大致垂直于窗口的相對主表面的方向施加的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成遠(yuǎn)離所述施加方向并對著孔邊緣。
78.在制造腔室結(jié)構(gòu)中，一種用于提供窗口裝置的方法，所述方法包括提供腔室壁裝置，其確定腔室內(nèi)部并有一確定穿過的窗口孔的壁厚，以便形成環(huán)繞窗口孔的孔邊緣；以及形成具有一對相對主表面和在它們之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口，該窗口可裝入帶支承抵靠在孔邊緣的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的所述窗口孔內(nèi)，因此，周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)與孔邊緣這樣配合，使得沿至少大致垂直于窗口的相對主表面的方向施加的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成遠(yuǎn)離所述施加方向并對著孔邊緣。
79.作為腔室結(jié)構(gòu)的一部分，窗口裝置包括腔室壁裝置，其確定腔室內(nèi)部并有一確定在內(nèi)部腔室表面和外部腔室表面之間的、穿過的窗口孔的壁厚，以便形成確定窗口孔的孔邊緣和包圍窗口孔的孔邊緣的至少一部分，其布置成相對于所述內(nèi)部腔室表面和所述外部腔室表面成傾斜角度；以及具有一對相對主表面和在它們之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口，該窗口包括環(huán)繞窗口的窗口邊緣表面，該窗口邊緣表面布置成與所述傾斜角度互補的角度，且該窗口可裝入所述窗口孔內(nèi)，從而使所述窗口邊緣表面與孔邊緣的所述部分成面對關(guān)系。
80.在制造具有窗口裝置的腔室結(jié)構(gòu)中，一種方法包括構(gòu)成腔室壁裝置，其確定了腔室內(nèi)部并有一確定在內(nèi)部腔室表面和外部腔室表面之間的、穿過的窗口孔的壁厚，以便形成確定窗口孔的孔邊緣和包圍窗口孔的孔邊緣的至少一部分，其布置成相對于所述內(nèi)部腔室表面和所述外部腔室表面成傾斜角度；以及形成具有一對相對主表面和在它們之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口，該窗口包括環(huán)繞窗口的窗口邊緣表面，該窗口邊緣表面布置成與所述傾斜角度互補的角度，且該窗口可裝入所述窗口孔內(nèi)，從而使所述窗口邊緣表面與孔邊緣的所述部分成面對關(guān)系。
81.作為腔室結(jié)構(gòu)的一部分，窗口裝置包括腔室裝置，用于確定腔室內(nèi)部和用于確定具有環(huán)繞它的孔邊緣的窗口孔；以及具有一對相對主表面和在它們之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口，該窗口可裝入帶支承抵靠在所述孔邊緣的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的所述窗口孔內(nèi)，因此周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)與孔邊緣這樣配合，使得施加在窗口的一個相對主表面上的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成相對于偏壓力方向傾斜的方向，并被定向?qū)χ妆凇?br> 82.在制造具有窗口裝置的腔室結(jié)構(gòu)中，一種方法包括構(gòu)成腔室裝置，用于確定腔室內(nèi)部和用于確定具有環(huán)繞它的孔邊緣的窗口孔；以及形成具有一對相對主表面和在它們之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口，該窗口可裝入帶支承抵靠在所述孔邊緣的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的所述窗口孔內(nèi)，因此周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)與孔邊緣這樣配合，使得施加在窗口的一個相對主表面上的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成相對于偏壓力方向傾斜的方向，并被定向?qū)χ妆凇?br> 全文摘要
作為腔室結(jié)構(gòu)的一部分，窗口裝置包括具有內(nèi)部的腔室。腔室形成具有孔邊緣的窗口孔。具有一對相對主表面和在該相對主表面之間延伸的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口裝入帶支承抵靠在孔邊緣的周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)的窗口孔內(nèi)，因此，周邊側(cè)壁結(jié)構(gòu)與孔邊緣這樣配合，使得大致垂直于窗口的相對主表面施加的偏壓力的至少一部分，轉(zhuǎn)變成與偏壓力施加方向不同或傾斜的方向。
文檔編號E06B3/00GK1813116SQ200480018240
公開日2006年8月2日 申請日期2004年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月31日
發(fā)明者丹尼爾·J·迪瓦恩, 李榮載 申請人:馬特森技術(shù)公司