專利名稱:框架、組合式基板下罩框和處理腔室的制作方法
【專利摘要】在本文中，公開(kāi)了一種用于處理腔室的組合基板下罩框。在一個(gè)實(shí)施例中，所述框架具有兩個(gè)較短主體以及配置成與短框?qū)右孕纬删匦涡螤畹膬蓚€(gè)較長(zhǎng)主體，其中所述兩個(gè)較長(zhǎng)主體中的每個(gè)包括兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段，并且至少一或多個(gè)區(qū)段具有形成升降桿孔至少一部分的缺口。
【專利說(shuō)明】
框架、組合式基板下罩框和處理腔室
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本文所公開(kāi)的實(shí)施例大體涉及用于在工藝腔室中在基板或晶片上制造薄膜的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器或平板常用于有源矩陣顯示器，諸如，計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、以及其他監(jiān)視器。等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)用于在基板(諸如，用于平板顯示器的半導(dǎo)體晶片或透明基板)上沉積薄膜。一般來(lái)說(shuō)，PEVCD通過(guò)將前體氣體或氣體混合物引入容納有基板的真空腔室中來(lái)實(shí)現(xiàn)。前體氣體或氣體混合物通常被向下引導(dǎo)而穿過(guò)位于處理腔室的頂部附近的分布板。通過(guò)將功率(諸如，射頻(RF)功率)從耦接至電極的一個(gè)或多個(gè)功率源施加至處理腔室中的電極來(lái)將處理腔室中的前體氣體或氣體混合物激勵(lì)(例如，激發(fā))成等離子體。受激發(fā)的氣體或氣體混合物進(jìn)行反應(yīng)以將材料層形成在基板的表面上。該層可以是例如，鈍化層、柵極絕緣層、緩沖層和/或蝕刻停止層。該層可以是較大結(jié)構(gòu)的部分，該較大的部分諸如例如，顯示器件中使用的薄膜晶體管(TFT)或有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管(AM0LED)。
[0003]通過(guò)PECVD技術(shù)來(lái)處理的平板通常是大的。例如，平板可以超過(guò)4平方米。隨著平板基板尺寸繼續(xù)增長(zhǎng)，外緣處的膜質(zhì)量成為問(wèn)題。通常在PECVD中使用遮蔽框(shadow frame)來(lái)保護(hù)基板支撐件免受等離子體影響。然而，由于遮蔽框覆蓋了基板的最外邊緣，因此遮蔽框:I)使得邊緣排除(edge exclus1n;EE)增加3mm至5mm;以及2)不利地影響基板的周緣/邊緣區(qū)域附近的膜沉積。用于改善邊緣均勻性并增加基板的可用區(qū)域的方式是消除遮蔽框。然而，當(dāng)消除遮蔽框時(shí)，基板支撐件表面的周緣區(qū)域會(huì)被暴露于等離子體。使周緣區(qū)域暴露會(huì)導(dǎo)致在基板的邊緣區(qū)域處的較高的沉積速率。另外，在升降桿接觸基板表面的區(qū)域中，升降桿產(chǎn)生不均勻(或缺少均勻性)，從而減少了可用的基板區(qū)域。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]因此，本實(shí)用新型的目的是增加由PECVD技術(shù)處理的基板的基板利用率。本文中公開(kāi)了一種用于處理腔室的組合式基板下罩框(mult1-piece under substrate coverframe)。在一個(gè)實(shí)施例中，框架具有兩個(gè)短主體以及兩個(gè)長(zhǎng)主體，所述兩個(gè)長(zhǎng)主體配置成與短框?qū)右孕纬删匦涡螤?，其中，兩個(gè)長(zhǎng)主體中的每一個(gè)長(zhǎng)主體包括兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段，并且所述區(qū)段中的至少一個(gè)區(qū)段具有缺口，所述缺口形成升降桿孔的至少部分。
[0005]在另一實(shí)施例中，一種組合式基板下罩框具有成形為矩形框架的主體。所述主體具有內(nèi)主體邊緣以及外主體邊緣，其中，所述內(nèi)主體邊緣對(duì)所述矩形框架的孔定界(bound)。所述主體包括多個(gè)區(qū)段，所述多個(gè)區(qū)段配置成被布置在所述主體的所述矩形框架形狀中。每一個(gè)區(qū)段具有內(nèi)區(qū)段邊緣，其中，所述內(nèi)區(qū)段邊緣形成所述主體的內(nèi)邊緣。每一個(gè)區(qū)段還具有與所述內(nèi)區(qū)段邊緣相對(duì)的外區(qū)段邊緣、與所述內(nèi)區(qū)段邊緣相鄰的第一端以及與所述第一端相對(duì)的第二端，其中，所述第一端在形狀上與所述第二端互補(bǔ)，并且其中，相鄰區(qū)段的第一端和第二端形成膨脹接頭(expans1n joint)。每一個(gè)區(qū)段另外具有裝配元件。所述區(qū)段中的至少4個(gè)區(qū)段具有形成在所述內(nèi)區(qū)段邊緣上的缺口，其中，所述缺口和所述裝配元件在從內(nèi)區(qū)段垂直延伸的假想線上對(duì)準(zhǔn)。
[0006]在又一實(shí)施例中，處理腔室具有多個(gè)壁、底部和蓋。所述多個(gè)壁、所述底部和所述蓋限定內(nèi)部容積。具有升降桿的基板支撐件設(shè)置在所述內(nèi)部容積中。所述基板支撐件具有組合式基板下罩框。所述框架具有兩個(gè)短主體以及配置成與短框?qū)右孕纬删匦涡螤畹膬蓚€(gè)長(zhǎng)主體，其中，所述兩個(gè)長(zhǎng)主體中的每一個(gè)長(zhǎng)主體包括兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段，并且所述區(qū)段中的至少一個(gè)區(qū)段具有缺口，所述缺口形成升降桿孔的至少部分。
[0007]有利的是，可考慮到基板下罩框的熱膨脹，并可防止該基板下罩框?qū)ι禇U干擾。升降桿可有利地放置成更靠近基板的邊緣，從而允許基板具的更多可使用區(qū)域。另外，組合式基板下罩框允許利用舊式(legacy)升降桿位置并且向內(nèi)地來(lái)使用基板下罩框。組合式基板下罩框中的缺口允許升降桿與該組合式基板下罩框之間的重疊，并且使得高溫下因熱膨脹而造成的不對(duì)準(zhǔn)最小化。有利的是，通過(guò)在升降桿位置中移動(dòng)，并且使由基板上的不均勻性而造成的缺陷的總面積最小化，基板利用率將增加。
【附圖說(shuō)明】

[0008]因此，為了可詳細(xì)地理解本實(shí)用新型的上述特征的方式，可以參照實(shí)施例來(lái)進(jìn)行對(duì)上文簡(jiǎn)要概述的本實(shí)用新型的更特定的描述，在所附附圖中示出實(shí)施例中的一些。然而，應(yīng)當(dāng)注意，所附附圖僅示出本實(shí)用新型的典型實(shí)施例，并且因此不應(yīng)被視為對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制，因?yàn)楸緦?shí)用新型可允許其他等效實(shí)施例。
[0009]圖1是具有氣體限制器(confiner)組件的工藝腔室的一個(gè)實(shí)施例的示意性橫截面圖。
[0010]圖2是設(shè)置在圖1的基板支撐件上的基板下罩框的俯視圖。
[0011]圖3是圖2中所示的基板下罩框的穿過(guò)剖面線3-3截得的橫截面圖。
[0012]圖4是圖2中所示的基板下罩框的穿過(guò)剖面線4-4截得的橫截面圖。
[0013]圖5是基板下罩框的另一實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0014]圖6是圖5的基板下罩框的仰視圖。
[0015]圖7是圖5的基板下罩框的主視圖。
[0016]為了便于理解，在可能的情況下，已使用完全相同的元件符號(hào)來(lái)指定各圖所共有的完全相同的元件。構(gòu)想了一個(gè)實(shí)施例的元件和特征可有利地并入其他實(shí)施例，而無(wú)需進(jìn)一步敘述。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本公開(kāi)大體涉及一種基板下罩框，所述基板下罩框被設(shè)計(jì)成用于減小基板的邊緣區(qū)域上的高沉積速率。所述基板下罩框可與非遮蔽框(non-shadow frame)基板支撐件一起使用，并且可與或可不與氣體限制器(gas confiner) —起使用。所述基板下罩框包括基部和罩蓋。所述罩蓋可具有低阻抗/電容。在一些實(shí)施例中，所述基部可具有低阻抗/電容。在處理期間，所述基板下罩框的部分可在所述基板的下方延伸。雖然不受理論限制，但人們相信，所述低阻抗罩蓋可通過(guò)減小基板支撐件的邊緣處的阻抗失配來(lái)改善膜沉積均勻性。
[0018]下文中參考配置成用于處理大面積基板的PECVD系統(tǒng)來(lái)說(shuō)明性地描述本文的實(shí)施例，所述PECVD系統(tǒng)諸如，可從加利福尼亞州圣克拉拉市的美國(guó)AKT公司(AKT America,Inc.)獲得的PECVD系統(tǒng)，所述AKT公司是應(yīng)用材料公司(Applied Materials，Inc.)的子公司。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所公開(kāi)的主題也可應(yīng)用于其他系統(tǒng)配置，諸如，蝕刻系統(tǒng)、其他化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)、以及其他等離子體處理系統(tǒng)。還應(yīng)理解，可以使用其他由制造商提供的工藝腔室來(lái)實(shí)踐本文中所公開(kāi)的實(shí)施例。
[0019]圖1是用于形成電子器件(諸如，TFT和AM0LED)的處理腔室100的一個(gè)實(shí)施例的示意性橫截面圖。處理腔室100是PECVD腔室。如圖所示，處理腔室100包括壁102、底部104、擴(kuò)散器110以及基板支撐件130。壁102、底部104和擴(kuò)散器110共同限定工藝容積106，并且基板支撐件130在該工藝容積106中。通過(guò)穿過(guò)壁102而形成的可密封狹縫閥開(kāi)口 108來(lái)進(jìn)出工藝容積106，使得基板105可被傳送進(jìn)和傳送出處理腔室100。在一個(gè)實(shí)施例中，基板105為1850_X1500mm。在其他實(shí)施例中，基板105可以具有不同尺寸。
[0020]在周緣處，由聯(lián)軸器(C0Upling)114將擴(kuò)散器110聯(lián)接至背板112。擴(kuò)散器110還可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)中心支撐件116聯(lián)接至背板112，以有助于防止下垂和/或控制擴(kuò)散器110的平直度/曲率。氣源120耦接至背板112。氣源120可通過(guò)形成在擴(kuò)散器110中的多條氣體通路111來(lái)提供一種或多種氣體，并且將氣體提供至工藝容積106。合適的氣體可以包括但不限于，含硅氣體、含氮?dú)怏w、含氧氣體、惰性氣體、或其他氣體。代表性的含硅氣體包括硅烷(SiH4)。代表性的含氮?dú)怏w包括氮?dú)?N2)、一氧化二氮(N2O)和氨氣(NH3)。代表性的含氧氣體包括氧氣(O2)。代表性的惰性氣體包括氬氣(Ar)。代表性的其他氣體包括例如氫氣(H2)。
[0021]真空栗109耦接至處理腔室100，以便控制工藝容積106內(nèi)的壓力。RF功率源122耦接至背板112和/或直接耦接至擴(kuò)散器110以向擴(kuò)散器110提供RF功率。RF功率源122可以在擴(kuò)散器110與基板支撐件130之間生成電場(chǎng)。所生成的電場(chǎng)可以從存在于擴(kuò)散器110與基板支撐件130之間的氣體中形成等離子體?？梢允褂酶鞣NRF頻率。例如，頻率可以在約0.3MHz與約200MHz之間，諸如，約13.56MHz。
[0022]遠(yuǎn)程等離子體源124(諸如，電感耦合式遠(yuǎn)程等離子體源)還可耦接在氣源120與背板112之間。在基板處理步驟之間，可將清潔氣體提供給遠(yuǎn)程等離子體源124。清潔氣體可在遠(yuǎn)程等離子體源124內(nèi)被激發(fā)成等離子體，從而形成遠(yuǎn)程等離子體。由遠(yuǎn)程等離子體源124生成的受激發(fā)物質(zhì)可提供到處理腔室100中以清潔腔室部件。清潔氣體可進(jìn)一步由所提供的RF功率源122激發(fā)以流經(jīng)擴(kuò)散器110，從而減少所分解的清潔氣體物質(zhì)的重組。合適的清潔氣體包括但不限于NF3、F2和SF6。
[0023]處理腔室100可以用來(lái)沉積任何材料，諸如，含硅材料。例如，處理腔室100可以用來(lái)沉積一層或多層非晶硅(a-Si)、氮化硅(SiNx)和/或氧化硅(S1x)。含硅層可在顯示器件中用作TFT中的層或用作AMOLED的部分。例如，含硅層可用作柵極絕緣體膜、緩沖層、或蝕刻停止層。在一些實(shí)施例中，氮化硅層可用作例如基底氮化硅層或柵極氮化硅層。在一些實(shí)施例中，氧化硅層可用作例如基底氧化硅層或柵極氧化硅層。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，基板支撐件130由鋁材制成。例如，基板支撐件130可以包含氧化鋁或陽(yáng)極化鋁?；逯渭?30包括用于支撐基板105的基板接收表面132。桿柱(stem)134在與基板接收表面相對(duì)的一端上耦接至基板支撐件130。桿柱134在相對(duì)的端上耦接至升降系統(tǒng)136以升高和降低基板支撐件130?；逯渭?30還可包括接地帶151，以在基板支撐件130的周緣處提供RF接地。在操作中，基板支撐件130的基板接收表面132與擴(kuò)散器110的底表面150之間的間距可在約1毫米(mm)與約30mm之間。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，加熱和/或冷卻元件139可用于在沉積期間維持基板支撐件130和支撐在該基板支撐件130上的基板105的溫度。例如，基板支撐件130的溫度可維持在低于約400攝氏度(°C)。在一個(gè)實(shí)施例中，加熱和/或冷卻元件139可用于將基板溫度控制為小于約100 °C，諸如，在約20 °C與約90 0C之間。
[0026]升降桿138穿過(guò)基板支撐件130的升降桿孔(圖2中的項(xiàng)292)可移動(dòng)地設(shè)置，以便往返于基板接收表面132移動(dòng)基板105，從而便于基板傳送。升降桿138可定位在基板支撐件130上，并且接近設(shè)置在基板接收表面132上的基板105的外緣107。以此方式，源于升降桿138接觸基板105的任何不規(guī)則性被移交到基板105的外緣107以增加基板105上的無(wú)缺陷的可用區(qū)域。
[0027]氣體限制器組件129圍繞基板支撐件130的周緣而設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施例中，氣體限制器組件129包括基板下罩框133和氣體限制器135。如圖所示，氣體限制器組件129定位在形成于基板支撐件130的周緣中的第一突出部分(Iedge)HO和第二突出部分141上。在其他實(shí)施例中，能以替代方式使氣體限制器組件129定位成與基板支撐件130相鄰，例如，可使用緊固件將氣體限制器組件129固定至基板支撐件130。氣體限制器組件129配置成減小基板105的外緣107上的高沉積速率。在一個(gè)實(shí)施例中，氣體限制器組件129在不影響基板105的大范圍的均勻性輪廓的情況下，減小在該基板105的邊緣處的高沉積速率。
[0028]氣體限制器135可定位在基板下罩框133的上方。如圖所示，氣體限制器135定位成在基板下罩框133的正上方，并且與該基板下罩框133接觸。間隙137可形成在基板105的外緣107與氣體限制器135之間。氣體限制器135可由非金屬材料、陶瓷材料或玻璃材料制成。例如，氣體限制器135可由陶瓷(諸如，氧化鋁(Al2O3))制成。
[0029]如圖所示，基板下罩框133定位在基板支撐件130的基板接收表面132的周緣上，并且圍繞基板支撐件130的基板接收表面132的周緣而設(shè)置?；逑抡挚?33可以具有主體131，該主體131包括底表面144和頂表面143。在一些實(shí)施例中，從底表面144到頂表面143，主體131可由具有單一特性的材料來(lái)形成。例如，基板下罩框133可由氧化鋁、陽(yáng)極化鋁或其他合適的陶瓷材料構(gòu)成。在其他實(shí)施例中，主體131可由各種材料形成，諸如，在3D打印操作中，其中，底表面144處的特性可以與頂表面143處的特性不同。主體131可由非金屬的材料(諸如，陶瓷材料或玻璃材料)形成。代表性的陶瓷材料包括氧化鋁、陽(yáng)極化鋁。
[0030]在一些實(shí)施例中，在處理期間，基板下罩框133通過(guò)重力固定至基板支撐件130。在一些實(shí)施例中，基板下罩框133可使用形成在該基板下罩框133的底表面中的一個(gè)或多個(gè)凹口(notch)(未示出)來(lái)與基板支撐件130對(duì)準(zhǔn)，所述基板下罩框133的底表面與從基板支撐件130突出的一個(gè)或多個(gè)支柱(未示出)接合。替代地或附加地，基板支撐件130中的一個(gè)或多個(gè)凹口(未不出)可與從基板下罩框133的底表面突出的一個(gè)或多個(gè)支柱(未不出)對(duì)準(zhǔn)，以便將該基板下罩框133固定至基板支撐件130。在其他實(shí)施例中，基板下罩框133由緊固件(例如，圖3中所示的緊固件333)來(lái)緊固至基板支撐件。在一個(gè)實(shí)施例中，基板下罩框133包括用于與氣體限制器135對(duì)準(zhǔn)的一個(gè)或多個(gè)定位銷(未示出)。在其他實(shí)施例中，基板下罩框133可通過(guò)替代技術(shù)來(lái)固定至基板支撐件?；逑抡挚?33配置成在基板處理期間覆蓋基板支撐件130的外圍邊緣。另外，當(dāng)基板105設(shè)置在基板支撐件130上時(shí)，基板下罩框133設(shè)置在基板105的外緣107的下方?；逑抡挚?33防止基板支撐件130在基板處理期間被暴露于等離子體。
[0031]圖2是圖1的設(shè)置在基板支撐件130上的基板下罩框133的俯視圖?；逑抡挚?33可以具有矩形框架形狀，所述矩形框架形狀具有孔280。基板下罩框133的主體131可具有內(nèi)主體邊緣247和外主體邊緣249。內(nèi)主體邊緣247對(duì)孔280定界，所述孔280限定矩形框架中心部分。基板下罩框133的主體131可由在外主體邊緣249上的氣體限制器135部分地覆蓋。例如，氣體限制器135的內(nèi)周235可以與外主體邊緣249的頂表面143重疊。另外，基板下罩框133的主體131的內(nèi)主體邊緣247可配置成由基板105部分地覆蓋。例如，當(dāng)基板105設(shè)置在基板支撐件130上時(shí)，基板105的外圍205可與內(nèi)主體邊緣247的頂表面143重疊。在基板支撐件130的俯視圖中，基板支撐件130示出為不具有氣體限制器135，以便顯露出將在下文中進(jìn)一步討論的基板下罩框133的諸部分。
[0032]基板下罩框133可由多個(gè)區(qū)段243構(gòu)成。區(qū)段243配置成被布置形成基板下罩框133的矩形框架形狀。每一個(gè)區(qū)段243具有內(nèi)區(qū)段邊緣257，所述內(nèi)區(qū)段邊緣形成基板下罩框133的主體131的內(nèi)區(qū)段邊緣257的部分。每一個(gè)區(qū)段243另外具有與內(nèi)區(qū)段邊緣257相對(duì)的外區(qū)段邊緣258。
[0033]諸區(qū)段243各自都可由類似的材料(例如，陶瓷材料)形成。區(qū)段243可總體上以矩形形狀來(lái)形成基板下罩框133?；蛘?，基板下罩框133可類似于基板105而成形。例如，基板下罩框133可為圓形形狀。對(duì)于具有矩形形狀的基板下罩框133，兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段243可以一起形成第一側(cè)201。另外，兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段243可以形成第二側(cè)202。還可由基板下罩框133的兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段243來(lái)形成第三側(cè)203和第四側(cè)204。區(qū)段243各自可具有寬度237，使得相鄰區(qū)段243的寬度237可基本上類似?；蛘?，寬度237在基板下罩框133的第一側(cè)201上可與在基板下罩框133的第二側(cè)202上不同。
[0034]基板下罩框133的區(qū)段243可以具有長(zhǎng)度244。每一個(gè)區(qū)段243的長(zhǎng)度244可以是類似的?；蛘撸瑓^(qū)段243的長(zhǎng)度244可以變化。在一個(gè)實(shí)施例中，長(zhǎng)度244大于寬度237。
[0035]每一個(gè)區(qū)段243可以具有裝配元件230，裝配元件諸如，通孔，用以使用緊固件(例如，圖3中更清晰地顯示的緊固件333)來(lái)將區(qū)段243固定至基板支撐件130。裝配元件230可包括形成在區(qū)段243中的凹槽(諸如，孔口平面或埋頭孔)用以使緊固件333的頭部凹進(jìn)區(qū)段243的表面的下方。在一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)區(qū)段243具有通孔(裝配元件230)，緊固件333(諸如，機(jī)械螺桿或其他合適的緊固件)穿過(guò)該通孔，并且接合形成在基板支撐件130中的帶螺紋孔，進(jìn)而將區(qū)段243固定至基板支撐件130。或者，區(qū)段243可銷接至或結(jié)合至基板支撐件130。在另一實(shí)施例中，裝配元件230可具有銷，所述銷配置成用于接合基板支撐件130中的孔口，進(jìn)而來(lái)將區(qū)段243定位在基板支撐件130上。有利的是，可以諸如在基板支撐件130中提供基板下罩框升降桿(未示出)，以升高并降低基板下罩框133，并且基板下罩框升降桿可促成由機(jī)械臂將基板下罩框133傳送進(jìn)和傳送出處理腔室100。
[0036]區(qū)段243中的一個(gè)或多個(gè)可具有形成在內(nèi)區(qū)段邊緣257中的缺口(relief)238。其他區(qū)段243不具有缺口 238，使得內(nèi)區(qū)段邊緣257直線地延伸而不中斷。缺口 238可與升降桿138相鄰，并且形成升降桿孔292的部分。缺口 238可為升降桿138提供用于操作的空間。缺口238可從內(nèi)區(qū)段邊緣257向外區(qū)段邊緣258延伸，以便在內(nèi)區(qū)段邊緣257中形成凹陷或凹口。在一些實(shí)施例中，升降桿138的部分可朝內(nèi)區(qū)段邊緣257內(nèi)側(cè)延伸。因此，升降桿138可使基板下罩框133的內(nèi)區(qū)段邊緣257的平面斷開(kāi)。
[0037]另外，缺口238可與裝配元件230能以適應(yīng)基板支撐件130和基板下罩框133的熱膨脹而不干擾升降桿138的方式來(lái)與裝配元件230對(duì)準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可將假想線284繪制為穿過(guò)裝配元件230、缺口 238和升降桿138，該假想線與內(nèi)區(qū)段邊緣257基本上垂直。裝配元件230、缺口 238和升降桿138沿假想線284的對(duì)準(zhǔn)防止區(qū)段243因基板支撐件130和基板下罩框133在平行于內(nèi)區(qū)段邊緣257的方向上的相對(duì)膨脹而粘結(jié)(S卩，接觸)升降桿138。在另一實(shí)施例中，裝配元件230、缺口238和升降桿138與基板支撐件130的中心290徑向地對(duì)準(zhǔn)。在又一實(shí)施例中，缺口238和升降桿138不與裝配元件230對(duì)準(zhǔn)。缺口238與裝配元件230之間的距離可以足夠小，使得單獨(dú)的區(qū)段243的熱膨脹不會(huì)使缺口 238與升降桿138不對(duì)準(zhǔn)。
[0038]當(dāng)基板下罩框133由相對(duì)于彼此可移動(dòng)的諸單獨(dú)的區(qū)段243制成時(shí)，區(qū)段243防止基板下罩框133在平行于內(nèi)區(qū)段邊緣257的方向上彎曲或壓縮，這進(jìn)一步允許基板支撐件130相對(duì)于基板下罩框133膨脹，并且不粘結(jié)升降桿138。另外，基板支撐件130和基板下罩框133在垂直于內(nèi)區(qū)段邊緣257的方向上的相對(duì)膨脹通過(guò)在升降桿138的外部銷接區(qū)段243的裝配元件230的位置來(lái)適應(yīng)，使得由于區(qū)段243具有小于基板支撐件130的膨脹系數(shù)而致使基板支撐件130相對(duì)于基板下罩框133而膨脹，缺口 238與升降桿138之間的空隙實(shí)際上增加，進(jìn)而防止在使用時(shí)對(duì)升降桿138的粘結(jié)。與常規(guī)設(shè)計(jì)相比，區(qū)段243中形成的缺口238允許升降桿138放置成更靠近內(nèi)區(qū)段邊緣257，并且防止基板下罩框133在低溫下接觸升降桿138并干擾升降桿138的操作。當(dāng)升降桿138更靠近基板105的外圍205時(shí)，實(shí)現(xiàn)了更大的可使用基板區(qū)域，因?yàn)樵醋陨禇U138上方的基板上的熱學(xué)差異的任何不均勻性預(yù)防被交付到基板105的最外側(cè)邊緣。
[0039]圖3是圖2中所示的基板下罩框133的穿過(guò)剖面線3-3截得的橫截面圖。氣體限制器135示出為設(shè)置在基板下罩框133的頂表面143上?；逑抡挚?33在裝配元件230處被附接至基板支撐件130。在圖3中所示的實(shí)施例中，使緊固件333穿過(guò)裝配元件230并將基板下罩框133螺紋附接至基板支撐件130?；逯渭?05設(shè)置在基板支撐件130的基板接收表面132 上。
[0040]基板105可與基板下罩框133重疊長(zhǎng)度330，例如，重疊幾毫米。與基板下罩框133重疊的長(zhǎng)度330可隨基板支撐件130的熱膨脹而變化。在裝配元件230處，由緊固件333將基板下罩框133固定至基板支撐件130，并且該基板下罩框133因此在被加熱和冷卻時(shí)維持與升降桿138的對(duì)準(zhǔn)。
[0041]升降桿138可操作以升高和降低基板105。升降桿接觸基板105的下側(cè)306。由于基板支撐件130在升降桿138處的溫差，基板105的下側(cè)306在升降桿138的區(qū)域305處會(huì)經(jīng)歷處理速率的不規(guī)則性。該不規(guī)則性可能導(dǎo)致缺陷。由于由升降桿138處的溫差造成的不規(guī)則性，區(qū)域305會(huì)變得不可使用。為了增加基板105的可用的無(wú)缺陷區(qū)域，可通過(guò)使升降桿138以盡可能接近基板105的外圍205的方式來(lái)接觸基板105來(lái)減小具有缺陷的區(qū)域305。
[0042]通過(guò)在基板下罩框133中提供缺口238，升降桿138可定位成更靠近基板105的外圍205。例如，缺口 238可允許升降桿與基板下罩框133的內(nèi)區(qū)段邊緣257重疊，并且基板下罩框133不干擾升降桿138的操作。在一個(gè)實(shí)施例中，缺口238具有幾毫米的深度342，例如，略大于升降桿138的頭部直徑的約一半。間隙344限定在升降桿138與缺口 238之間，以便允許基板下罩框133熱膨脹且不粘結(jié)升降桿138。
[0043]圖4是圖2中所示基板下罩框133的穿過(guò)剖面線4-4截得的橫截面圖，該橫截面視圖示出形成基板下罩框133的部分的多個(gè)區(qū)段243。區(qū)段243示出為設(shè)置在基板支撐件130上。每一個(gè)區(qū)段具有第一端401和第二端402。區(qū)段243的每一端401、402具有用于形成與相鄰的區(qū)段243的相對(duì)端401、402之間的膨脹接頭450的互補(bǔ)的幾何形狀。例如，區(qū)段243的第一端401形成膨脹接頭450的第一側(cè)，而第二端402具有與第一端401的幾何形狀互補(bǔ)的幾何形狀，并且因此形成膨脹接頭450的第二側(cè)。膨脹接頭450允許基板下罩框133在平行于內(nèi)區(qū)段邊緣257中的每一個(gè)的方向上的熱膨脹，同時(shí)阻止從限定在基板下罩框133上方的工藝容積106的區(qū)域460對(duì)基板支撐件130的直視，S卩，防止直接暴露于基板支撐件130。因此，區(qū)域460中的化學(xué)品、氣體、等離子體或其他環(huán)境元素不接觸基板支撐件130。
[0044]膨脹接頭450允許基板下罩框133的一個(gè)區(qū)段243相對(duì)于該基板下罩框133的相鄰區(qū)段243的移動(dòng)。形成在相鄰的區(qū)段243之間的膨脹接頭450允許基板下罩框133隨著基板支撐件130的溫度和膨脹的改變而膨脹或收縮。膨脹接頭450可以是搭接接頭、嵌接接頭、指形接頭、或允許基板下罩框133的諸個(gè)單獨(dú)的區(qū)段243相對(duì)于每一個(gè)相鄰的區(qū)段243移動(dòng)并同時(shí)阻擋處理區(qū)域460與基板支撐件130之間的視線的其他合適的接頭。
[0045]在一個(gè)實(shí)施例中，膨脹接頭450是搭接接頭。區(qū)段243的端401、402可以包括止回部(check)448和肩部452中的至少一個(gè)。例如，如圖4所示，第一端401可以具有止回部448，而第二端402可具有位于第二端402處的肩部452?；蛘?，如圖7中所描繪的實(shí)施例中所示，端401、402兩者均可具有止回部448，該實(shí)施例配置成在任一側(cè)上與在面向的端上具有肩部452的相鄰的鄰接區(qū)段243配對(duì)。
[0046]繼續(xù)參考圖4，止回部448可具有適于適應(yīng)基板支撐件130的膨脹的長(zhǎng)度426。肩部452可具有與止回部448的長(zhǎng)度426相稱的長(zhǎng)度424。在一個(gè)實(shí)施例中，長(zhǎng)度424、426是基本上類似的。止回部448配置成當(dāng)鄰接諸區(qū)段243以在基板支撐件130上形成基板下罩框133時(shí)，在肩部452的下方滑動(dòng)。選擇形成基板下罩框133的區(qū)段243的肩部452和止回部448的長(zhǎng)度424、426，以便在高溫下維持諸區(qū)段243之間的間隙420，從而避免起弧或等離子體穿過(guò)。另夕卜，在相鄰的區(qū)段243之間的膨脹接頭450允許諸區(qū)段243的頂表面143以及底表面144在第一端401與第二端402接合時(shí)保持共平面。
[0047]在裝配元件230處，每一個(gè)區(qū)段243被固定至基板支撐件130。因此，當(dāng)基板支撐件130因熱膨脹而增長(zhǎng)時(shí)，區(qū)段243在第一端401和第二端402兩個(gè)方向上相等地增長(zhǎng)，同時(shí)缺口238維持與升降桿138對(duì)準(zhǔn)。區(qū)段243可與相鄰的區(qū)域243間隔開(kāi)，以便在一個(gè)區(qū)段243的第一面446與相鄰的區(qū)段243的第二面443之間維持間隙420。間隙420可配置成遍及適于利用基板下罩框133進(jìn)行的處理的溫度范圍均小于止回部448的長(zhǎng)度424。例如，間隙420可配置成從約O攝氏度至約500攝氏度都小于止回部448的長(zhǎng)度424。當(dāng)被加熱時(shí)，基板支撐件130可熱膨脹以將諸區(qū)段243分開(kāi)小于止回部448的長(zhǎng)度。因此，當(dāng)基板下罩框133的每一個(gè)區(qū)段243都分開(kāi)并且第一面446不接觸第二面443時(shí)，間隙420變得更小，這防止了基板下罩框133的彎曲或?qū)υ摶逑抡挚虻钠渌麚p壞。
[0048]如上文所討論，區(qū)段243形成組合式基板下罩框133。有利的是，可考慮到基板下罩框的熱膨脹，并可防止該基板下罩框?qū)ι禇U干擾。升降桿可有利地放置成更靠近基板的邊緣，從而允許基板具的更多可使用區(qū)域。另外，組合式基板下罩框允許利用舊式(legacy)升降桿位置并且向內(nèi)地來(lái)使用基板下罩框。組合式基板下罩框中的缺口允許升降桿與該組合式基板下罩框之間的重疊，并且使得高溫下因熱膨脹而造成的不對(duì)準(zhǔn)最小化。有利的是，通過(guò)在升降桿位置中移動(dòng)，并且使由基板上的不均勻性而造成的缺陷的總面積最小化，基板利用率將增加。
[0049]圖5、圖6和圖7是基板下罩框133的另一實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D、仰視圖和主視圖。圖5的基板下罩框133與參考圖1-4所討論的基板下罩框基本上相同，不同之處在于，在圖5中，含缺口 238的區(qū)段243的主體131的底表面144包括凸臺(tái)500。凸臺(tái)500從區(qū)段243的主體131的底表面144延伸，并且接合形成在基板支撐件130的第二突出部分141中的凹槽504。凸臺(tái)500連同延伸穿過(guò)裝配元件230的緊固件333—起在區(qū)段243與基板支撐件130之間提供兩個(gè)互鎖定位特征，這防止區(qū)段243旋轉(zhuǎn)至缺口 238可與升降桿138接觸的位置。
[0050]在圖5-7所描繪的實(shí)施例中，凸臺(tái)500與內(nèi)區(qū)段邊緣257齊平，并且缺口238延伸到凸臺(tái)500中。凸臺(tái)500還與端401、402以及外區(qū)段邊緣258間隔開(kāi)。
[0051]除了上述示例實(shí)施例之外，附加的非限制性示例可描述用于使用基板下罩框133來(lái)處理基板的方法，所述方法如下。
[0052]示例1.一種用于處理基板的方法，所述方法包括:
[0053]將基板放置在具有包含八個(gè)或更多個(gè)區(qū)段的組合式基板下罩的基板支撐件上，其中，每一個(gè)區(qū)段具有用于將所述區(qū)段固定至所述基板支撐件的裝配元件，并且其中，所述區(qū)段中的至少4個(gè)區(qū)段具有形成在內(nèi)區(qū)段邊緣上的缺口，所述缺口和所述裝配元件在從所述內(nèi)區(qū)段垂直延伸的假想線上對(duì)準(zhǔn)；
[0054]在處理腔室內(nèi)生成等離子體；以及
[0055]在支持等離子體的存在的所述基板上處理所述基板。
[0056]盡管上述內(nèi)容針對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例，但是可設(shè)計(jì)本實(shí)用新型的其他和進(jìn)一步的實(shí)施例而不背離本實(shí)用新型的基本范圍，并且本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求書來(lái)確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在真空處理腔室的基板支撐件上使用的框架，所述基板支撐件具有用于接收升降桿的升降桿孔，所述框架包括: 兩個(gè)短主體；以及 兩個(gè)長(zhǎng)主體，所述兩個(gè)長(zhǎng)主體配置成與短框?qū)右孕纬删匦涡螤?，其中，所述兩個(gè)長(zhǎng)主體中的每一個(gè)長(zhǎng)主體包括兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段，并且所述區(qū)段中的至少一個(gè)區(qū)段具有缺口，所述缺口形成升降桿孔的至少部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其特征在于，所述區(qū)段的長(zhǎng)度是類似或變化的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其特征在于，所述缺口具有大于所述升降桿的頭部直徑的一半的深度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架，其特征在于，所述區(qū)段進(jìn)一步包括: 內(nèi)區(qū)段邊緣，其中所述內(nèi)區(qū)段邊緣形成所述長(zhǎng)主體和述短主體的內(nèi)邊緣； 外區(qū)段邊緣，所述外區(qū)段邊緣與所述內(nèi)區(qū)段邊緣相對(duì)； 第一端，所述第一端與所述內(nèi)區(qū)段邊緣相鄰； 第二端，所述第二端與所述第一端相對(duì)，其中，所述第一端在形狀上與所述第二端是互補(bǔ)的，并且其中，相鄰區(qū)段的第一端和第二端形成膨脹接頭。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的框架，其特征在于，所述膨脹接頭是搭接接頭，并且在所述第二端處的搭接接頭的肩部配置成與在所述第一端處的搭接接頭的止回部重疊。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的框架，其特征在于，每一個(gè)區(qū)段進(jìn)一步包括: 裝配元件，其中，每一個(gè)裝配元件可包括孔口平面或埋頭孔，所述孔口平面或埋頭孔形成在所述區(qū)段中，并且用于使緊固件的頭部凹進(jìn)至所述區(qū)段的頂表面下方。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的框架，其特征在于，所述裝配元件與所述缺口以及所述框架的中心對(duì)準(zhǔn)，或與所述內(nèi)區(qū)段邊緣的垂線對(duì)準(zhǔn)。8.一種組合式基板下罩框，所述組合式基板下罩框包括: 主體，所述主體被成形為矩形框架，所述矩形框架具有內(nèi)主體邊緣以及外主體邊緣，其中所述內(nèi)主體邊緣對(duì)所述矩形框架的孔定界，其中所述主體包括: 多個(gè)區(qū)段，所述多個(gè)區(qū)段配置成被布置在所述主體的所述矩形框架形狀中，其中，每一個(gè)區(qū)段包括: 內(nèi)區(qū)段邊緣，其中所述內(nèi)區(qū)段邊緣形成所述主體的內(nèi)邊緣； 外區(qū)段邊緣，所述外區(qū)段邊緣與所述內(nèi)區(qū)段邊緣相對(duì)； 第一端，所述第一端與所述內(nèi)區(qū)段邊緣相鄰； 第二端，所述第二端與所述第一端相對(duì)，其中，所述第一端在形狀上與所述第二端是互補(bǔ)的，并且其中，相鄰區(qū)段的第一端和第二端形成膨脹接頭；以及 裝配元件;并且其中，所述區(qū)段中的至少四個(gè)區(qū)段各自進(jìn)一步包括: 缺口，所述缺口形成在所述內(nèi)區(qū)段邊緣上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合式基板下罩框，其特征在于，其中，所述缺口和所述裝配元件在從所述內(nèi)區(qū)段垂直延伸的假想線上對(duì)準(zhǔn)。10.一種處理腔室，所述處理腔室包括: 多個(gè)壁； 底部； 蓋，其中，所述多個(gè)壁、所述底部和所述蓋限定內(nèi)部容積；以及 基板支撐件，所述基板支撐件設(shè)置在所述內(nèi)部容積中，所述基板支撐件具有升降桿和組合式基板下罩框，其中，所述組合式基板下罩框包括: 兩個(gè)短主體；以及 兩個(gè)長(zhǎng)主體，所述兩個(gè)長(zhǎng)主體配置成與短框?qū)右孕纬删匦涡螤睿渲兴鰞蓚€(gè)長(zhǎng)主體中的每一個(gè)長(zhǎng)主體包括兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段，并且所述區(qū)段中的至少一個(gè)區(qū)段具有缺口，所述缺口形成升降桿孔的至少部分。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理腔室，其特征在于，所述缺口配置成與所述升降桿對(duì)準(zhǔn)。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理腔室，其特征在于，所述升降桿的部分不與兩個(gè)長(zhǎng)主體重疊。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理腔室，其特征在于，所述區(qū)段的長(zhǎng)度是類似或變化的。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理腔室，其特征在于，所述缺口具有略大于所述升降桿的頭部直徑的約一半的深度。15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理腔室，其特征在于，所述區(qū)段進(jìn)一步包括: 內(nèi)區(qū)段邊緣，其中，所述內(nèi)區(qū)段邊緣形成所述長(zhǎng)主體和所述短主體的內(nèi)邊緣； 外區(qū)段邊緣，所述外區(qū)段邊緣與所述內(nèi)區(qū)段邊緣相對(duì)； 第一端，所述第一端與所述內(nèi)區(qū)段邊緣相鄰； 第二端，所述第二端與所述第一端相對(duì)，其中，所述第一端在形狀上與所述第二端是互補(bǔ)的，并且其中，相鄰區(qū)段的第一端和第二端形成膨脹接頭。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的處理腔室，其特征在于，所述膨脹接頭是搭接接頭，并且在所述第二端處的搭接接頭的肩部配置成與在所述第一端處的搭接接頭的止回部重疊。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的處理腔室，其特征在于，每一個(gè)區(qū)段進(jìn)一步包括: 裝配元件，其中，每一個(gè)裝配元件可包括孔口平面或埋頭孔，所述孔口平面或埋頭孔形成在所述區(qū)段中，并且用于使緊固件的頭部凹進(jìn)至所述區(qū)段的頂表面下方。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的處理腔室，其特征在于，所述裝配元件與所述缺口以及所述框架的中心對(duì)準(zhǔn)，或者與所述內(nèi)區(qū)段邊緣的垂線對(duì)準(zhǔn)。19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理腔室，其中，所述區(qū)段中的兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段形成所述兩個(gè)短主體中的每一個(gè)短主體。
【文檔編號(hào)】C23C16/44GK205710904SQ201520995613
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日
【發(fā)明人】D·李, R·L·蒂娜, J·M·懷特, W·N·斯特林, 崔壽永, 趙來(lái), 王大鵬, 古田學(xué)
【申請(qǐng)人】應(yīng)用材料公司