等离子体反应器基板安装表面毛化制造技术

一种用于在等离子体反应器中使用的基板支架，包括：　　　　构造作为等离子体反应器的电极的电导体，其中所述电导体具有构造为用于支撑大面积基板并为该大面积基板提供热能的顶面，所述顶面具有用于接触该大面积基板的背面的多个突起区域，并且所述多个突起区域占据小于大约５０％的顶面表面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例一般涉及一种用于加工大面积基板的装置和方法。更特别 地，本专利技术的实施例涉及一种用于在半导体加工中支撑大面积基板的基板支架 和 一种制备这种支架的方法。
技术介绍
用于加工大面积基板的设备已经成为包括液晶显示器(LCD)和等离子体 显示面板(PDP)、有机发光显示器(OLED)和太阳能电池板的平板显示器 的制备中的重要投资。用于制造LCD、 PDP、 OLED或太阳能电池板的大面积 基板可以是玻璃或聚合物工件。大面积基板通常经历多个顺序工艺以在其上产生器件、导体和绝缘体。一 般在配置为执行生产工艺的单一步骤的工艺室内执行这些工艺中的每一个。为 了有效完成整个顺序工艺，通常使用多个工艺室。常用于加工大面积基板的一 个制造工艺是等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。PECVD —般用于在诸如平板基板或半导体基板上沉积薄膜。通常在以几 英寸的距离分开放置的平行电极之间的真空室中执行PECVD，平行电极之间 通常具有用于过程优化的可变间隙。在放置于真空室中的温度受控基板支架上 放置将要进行处理的基板。在某些情况中，基板支架可以是其中一个电极。将 前体气体引入到真空室中，通常通过位于真空室顶部的分配盘引导。然后通过 施加耦合到电极的RF功率将真空室中的前体气体激励或激发成等离子体。受 激气体反应以在放置于基板支架上的基板表面上形成材料层。通常，PECVD 室中的基板支架或基板支架组件配置为用于支撑并加热基板及作为激发前体 气体的电极。一般地，大面积基板，例如用于平板制备的那些基板，经常超过550mm X650 mm，表面积预想达到并超过4平方米。相应地，用于处理大面积基板 的基板支架成比例地扩大以容纳基板的大表面积。通常通过铸造制备用于高温使用的基板支架，并在铝体中封装一个或多个加热元件和热电偶。由于基板支 架的尺寸，通常在基板支架中设置一个或多个加固件以增强高运行温度(即超过350摄氏度并接近500摄氏度以使某些薄膜中的氢含量最小化)下的基板支 架硬度和性能。然后使铝基板支架阳极化以提供保护涂层。虽然以这种方式配置的基板支架己经显示出良好的处理性能，但已经观察 到两个问题。第一个问题是非均匀沉积。已经观察到薄膜厚度中小的局部变化， 经常以具有较薄薄膜厚度的点的形式出现，其可能危害在大面积基板上形成的 器件的后续产生。可以认为，基板的厚度和平坦度以及光滑平板支架表面的变 化，通常大约50微英寸，在整个玻璃基板表面的某些位置产生局部电容变化， 由此产生局部等离子体非均匀性，其导致沉积变化,例如薄沉积薄膜厚度的点。第二个问题是由摩擦起电过程或将两种材料彼此接触然后再彼此分开的 过程而产生的静电荷所引发。其结果是，静电可能在基板和基板支架之间积累， 使得在过程完成时难以将基板从基板支架分开。工业已知的额外问题是静电放电(ESD)金属线引弧问题。当基板尺寸增 加时，ESD金属线变得更长且更大。可以认为，在等离子体沉积期间ESD金 属线中的感应电流变得大到足以损害基板。该ESD金属线引弧问题已经成为 主要复发问题。因此，需要一种可以提供将要处理的基板从基板支架的必要电容去耦和为 提供良好薄膜沉积性能的充分耦合的基板支架。
技术实现思路
本专利技术一般涉及用于为等离子体反应器中的大面积基板提供必要电容去 耦的装置和方法。本专利技术的一个实施例提供用于在等离子体反应器中使用的基板支架，其包 括用于作为等离子体反应器的电极的电导体，其中电导体具有用于支撑大面积 基板并为大面积基板提供热能的顶面，顶面具有用于接触大面积基板的背面的 多个突起区域，多个突起区域占据小于大约50%的顶面表面积。本专利技术的另一实施例提供用于处理大面积基板的基板支架，其包括用于支 撑大面积基板并为大面积基板提供电容去耦的电导体，其中电导体具有均匀分 布在顶面上并与顶面上的多个降低区域连续连接的多个突起区域，多个突起区域用于充分接触大面积基板的背面，且多个突起区域占据小于大约50%的顶 面表面积，以及在电导体中封装的加热元件。本专利技术的另一实施例提供用于在等离子体室中处理大面积基板的方法，其 包括提供具有电导体的基板支架，其中电导体具有用于支撑大面积基板并为大 面积基板提供热能的顶面，顶面具有用于接触大面积基板的背面的多个突起区域且多个突起区域占据小于大约50%的顶面表面积，将大面积基板放置在基 板支架的顶面上，将前体气体引入到等离子体室，通过在电导体和平行电导体 的电极之间施加RF功率产生前体气体的等离子体。附图说明为了可以详细理解本专利技术上述特征的方式，参考实施例，给出了上述概述 的本专利技术的更加明确的描述，在附图中描述了某些实施例。然而，需要指出的 是，附图仅描述了本专利技术的典型实施例，由于本专利技术允许其它等效实施例，不 能认为附图限制了本专利技术的范围。图1示意性描述根据本专利技术一个实施例的等离子体增强化学气相沉积室 的横截面视图2示意性描述等离子体增强化学气相沉积室中的基板支架的部分透视图-，图3是根据本专利技术一个实施例的基板和基板支架顶面之间的界面的示意 放大视图4示意性描述根据本专利技术一个实施例的基板支架顶面的一个实施例； 图5A-D示意性描述制备本专利技术的基板支架顶面的顺序过程； 图6A-B示意性描述制备本专利技术的基板支架顶面的另一过程。 为了便于理解，已经尽可能地使用相同附图标记以表示附图中共有的相同 元件。然而，需要指出的是，附图仅描述了本专利技术的典型实施例，由于本专利技术 允许其它等效实施例，因此不能认为附图限制了本专利技术范围。具体实施例方式本专利技术涉及为将要处理的基板提供必要电容去耦的基板支架和制备该基 板支架的方法。特别地，本专利技术的基板支架减少基板和基板支架之间的静电并使通常与受损基板一起出现的等离子体团最小化。虽然不希望受理论限制，可 以认为，在大面积基板上的金属线之上的强等离子体加热大面积基板，在大面 积基板中引起不均匀热应力。大面积基板中的热应力可能积累到足够大以致使 大面积基板破裂。 一旦不导电大面积基板破裂，将使导电基板支架暴露于等离 子体，发生电弧或等离子体团。本专利技术的基板支架减少静电，最小化等离子体 团，并提供良好薄膜沉积性能。图1示意性描述根据本专利技术一个实施例的等离子体增强化学气相沉积系 统100的横截面视图。等离子体增强化学气相沉积系统100用于在大面积基板上形成结构和器件，例如，用于在液晶显示器(LCD)和等离子体显示器面板 (PDP)、有机发光显示器(OLED)和太阳能电池板的制备中使用的大面积 基板。将要处理的大面积基板可以是玻璃基板或聚合物基板。系统100 —般包括与气体源104连接的室102。室102包括限定处理空间 112的室壁106、室底部108和罩组件110。通常通过在室壁106中形成的舱 门(未示出)进入处理空间112，舱门便于大面积基板140(此后称为基板140) 进出室102的通过。基板140可以是玻璃或聚合物工件。在一个实施例中，基 板140具有大于大约0.25平方米的设计表面积。通常室壁106和室底部108 由整块铝或其它兼容的可用于等离子体处理的材料制成。室壁106和室底部 108通常是电接地的。室底部108具有连接到不同泵部件(未示出)的排气口 114，以便于控制处理空间112内的压力并在处理期间排出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在等离子体反应器中使用的基板支架，包括：构造作为等离子体反应器的电极的电导体，其中所述电导体具有构造为用于支撑大面积基板并为该大面积基板提供热能的顶面，所述顶面具有用于接触该大面积基板的背面的多个突起区域，并且所述多个突起区域占据小于大约５０％的顶面表面积。

【技术特征摘要】
1.一种用于在等离子体反应器中使用的基板支架，包括构造作为等离子体反应器的电极的电导体，其中所述电导体具有构造为用于支撑大面积基板并为该大面积基板提供热能的顶面，所述顶面具有用于接触该大面积基板的背面的多个突起区域，并且所述多个突起区域占据小于大约50％的顶面表面积。2. 根据权利要求1所述的基板支架，其特征在于，多个突起区域足够光 滑以便大面积基板的背面不遭受来自刮擦的损伤。3. 根据权利要求1所述的基板支架，其特征在于，多个突起区域的高度 在大约0.001英寸到大约0.002英寸之间。4. 根据权利要求1所述的基板支架，其特征在于，多个突起区域是在整 个顶面均匀分布的突起岛状物阵列。5. 根据权利要求4所述的基板支架，其特征在于，相邻突起岛状物之间 的距离在大约0.5mm到大约3mm之间。6. 根据权利要求4所述的基板支架，其特征在于，相邻突起岛状物之间 的距离在大约lmm到大约2mm之间。7. 根据权利要求4所述的基板支架，其特征在于，多个突起岛状物的每 一个具有直径小于0.5mm的圆形接触区域。8. 根据权利要求1所述的基板支架，其特征在于，多个突起区域由化学 蚀刻形成。9. 根据权利要求1所述的基板支架，其特征在于，还包括封装在电导体 中的加热元件。10. 根据权利要求1所述的基板支架，其特征在于，还包括覆盖电导体的 顶面的绝缘涂层。11. 根据权利要求l所述的基板支架，其特征在于，电导体由铝制成。12. —种用于处理大面积基板的基板支架，包括-构造为用于支撑大面积基板并为大面积基板提供电容去耦的电导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·M·怀特，志飞·叶，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US