專(zhuān)利名稱(chēng)：等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積基座支撐設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子工業(yè)中的基板制程系統(tǒng)，特別是涉及平板顯示器制造中用于支撐大尺寸基板的設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
平板顯示器通常是利用電子器件，例如絕緣體、導(dǎo)電器及薄膜晶體管(TFT’ S)的有源矩陣制造用于各種裝置，例如電視屏幕及計(jì)算機(jī)屏幕等的面板屏幕。一般而言，這些平板顯示器是在大面積基板上制造，這些大面積基板可以包含兩片由玻璃、聚合物材料或其它適宜材料(其上可形成電子組件)制成的薄板。液晶材料或金屬接觸點(diǎn)矩陣層、半導(dǎo)體有源層以及電介質(zhì)層則經(jīng)由一系列步驟淀積和夾設(shè)于兩薄板之間。這些平板中的至少一個(gè)包括一將連接至電源的導(dǎo)電薄膜，而電源會(huì)改變晶體材料的方向，并于屏幕表面產(chǎn)生圖案顯不。 這些制程通常需要大面積基板經(jīng)過(guò)多個(gè)淀積有源矩陣材料的制程步驟?；瘜W(xué)氣相淀積(CVD)及等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相淀積(PECVD)則為已知用于淀積的幾種制程。這些制程需將淀積腔中由基座所支撐的大面積基板在淀積期間維持在相對(duì)于淀積設(shè)備固定的位置，以確保淀積層的均勻性。由于市場(chǎng)對(duì)于此技術(shù)的接受，近年來(lái)平板顯示器和用于形成顯示器的基板在尺寸上已有顯著的增加。前一代大面積基板的尺寸已由約500mm乘以650mm增加至約1800mm 乘以2200_(或更大)。所應(yīng)用的這些制程都是時(shí)間密集而且有賴(lài)于高產(chǎn)量的有效制造而獲得實(shí)用和可操作的平板顯示器。因此，生產(chǎn)者無(wú)法承受因不均勻淀積而制造出無(wú)法操作、 很少量或大量的不適用件。在這些基板上進(jìn)行的CVD及PECVD制程會(huì)形成大量的熱。用于支撐大面積基板的基座通常會(huì)受熱而加熱大面積基板，而加強(qiáng)淀積制程。為了在這些制程期間維持氣體分配板和基座之間的固定位置，基座通常會(huì)由可抵抗熱及膨脹和收縮的基座支撐來(lái)進(jìn)行支撐。 基座支撐一般為陶瓷而且通常以整段條體(monolithic strips)橫跨基座的長(zhǎng)度及/或?qū)挾?，該整段條體基座具有適當(dāng)寬度及幅度，以便達(dá)成維持基座所需要的橫截面水平輪廓的的目的?；叽缫严鄬?duì)于大面積基板的尺寸作增加?；我脖仨毾鄬?duì)于基座增大尺寸，以使基座可被適當(dāng)支撐。用于支撐基座的陶瓷材料若增加尺寸會(huì)相當(dāng)昂貴，因此，業(yè)界仍對(duì)于再設(shè)計(jì)適用大面積基板的基座支撐有需求，以便容納較大基板和節(jié)省材料成本。業(yè)界也需要符合淀積反應(yīng)腔所要求形狀的操作基座的技術(shù)。圖IA為反應(yīng)腔2的側(cè)視示意圖，該反應(yīng)腔2具有一蓋件8、一底部4及多個(gè)側(cè)壁。 該反應(yīng)腔2也包括一基板支撐件或基座14，以及氣體分配板或擴(kuò)散器10，該基座用于制程期間支撐在反應(yīng)腔2內(nèi)的大面積基板16。該基座由一基座支撐板組件12所支持，其由多個(gè)多個(gè)個(gè)夾設(shè)于基座14下方及中心板22之間的平行分支板24a-24d組成。中心板22位于支撐軸33上(位于升舉板30上)并由該支撐軸33所支撐，該升舉板30連接至一垂直升舉機(jī)構(gòu)18，該升舉機(jī)構(gòu)18可提供基座14如箭頭20所示垂直移動(dòng)。圖IB是圖IA所示基座支撐板組件12的俯視示意圖。該基座14以虛線表示，以顯示出基座支撐板組件12的布局。分支板24a-24d及中心板22是陶瓷材料制成的大型整段條體，以用于支撐基座14。有效而成功的淀積制程需要基板16于制程期間可維持在反應(yīng)腔2內(nèi)的所要求位置。如先前所提及，在PECVD制程期間會(huì)產(chǎn)生大量的熱。大面積基板16可能會(huì)接近熔融狀態(tài)而因此相當(dāng)柔軟。大面積基板16的平坦度取決于基座14的平坦度及堅(jiān)硬度，其次，基座 14的平坦度是取決于基座支撐板組件12的堅(jiān)硬度及平坦度。為使基座14可作為RF激發(fā)配置的陰極，較佳是由導(dǎo)電性材料制成，例如鋁，其易受熱及引力的影響而致使大面積基板 16凹陷或彎曲。這些力可通過(guò)將基座14維持所要求的截面水平輪廓和其次其上支撐的大面積基板16的截面水平輪廓的方式，由基座支撐板組件12所抵銷(xiāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種解決因利用大型陶瓷塊體支撐大面積基座來(lái)取代現(xiàn)行使用的使用多個(gè)小型支撐板經(jīng)定位以維持所要求截面水平輪廓的支撐組件所遭遇問(wèn)題的方法，并降低傳遞給相應(yīng)大面積基板的基座變形。 在一實(shí)施例中，基座支撐裝置具有多個(gè)支撐板，適于將基座支撐于淀積反應(yīng)腔中， 其中這些支撐板的至少四個(gè)適于連接到至少兩個(gè)支撐軸，而延伸至淀積反應(yīng)腔外側(cè)。在另一實(shí)施例中，淀積反應(yīng)腔中用于支撐大面積基板的裝置具有一基座，其適于支撐大面積基板，多個(gè)基座支撐板則定位于基座下方，且多個(gè)支撐軸連接至這些支撐板下方的丨個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器，其中多個(gè)支撐板下方的多個(gè)支撐軸的至少兩個(gè)會(huì)延伸至淀積反應(yīng)腔外側(cè)。在另一實(shí)施例中，用于調(diào)整大面積基板平坦度的裝置包括一反應(yīng)腔，其具有一頂部、一底部及側(cè)壁，一位于反應(yīng)腔內(nèi)的基座適于支撐該大面積基板，及至少兩個(gè)延伸至反應(yīng)腔外側(cè)的支撐軸，該至少兩個(gè)支撐軸用于支撐該基座。在另一實(shí)施例中，淀積反應(yīng)腔中用于支撐大面積基座的裝置具有至少一個(gè)支撐架 (support truss)，位于淀積反應(yīng)腔外側(cè)，和多個(gè)連接到至少一支撐架的支撐軸適于支撐基座。在另一實(shí)施例中，一種在淀積反應(yīng)腔中支撐基座的方法包括以至少一個(gè)支撐軸支撐基座的中心區(qū)域；以及以多個(gè)支撐軸支撐基座的邊緣，其中該至少一支撐軸及多個(gè)支撐軸是延伸至反應(yīng)腔外側(cè)，并連接到至少一個(gè)垂直致動(dòng)器。


通過(guò)參考實(shí)施例和附圖對(duì)以上簡(jiǎn)述的本發(fā)明進(jìn)行更特別的說(shuō)明，以便可以更詳細(xì)地了解本發(fā)明的前述特征。然而，應(yīng)注意的是附圖僅說(shuō)明本發(fā)明的一般實(shí)施例，因此不應(yīng)視為發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明也可涵蓋其它等效實(shí)施例。
圖IA(現(xiàn)有技術(shù))是具有基座支撐板組件的反應(yīng)腔的截面示意圖。圖IB(現(xiàn)有技術(shù))是圖IA中該基座支撐板組件的俯視示意圖。圖2A系等離子反應(yīng)腔的一實(shí)施例的截面示意圖。圖2B是基座支撐組件的一實(shí)施例的俯視示意圖。圖3A是等離子反應(yīng)腔的另一實(shí)施例的截面示意圖。圖3B是基座支撐組件的另一實(shí)施例的俯視示意圖。圖4基座支撐組件的另一實(shí)施例的俯視示意圖。圖5是基座支撐組件的另一實(shí)施例的俯視示意圖。

圖6是基座支撐組件的另一實(shí)施例的俯視示意圖。圖7是基座支撐組件的另一實(shí)施例的俯視示意圖。圖8是基座支撐組件的另一實(shí)施例的俯視示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
2 反應(yīng)腔3升舉銷(xiāo)
4 底部5 升舉點(diǎn)
6 側(cè)壁7 支撐點(diǎn)
10 擴(kuò)散器12 支撐板組件
14 基座16 大面積基板
17 等離子區(qū)18 垂直升舉機(jī)構(gòu)
20 箭頭22 等離子反應(yīng)腔
24 底部24a-24d 平行分支板
26 側(cè)壁28 頂部
29 支撐板30 升舉版
32 等離子反應(yīng)腔33 軸桿
34 反應(yīng)腔底部36 側(cè)壁38 頂部39 支撐板
49a-49d 支撐板59 支撐板
69 支撐板79 支撐板
89 支撐板200 支撐組件
213 氣體入口214 基座
215 電源217 氣體源
218 垂直致動(dòng)器219 真空源
221 冷卻塊228 開(kāi)關(guān)閥
230 移動(dòng)塊231 支撐架
232 密封物233 單一支撐軸
234 單一支撐軸250 內(nèi)部區(qū)域
260 邊緣265 中心區(qū)域
300 支撐組件313 氣體入口
314 基座315 電源
317 氣體源318 垂直致動(dòng)器
319 真空源328 開(kāi)關(guān)閥
321 冷卻塊324 支撐軸
324a-324c 平行分支板330 移動(dòng)塊
332 密封物333 支撐軸
334 支撐軸360 邊緣
365 中心區(qū)域400 支撐組件
414 基座424e,424f 分支板
460 邊緣465 中心區(qū)域
500 支撐組件514 基座
560 邊緣565 中心區(qū)域
600 支撐組件614 基座
624a-624e 分支板700 支撐組件
714 基座724a 縱向支撐組件
724b 橫向支撐組件760 邊緣765 支撐中心區(qū)域770 底座結(jié)構(gòu)
800 支撐組件814 基座
822 中心板860 邊緣
865 中心區(qū)域
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供支撐大面積基板的設(shè)備及方法，其可最小化熱及引力所致的彎曲或撓曲，并提供充分平坦的表面以支撐基座或基板支撐件，因而可以以較平坦或水平方位支撐基板。在多個(gè)方面也提供多個(gè)經(jīng)隔絕的升舉點(diǎn)用于抵銷(xiāo)基板支撐變形或終端凹陷、或經(jīng)由這些升舉點(diǎn)操控基座以于基座中形成所要求的水平輪廓。參考圖中所示各種組件的水平輪廓及/或水平方位，所說(shuō)的圖表示圖標(biāo)特定組件的水平截面圖。此處所述的這些實(shí)施例是利用具有較小陶瓷支撐板以支撐基座的基座的支撐組件取代圖1A、1B所示的基座支撐板組件12。如此具有優(yōu)勢(shì)的原因在于這些適于接收基座支撐板組件的反應(yīng)腔不需要大幅的再設(shè)計(jì)，且反應(yīng)腔內(nèi)有待維持真空的體積與圖IA所示反應(yīng)腔的體積完全相等。這些支撐板與圖IA及IB的基座支撐板組件相比制造費(fèi)用較便宜。 為避免混淆，圖中盡可能以共同的附圖標(biāo)記表示相同組件。圖2A是一具有基座支撐組件200的等離子反應(yīng)腔22的一個(gè)實(shí)施例的截面圖示意，其用于在基座中形成并維持一所要求的水平輪廓。該所要求的水平輪廓可為平面、凹面或凸面中的一種。反應(yīng)腔22可為任何尺寸以容納任一已知或未知尺寸的大面積基板。該反應(yīng)腔22包括頂部28、側(cè)壁26及底部24以界定出一內(nèi)部區(qū)域250。該內(nèi)部區(qū)域250包括一連接至一基座214上方的反應(yīng)腔22的氣體分配板或擴(kuò)散器10。該反應(yīng)腔與一氣體源 217連通，氣體源217連接至一液體入口 213以提供制程氣體至內(nèi)部區(qū)域250。該反應(yīng)腔連接至一射頻電源215，以將制程氣體激發(fā)成為等離子以在擴(kuò)散器10下方形成等離子區(qū)17。 該基座214可以一內(nèi)嵌或連接至基座214的電阻式加熱器進(jìn)行加熱，或基座214可以加熱燈加熱、或適于加熱基座的其它形式熱能。反應(yīng)腔22連接至一真空源219以排空反應(yīng)腔的內(nèi)部區(qū)域250。多個(gè)升舉銷(xiāo)3也如圖所示設(shè)于基座214中，且通過(guò)可移動(dòng)地設(shè)于基座214中的適當(dāng)孔洞幫助傳送大面積基板(未示出)。在操作中，大面積基板通過(guò)一機(jī)械手(未示出)置于這些這些升舉銷(xiāo)3的上表面?；?14接著垂直升起，以讓這些這些升舉銷(xiāo)3可縮回以將基板置放于基座214上表面。上方置有大面積基板的基座214會(huì)接著升至等離子區(qū)17以進(jìn)行制程?；?14由多個(gè)基座支撐板29支撐，其由多個(gè)支撐軸桿234以及一經(jīng)由反應(yīng)腔底部24的孔洞延伸至反應(yīng)腔22外側(cè)(即周邊環(huán)境)的單一支撐軸桿233所支撐?；伟?29的尺寸、數(shù)量以及形狀經(jīng)配置以在基座214中形成并維持所要求的水平輪廓。所要求的水平輪廓可為平面、凹面或凸面中的一種。密封物232，如可彎曲風(fēng)箱(flexible bellows) 可提供真空緊密的密封以將反應(yīng)腔22與支撐軸桿233、234等周邊環(huán)境隔絕?；渭?231可為多個(gè)支撐軸桿234及支撐板29提供支撐。 在一實(shí)施例中，一單一垂直致動(dòng)器218可提供垂直移動(dòng)，而垂直移動(dòng)會(huì)傳至與支撐架231連通的移動(dòng)塊230，該支撐架231連接至多個(gè)支撐軸桿233、234。在另一實(shí)施例中(未示出)，這些支撐軸桿234可連接至兩個(gè)支撐架231，每一支撐架均與至少一垂直致動(dòng)器連通，同時(shí)支撐架233連接至移動(dòng)塊230或直接連接至垂直致動(dòng)器218。在此實(shí)施例中， 基座214在其邊緣260鄰近處由多個(gè)連接到至少兩個(gè)支撐架的支撐軸桿234所支撐，而這些支撐架與至少一垂直致動(dòng)器連通，同時(shí)基座214的中心區(qū)域265則由支撐軸桿233以直接、或間接的方式與垂直致動(dòng)器218連通。在另一實(shí)施例中(未示出)，基座214邊緣260 可由一支撐架支撐，該支撐架由俯視看是和支撐軸桿234 —樣的形態(tài)，同時(shí)基座214中心區(qū)域265則由支撐軸桿233所支撐，支撐軸桿233是以直接、或間接方式與垂直致動(dòng)器218連通。在此實(shí)施例中，該支撐架由俯視看可為矩形形態(tài)，其具有多個(gè)與其連接并適于接觸及支撐基座214邊緣260的支撐軸桿234，例如X形態(tài)或星形形態(tài)。任何來(lái)自基座214及反應(yīng)腔22且會(huì)由軸233及234吸收的熱量均可在任何熱量傳至致動(dòng)器218之前由移動(dòng)塊230 吸收?；蛘撸鋮s塊221可加至這些密封物232下方，以幫助最小化任何可能會(huì)傷害致動(dòng)器 218的熱遷移(thermal migration)。這些軸233及234也可以制造為包括內(nèi)冷卻通道(未示出)。致動(dòng)器218可為任一可提供垂直移動(dòng)的致動(dòng)器，且可以空氣、液壓、電力或其它機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。當(dāng)致動(dòng)器218啟動(dòng)時(shí)，基座214會(huì)經(jīng)由移動(dòng)塊230、支撐架231、支撐軸桿233與 234及支撐板29整體機(jī)械移動(dòng)而被迫使按箭頭20方向上升或下降。圖2B為圖2A所示基座支撐組件200的俯視示意圖?；?14以虛線圖示，以表示支撐板29的布局及對(duì)應(yīng)基座升舉點(diǎn)5。這些升舉點(diǎn)5的每一個(gè)表示支撐板29下方支撐軸桿233及234的位置。任一數(shù)量的基座升舉點(diǎn)5及對(duì)應(yīng)支撐板29可加至所示的布局，以抑制或抵銷(xiāo)任何會(huì)改變基座214所要求的水平輪廓的引力及熱力。基座升舉點(diǎn)5的數(shù)量也可通過(guò)改變支撐板29尺寸的方式縮減。支撐板29的形狀也可改變以向基座214提供支撐。在一實(shí)施例中，該支撐板29為環(huán)形，在一實(shí)施例中這些支撐板29為圓形。在其它實(shí)施例中，這些支撐板29可為多邊形，例如矩形、梯形、六角形、八角形或三角形?；谓M件 200也可包括多個(gè)結(jié)合這些形狀的支撐板29。在另一實(shí)施例中，一間隔物或墊片(shim，未示出)可置于支撐板29及軸233或234之間，及/或支撐板29及基座214之間，以提供給基座214更進(jìn)一步的調(diào)整及和支撐。 圖3A是具有基座支撐組件300的等離子反應(yīng)腔32的另一實(shí)施例的示意圖，該基座支撐組件300是配置用以在基座314中形成并維持所要求的水平輪廓。所要求的水平輪廓可為平面、凹面或凸面中的一種。反應(yīng)腔32除了基座支撐組件300外，均與圖2A所示反應(yīng)腔22類(lèi)似。同樣的，等離子區(qū)及支撐銷(xiāo)并未圖示以更清楚說(shuō)明。在此實(shí)施例中，基座314 由多個(gè)基座支撐板39支撐，這些支撐板是由多個(gè)平行分支板324a-324c支撐。外部平行支板324a及324c由多個(gè)延伸至反應(yīng)腔32外側(cè)的支撐軸334所支撐，同時(shí)分支板324b由一單一支撐軸333支撐，其也同樣經(jīng)由反應(yīng)腔底部34延伸至反應(yīng)腔32外側(cè)。移動(dòng)塊330設(shè)于單一支撐軸333下方，同時(shí)這些支撐軸334直接與一垂直致動(dòng)器318連通?；蛘撸搯我恢屋S333可直接與垂直致動(dòng)器318連通。該垂直致動(dòng)器318可為任何可垂直移動(dòng)、且可共同或獨(dú)立控制的致動(dòng)器。然而，基座支撐板39的尺寸、數(shù)量及形狀均可配置以在基座39 中形成并維持所要求的水平輪廓。在一實(shí)施例中，支撐板39為環(huán)形，而在另一實(shí)施例中，這些支撐板39為圓形。在其它實(shí)施例中，這些支撐板39可為多邊形，例如矩形、梯形、六角形、 八角形或三角形。基座支撐300也可包括多個(gè)結(jié)合這些形狀的支撐板39。而密封物332， 如可彎曲風(fēng)箱(flexible bellows)可提供真空緊密的密封以將反應(yīng)腔32與支撐軸333、334等周邊環(huán)境隔絕。任何由軸333及334吸收的熱量均可在任何熱量傳至垂直致動(dòng)器18 之前由軸333及334以及移動(dòng)塊330吸收?；蛘?，冷卻塊321可加至這些密封物332下方， 以幫助最小化任何可能會(huì)傷害致動(dòng)器318的熱遷移。這些軸333及334也可制造為包括內(nèi)冷卻通道(未示出)。在此實(shí)施例中，這些垂直致動(dòng)器318可共同或獨(dú)立作控制?；?14邊緣360可由多個(gè)支撐板39支撐，同時(shí)基座314中心區(qū)域365是由分隔的多個(gè)支撐板39支撐。這些垂直致動(dòng)器可以電力、液壓、氣動(dòng)或其結(jié)合方式驅(qū)動(dòng)。所有垂直致動(dòng)器318均可做類(lèi)似操作，或者垂直致動(dòng)器318可為這些致動(dòng)器的任一結(jié)合，其中例如某些垂直致動(dòng)器可氣動(dòng)地操作，而其它可電力操作。在操作中，垂直致動(dòng)器318是單獨(dú)或整體被驅(qū)動(dòng)以提供基座314 垂直移動(dòng)。這些垂直致動(dòng)器18在制程期間可維持在相同位置，或可在制程期間被驅(qū)動(dòng)以調(diào)整基座314的水平輪廓。圖3B是圖3A所示基座支撐組件300的俯視示意圖。圖示基座314是以虛線表示， 顯示支撐板39的設(shè)計(jì)及對(duì)應(yīng)基座升舉點(diǎn)5。任何數(shù)量、形狀或尺寸的支撐板39均可加至或由設(shè)計(jì)中去除，以避免或抵銷(xiāo)可能會(huì)改變基座314水平輪廓的引力及熱應(yīng)力。平行分支板 324a-324c下方可見(jiàn)這些升舉點(diǎn)5，以及分支板324a及324c下方的對(duì)應(yīng)支撐板39。這些升舉點(diǎn)5用于表示支撐軸334 (位于分支板324b下方)的位置。同樣圖中所示為多個(gè)界定支撐板39及基座314間接觸區(qū)域的支撐點(diǎn)7。墊片或間隔物26可與平行分支板324a_324c 配合使用，以應(yīng)用在平行分支板324a-324c與支撐板39之間而進(jìn)一步調(diào)整基座314的平坦度。雖然此實(shí)施例中使用三個(gè)垂直致動(dòng)器318，但任一數(shù)目或其它類(lèi)型垂直致動(dòng)器 318的結(jié)合也可使用。垂直致動(dòng)器318可加至每一基座支撐點(diǎn)7下方，以減少平行分支板 324a-324c的使用。另外的垂直致動(dòng)器318、或較大且形狀較不同的基座支撐板39也可用于形成 另外的基座支撐點(diǎn)7。圖4為基座支撐組件400的俯視示意圖，該支撐組件經(jīng)配置以形成并維持基座414 中的所要求的水平輪廓。該所要求的水平輪廓可為平面、凹面或凸面中的一種。圖示基座 414以虛線表示，以說(shuō)明多個(gè)支撐板49a-49d的設(shè)計(jì)，這些分支板424e、424f及升舉點(diǎn)5是與基座414下方支撐軸(未示出)的一個(gè)上表面對(duì)應(yīng)。在此實(shí)施例中，邊緣460及基座414 中心區(qū)域465結(jié)合這些分支板424e、424f及支撐板49d以作支撐。這些支撐點(diǎn)7也同樣圖示于基座414及支撐板相接觸的區(qū)域處。雖然所示實(shí)施例包括七個(gè)升舉點(diǎn)5，但任一數(shù)目的升舉點(diǎn)5也可利用更多或較少的垂直致動(dòng)器做增加或縮減。這些支撐軸可連接至圖2A所示的支撐架，或與圖3A所示的致動(dòng)器直接連通。同樣的，也可通過(guò)增加支撐板及/或致動(dòng)器的方式將任一數(shù)目的支撐點(diǎn)7加至所示設(shè)計(jì)中，以抑制或抵銷(xiāo)任何可能會(huì)改變基座414所要求的水平輪廓的引力及熱應(yīng)力。也可加入另外的支撐板，例如，沿著分支板424e及424f 的上表面處。任一形狀或形狀結(jié)合的分支組件及垂直致動(dòng)器可用于基座414下方形成所要求的支撐結(jié)構(gòu)。同樣的，墊片或間隔物26也可單獨(dú)或與分支板424e及424f以及支撐板 49a-49d結(jié)合使用。其它間隔物(未示出)也可用于支撐軸433、434以及支撐板49a-49d 之間、或支撐軸及分支板424e、424f之間。圖5是基座支撐組件500的俯視示意圖，該支撐組件500配置以形成并維持基座 514中所要求的水平輪廓。所要求的水平輪廓可為平面、凹面或凸面的一種?；?14以虛線表示以說(shuō)明支撐板59及對(duì)應(yīng)基座升舉點(diǎn)5，這些支撐點(diǎn)各代表一支撐軸(未示出)的上表面。雖然此圖示十三個(gè)升舉點(diǎn)5，但也可增加或減少任一數(shù)目的升舉點(diǎn)5，以形成并維持基座514的所要求的水平輪廓。在一實(shí)施例中，使用多個(gè)支撐板59以支撐基座514。在另一實(shí)施例中，基座514直接與支撐軸連通，而無(wú)需使用支撐板59。在又一實(shí)施例中，多個(gè)支稱(chēng)軸直接支撐及支撐板59的結(jié)合可用于支撐基座514。圖中也表示多個(gè)支撐點(diǎn)7以界定基座514與支撐板59接觸的區(qū)域。也可由所示設(shè)計(jì)中增加或移除任一數(shù)目的支撐點(diǎn)7，以抑制或抵銷(xiāo)可能會(huì)改變基座514所要求的水平輪廓的引力及熱應(yīng)力。支撐板59的形狀及尺寸也可改變，以形成并維持基座514所要求的水平輪廓。圖6是基座支撐組件600的俯視示意圖，該支撐組件用于形成并維持基座614所要求的水平輪廓。所要求的水平輪廓可為平面、凹面或凸面的一個(gè)。圖中基座614以虛線表示，以圖示出支撐板69及對(duì)應(yīng)升舉點(diǎn)5的設(shè)計(jì)，其表示多個(gè)分支板624a-624e下方的這些支撐軸(未示出)的位置。在此實(shí)施例中，五個(gè)升舉點(diǎn)5由五個(gè)連接到至少一垂直致動(dòng)器的支撐軸所支撐。這些支撐軸可連接至圖2A所示的支撐架，或直接連通圖3A所示的垂直致動(dòng)器。雖然圖示五個(gè)升舉點(diǎn)，但也可在所示設(shè)計(jì)上增加或減少任一數(shù)目的升舉點(diǎn)。圖中也示出多個(gè)支撐點(diǎn)7以界定基座614與支撐板79間的接觸區(qū)域。也可由所示設(shè)計(jì)中增加任一數(shù)目的支撐點(diǎn)7，以抑制或抵銷(xiāo)可能會(huì)改變基座614所要求的水平輪廓的引力及熱應(yīng)力。如在其它實(shí)施例中，這些支撐板69可為任何形狀、或形狀的結(jié)合(如圓形及矩形)， 且可為任一適于將基座614以所要求的水平輪廓支撐的尺寸。圖7是基座支撐組件700的俯視示意圖，該支撐組件經(jīng)配置以形成并維持基座714 的所要求的水平輪廓。該所要求的水平輪廓可為平面、凹面或凸面。圖中基座714以虛線表示，以圖示支撐板79設(shè)計(jì)及對(duì)應(yīng)的基座升舉點(diǎn)5，這些與基座714下方多個(gè)支撐軸(未示出)的上表面以及多個(gè)支撐板79相對(duì)應(yīng)。該支撐組件700包括一底座結(jié)構(gòu)770，其包含一縱向支撐組件724a以及兩個(gè)與之連接的橫向支撐組件724b，以支稱(chēng)基座714的 中心區(qū)域765。邊緣760由多個(gè)支撐軸所支撐，而這些支撐軸由多個(gè)支撐板79下方的升舉點(diǎn)5表示。在此實(shí)施例中，底座結(jié)構(gòu)770連接至一垂直致動(dòng)器，同時(shí)邊緣760上的支撐板79則通過(guò)圖2A所述支撐架連接到至少一垂直致動(dòng)器、或直接與圖3A所述的垂直致動(dòng)器連通。任一數(shù)目、形狀或尺寸的支撐板79也可由所示設(shè)計(jì)中作增減，以抑制或抵銷(xiāo)任何可能會(huì)改變基座714所要求的水平輪廓的引力及熱應(yīng)力。圖中也表示在基座714、及支撐板79與分支板724b間接觸區(qū)域位置的支撐點(diǎn)7。也可使用碘片墊片或間隔物26以對(duì)基座714進(jìn)行校正。應(yīng)注意的是在此或其它實(shí)施例中，無(wú)論是通過(guò)支撐板79直接或間接與支撐軸連通，都可在基座714下方形成任一數(shù)目的支撐點(diǎn)7。圖8是基座支撐組件800的俯視示意圖，該支撐組件經(jīng)配置以在基座814中形成并維持所要求的水平輪廓。所要求的水平輪廓可為平面、凹面或凸面中的一種。所示基座 814以虛線表示，以說(shuō)明支撐板89設(shè)計(jì)及對(duì)應(yīng)升舉點(diǎn)5，這些與基座814下方多個(gè)支撐軸 (未示出)的上表面相對(duì)映。在此實(shí)施例中，所示的中心板822可支撐基座814的中心區(qū)域 865及支撐基座814邊緣860的多個(gè)支撐板89。中心板822可連接至一垂直致動(dòng)器，同時(shí)邊緣上的支撐板89可連接至圖2A所述的支撐架、或直接連接至圖3A所述的多個(gè)致動(dòng)器。 邊緣860周?chē)倪@些升舉點(diǎn)5可包括圖中所示的多個(gè)支撐板89、或可直接與支撐軸連通而無(wú)需使用支撐板89。若使用支撐板89，任一數(shù)目、形狀或尺寸的支撐板89均可在所示設(shè)計(jì)中作增減，以抑制或抵銷(xiāo)任何會(huì)改變基座814所要求的水平輪廓的引力及熱應(yīng)力。圖中也顯示這些表示基座814及支撐板89與中心板822間接觸區(qū)域的支撐點(diǎn)7。在一實(shí)施例中， 中心板822為矩形，而且與基座814邊緣平行。在另一實(shí)施例中，該中心板822并未平行于基座814的外緣。例如，該中心板822可為45。角以提供支撐給基座814外部角落間的區(qū)域?；蛘?，中心板822可為任何形狀，例如十字或星形。任一數(shù)目的支撐點(diǎn)7也可通過(guò)增加或移除垂直致動(dòng)器、或改變基座升舉點(diǎn)5的尺寸、位置及/或形狀、或是利用不同數(shù)目及形狀的支撐板89等方式作增減。也應(yīng)注意的是在此或其它實(shí)施例中，無(wú)論基座814是否直接或間接與支撐軸連通，均可在基座814下方形成任一數(shù)目的支撐點(diǎn)7。 雖然前述已說(shuō)明形成及維持基座中所要求的水平輪廓的設(shè)備及方法，但下文將進(jìn)一步說(shuō)明促進(jìn)基座中熱膨脹、或預(yù)負(fù)載基座的方法。前述基座支撐組件可由陶瓷材料制造， 但具較小尺寸和改變形狀，而基座一般由鋁材料制造。此兩種材料具有不同膨脹系數(shù)，和可能需要基座的預(yù)負(fù)載，以讓基座可不受支撐板及/或支撐軸的影響而擴(kuò)展，而此可通過(guò)將反應(yīng)腔中的基座垂直定位在支撐銷(xiāo)未與反應(yīng)腔接觸的位置的方式達(dá)成。在一實(shí)施例中，支撐基座中心區(qū)的垂直致動(dòng)器會(huì)接著保持靜止，且沿著基座邊緣的任一支撐軸會(huì)垂直降低以通過(guò)啟動(dòng)至少一其它垂直致動(dòng)器的方式而不與任一邊緣支撐板及/或支撐軸間作持續(xù)接觸。在另一實(shí)施例中，邊緣支撐軸保持靜止而中心支撐軸會(huì)垂直上升。在兩實(shí)施例中，基座可懸置且在中心處通過(guò)一單一支撐軸支撐，而無(wú)其它部份(例如支撐軸或支撐板)接觸基座，且設(shè)于基座中的升舉銷(xiāo)并未有任何一點(diǎn)接觸該反應(yīng)腔。也可在基座及支撐板及/或支撐軸之間設(shè)一小間隙(例如介約0. 125英時(shí)至1. 0英時(shí))，以讓基座可由中心區(qū)域徑向擴(kuò)展。來(lái)自熱源(如基座內(nèi)嵌的電阻式加熱器、加熱燈或其它連接至基座或反應(yīng)腔的熱源)的熱量也可應(yīng)用以促進(jìn)此熱膨脹。基座可通過(guò)此熱源加熱至約 100°C至約500°C的溫度以幫助膨脹。一旦基座的熱膨脹完成后，適于支撐基座邊緣的支撐軸及/或支撐板可作置放以通過(guò)降低支撐軸(支撐基座中心區(qū)域)、或升起適于支撐基座邊緣的支撐軸的方式與基座接觸。該基座可接著通過(guò)降低所有支撐軸的方式以將這些升舉銷(xiāo)(其可移動(dòng)地設(shè)于基座中)的下表面與反應(yīng)腔底部的上表面相接觸，通過(guò)將支撐銷(xiāo)的上表面升至基座的上表面上方。大面積基板可通過(guò)一機(jī)械手經(jīng)一開(kāi)關(guān)閥228 (示于圖2A)送入反應(yīng)腔，并置放于這些升舉銷(xiāo)上表面上的基座上方。該機(jī)械手可接著縮回并關(guān)閉開(kāi)關(guān)閥。反應(yīng)腔可抽至適當(dāng)壓力， 且基座可通過(guò)所有支撐軸由此傳送位置垂直升起。當(dāng)基座升起時(shí)，這些升舉銷(xiāo)會(huì)由反應(yīng)腔底部移開(kāi)，以讓基板可進(jìn)入并平放于基座上表面。基座此時(shí)可進(jìn)一步加熱，并隨后升至等離子區(qū)域17(圖2A所示)以進(jìn)行制程。一旦基板經(jīng)制程處理后，基座會(huì)降至傳送位置，并移除該經(jīng)處理的基板，且新的基板會(huì)被送入并做處理。除非制程終止并使基座冷卻，否則通過(guò)此方式預(yù)熱的基座會(huì)維持在其擴(kuò)展方向。雖然前述是關(guān)于本發(fā)明的這些實(shí)施例，然而本發(fā)明其它及進(jìn)一步的實(shí)施例均可在不背離其基本范圍下作出，而其范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定的范圍決定。
權(quán)利要求
1.一種用于在一淀積反應(yīng)腔中支撐一矩形基座的設(shè)備，包含 至少一支撐架，位于所述淀積反應(yīng)腔外側(cè)；多個(gè)支撐軸，連接至所述至少一支撐架以支撐所述矩形基座；以及至少四個(gè)支撐板，位于所述多個(gè)支撐軸和所述基座之間。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含 至少一致動(dòng)器，連接至所述至少一支撐架。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述至少一支撐架進(jìn)一步包含一第一支撐架，位于所述反應(yīng)腔外側(cè)，其是連接至多個(gè)適于支撐基座中的一個(gè)邊緣的軸桿；以及一第二支撐架，位于所述反應(yīng)腔外側(cè)，其是連接至至少一適于支撐所述基座中的一個(gè)中心區(qū)域的支撐軸。
4.一種用于在一淀積反應(yīng)腔中支撐一基座的方法，包括 利用至少一支撐軸支撐所述基座的一中心區(qū)域；以及利用多個(gè)支撐軸支撐所述基座的一邊緣，其中所述至少一支撐軸及多個(gè)支撐軸是延伸至所述反應(yīng)腔外側(cè)，且連接到至少一垂直致動(dòng)器。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，一支撐組件連接至所述至少一支撐軸以及所述多個(gè)支撐軸的至少多個(gè)。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其進(jìn)一步包含提供一連接至所述至少一支撐軸的第一垂直致動(dòng)器以及至少一連接至所述多個(gè)支撐軸的第二垂直致動(dòng)器；以及通過(guò)選擇性啟動(dòng)所述第一及所述至少第二垂直致動(dòng)器的方式調(diào)整所述基座的一水平輪廓。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一垂直致動(dòng)器及所述至少第二垂直致動(dòng)器是獨(dú)立作控制。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，一支撐組件連接至所述至少一支撐軸以及所述多個(gè)支撐軸的至少若干個(gè)。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述所要求的水平輪廓為平面。
10.一種基座支撐設(shè)備，包括多個(gè)支撐板，適于接觸一淀積反應(yīng)腔中的一基座，所述多個(gè)支撐板中的至少一個(gè)適于在所述基座的邊緣處接觸所述基座，且所述多個(gè)支撐板連接至延伸于所述淀積反應(yīng)腔外側(cè)的至少兩個(gè)支撐軸；至少一架，連接至所述至少兩個(gè)支撐軸； 一移動(dòng)塊，連接至所述至少一架； 一單一致動(dòng)器，連接至所述移動(dòng)塊；一密封物，將所述設(shè)備與所述至少兩個(gè)支撐軸周?chē)闹苓叚h(huán)境隔離；以及一冷卻塊，連接至所述密封物。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)支撐板中的每一個(gè)都包括 陶瓷材料。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)支撐板中的至少一個(gè)具有圓形形狀。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)支撐板中的至少一個(gè)具有矩形形狀。
14.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)支撐板中的至少兩個(gè)連接至所述至少兩個(gè)支撐軸之一，其中一分支板位于它們之間。
15.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，還包括連接于所述多個(gè)支撐板和所述至少兩個(gè)支撐軸之間的縱向板。
16.一種用于在一淀積反應(yīng)腔中支撐一基板的設(shè)備，包括 基座，包含第一材料；多個(gè)基座支撐板，位于所述基座下方并與所述基座相接觸，所述基座支撐板包括與所述第一材料不同的第二材料；多個(gè)支撐軸，連接至所述多個(gè)基座支撐板； 至少一架，連接至所述多個(gè)支撐軸； 移動(dòng)塊，連接至所述至少一架；一單一致動(dòng)器，位于所述多個(gè)支撐板下方并連接至所述移動(dòng)塊，且所述多個(gè)支撐軸中的至少兩個(gè)位于所述多個(gè)支撐板的下方并延伸至所述淀積反應(yīng)腔外側(cè)； 一密封物，將所述設(shè)備與所述多個(gè)支撐軸周?chē)闹苓叚h(huán)境隔離；以及一冷卻塊，連接至所述密封物。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)支撐板包括矩形形狀、圓形形狀或者這兩者的組合。
18.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，還包括 中心板，連接至所述致動(dòng)器，適于支撐所述基座的中心區(qū)域。
19.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一材料包含鋁材料。
20.一種用于調(diào)整一基板的平坦度的設(shè)備，包含 一反應(yīng)腔，具有一頂部、一底部及一側(cè)壁；一基座，具有普遍平坦的底部表面，設(shè)于所述反應(yīng)腔內(nèi)，其適于支撐所述基板；以及至少兩個(gè)支撐軸，延伸至所述反應(yīng)腔外側(cè)，所述至少兩個(gè)支撐軸適于支撐所述基座； 多個(gè)支撐板，位于所述至少兩個(gè)支撐軸和所述基座之間； 至少一架，連接至所述多個(gè)支撐軸； 移動(dòng)塊，連接至所述至少一架； 一單一致動(dòng)器，連接至所述移動(dòng)塊；一密封物，將所述設(shè)備與所述至少兩個(gè)支撐軸周?chē)闹苓叚h(huán)境隔離；以及一冷卻塊，連接至所述密封物。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)腔連接至一真空源、一氣體源以及一射頻電源來(lái)源。
22.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述基座包含鋁材料。
23.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，還包括連接于所述多個(gè)支撐板和所述至少兩個(gè)支撐軸之間的縱向板。
24.一種用于在一淀積反應(yīng)腔中支撐一具有普遍平坦的底部表面的基座的設(shè)備，包含至少一支撐架，位于所述淀積反應(yīng)腔外側(cè)；多個(gè)支撐軸，連接至所述至少一支撐架并適于支撐所述基座；多個(gè)支撐板，位于所述多個(gè)支撐軸和所述基座之間；移動(dòng)塊，連接至所述至少一支撐架；一單一致動(dòng)器，連接至所述移動(dòng)塊；一密封物，將所述設(shè)備與所述多個(gè)支撐軸周?chē)闹苓叚h(huán)境隔離；以及一冷卻塊，連接至所述密封物。
25.如權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于，還包括連接于所述多個(gè)支撐板和所述多個(gè)支撐軸之間的縱向板。
26.—種基座支撐設(shè)備，包括多個(gè)陶瓷支撐板，適于在一淀積反應(yīng)腔中連接至一基座的普遍平坦的底部表面并支持該基座的邊緣，且所述多個(gè)支撐板連接至延伸到所述淀積反應(yīng)腔外側(cè)的至少兩個(gè)支撐軸； 至少一支撐架，連接至所述至少兩個(gè)支撐軸； 移動(dòng)塊，連接至所述至少一支撐架； 一單一致動(dòng)器，連接至所述移動(dòng)塊；一密封物，將所述設(shè)備與所述至少兩個(gè)支撐軸周?chē)闹苓叚h(huán)境隔離；以及一冷卻塊，連接至所述密封物。
27.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)陶瓷支撐板中的至少一個(gè)具有圓形形狀。
28.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)陶瓷支撐板中的至少一個(gè)具有矩形形狀。
29.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)陶瓷支撐板之一包括中心板， 適于支撐所述基座的中心區(qū)域。
30.如權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其特征在于，所述中心板連接至至少兩個(gè)分支板，所述至少兩個(gè)分支板以相對(duì)于彼此基本平行的定向設(shè)置。
31.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)陶瓷支撐板中的至少兩個(gè)包括連接至中心板的分支板。
32.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于，還包括連接于所述多個(gè)陶瓷支撐板和所述至少兩個(gè)支撐軸之間的縱向板。
全文摘要
等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積基座支撐設(shè)備。提供一種用于維持或調(diào)整大面積基板的方位(或傾向性，orientation)的設(shè)備及方法，其利用多個(gè)設(shè)于一適于支撐大面積基板的基座下方的支撐板進(jìn)行。該多個(gè)支撐板是由多個(gè)連接到至少一致動(dòng)器的支撐軸予以支撐。該設(shè)備是經(jīng)設(shè)計(jì)以選擇性調(diào)整基座的水平截面輪廓，以促進(jìn)平坦且均勻的制程。水平輪廓可為平面、凹面或凸面中的一種。該設(shè)備可允許在制程前、期間或之后進(jìn)行任何調(diào)整。
文檔編號(hào)C23C16/54GK102220570SQ20111018985
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月15日
發(fā)明者恩斯特·凱勒, 栗田真一, 約翰·M·懷特 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司