遮蔽框、基板支撐件以及等離子體增強型化學(xué)氣相沉積設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型的實施例大體是關(guān)于使用在一等離子體處理腔室中的基板支撐件(substrate support)。
【背景技術(shù)】
[0002]電視、電腦顯示器(computer monitor)以及其他平板顯示器(Flat PanelDisplays, FPD)典型地在大面積基板的處理腔室中被制造。為了最大化基板的有效使用，這些大面積的處理腔室被設(shè)計來處理矩形基板。由于大部分FPD的形狀為矩形，被設(shè)計來處理圓形基板(例如半導(dǎo)體晶圓)的處理腔室可能不是所想要的，這是因為所述圓形基板為了形成矩形FPD的最終形狀而必須被移除的浪費掉的基板的量。
[0003]隨著大面積處理腔室的尺寸持續(xù)增加，用一個單一的部件(piece)制造出各種的腔室元件變得困難。因此，某些腔室元件可能包括多個部件。由于熱膨脹的問題，每一個部件可能會膨脹和收縮。故這多個部件可能被稍微分開，以在相鄰的部件之間產(chǎn)生間隙。若施加偏壓于這些部件上，電弧作用(arcing)可能容易地發(fā)生在腔室中。
[0004]因此，在本技術(shù)領(lǐng)域中，存在有避免大面積處理腔室中的電弧作用的需求，其中多部件元件在所述大面積處理腔室中使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的實施例大體是關(guān)于用于等離子體處理腔室中的基板支撐件。金屬材質(zhì)的基板支撐件具有陶瓷插入物，以避免處理過程中基板支撐件與遮蔽框之間的電弧作用，所述遮蔽框用以保護基板支撐件邊緣。在大面積基板的處理腔室中，遮蔽框可包括多個部件。個別的部件可能被耦接在一起，但會以一間隙稍微地分隔開來，以容許熱膨脹。陶瓷插入物是位在基板支撐件上，使得當遮蔽框被放置在陶瓷插入物的相鄰位置時，陶瓷插入物是位在相鄰于遮蔽框間隙的位置。相鄰于間隙的陶瓷插入物避免和/或減少電弧作用，這是因為間隙是位在電絕緣材料上而不是導(dǎo)電材料上。
[0006]在一實施例中，揭露一種用以設(shè)置于腔室主體中的遮蔽框。遮蔽框包括第一部件、以一間隙與第一部件隔開的第二部件以及耦接至第一部件和第二部件的一或多個耦接元件。
[0007]在另一實施例中，揭露一種設(shè)備。所述設(shè)備包括腔室主體、矩形基板支撐件以及陶瓷插入物，矩形基板支撐件設(shè)置于腔室主體中，并具有第一部分，第一部分環(huán)繞第二部分，第一部分具有第一厚度，第二部分具有第二厚度，第二厚度大于第一厚度，陶瓷插入物耦接至基板支撐件，并具有第一頂部表面及第二頂部表面，第一頂部表面平行于第一部分的頂部表面，第二頂部表面平行于第二部分的頂部表面。
[0008]在另一實施例中，揭露一種基板支撐件?；逯渭ň匦位逯渭黧w及陶瓷插入物，矩形基板支撐件主體具有第一部分，第一部分環(huán)繞第二部分，第一部分具有一第一厚度，第二部分具有第二厚度，第二厚度大于第一厚度，陶瓷插入物耦接至基板支撐件主體，并具有第一頂部表面及第二頂部表面，第一頂部表面平行于第一部分的頂部表面，第二頂部表面平行于第二部分的頂部表面。
[0009]在另一實施例中，揭露一種等離子體增強型化學(xué)氣相沉積(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposit1n, PECVD)設(shè)備。所述設(shè)備包括腔室主體、氣體分配噴淋頭(gasdistribut1n showerhead)、矩形基板支撐件、陶瓷插入物以及遮蔽框，氣體分配噴淋頭設(shè)置于腔室主體中，矩形基板支撐件設(shè)置于腔室主體中相對于氣體分配噴淋頭，并具有第一部分，第一部分環(huán)繞第二部分，第一部分具有第一厚度，第二部分具有第二厚度，第二厚度大于第一厚度，陶瓷插入物耦接至基板支撐件，并具有第一頂部表面及第二頂部表面，第一頂部表面平行于第一部分的頂部表面，第二頂部表面平行于第二部分的頂部表面，遮蔽框設(shè)置于腔室主體中。遮蔽框包括第一部件、以一間隙與第一部件隔開的第二部件以及耦接至第一部件和第二部件的一或多個耦接元件。
【附圖說明】
[0010]為了能詳細了解本實用新型的上述列舉特征，將參照實施例對于簡短概括于上的本實用新型進行更具體的描述，所述實施例中部分實施例繪示于附圖中。然而，應(yīng)該要注意的是，附圖只是繪示出本實用新型的典型實施例，因此并非用以限定本實用新型的范圍，本實用新型容許其它相同效用的實施例。
[0011]圖1A為根據(jù)本實用新型一實施例的一設(shè)備的截面示意圖。
[0012]圖1B為圖1A和圖1B的設(shè)備特寫示意圖。
[0013]圖2為圖1A和圖1B的設(shè)備的俯視特與不意圖。
[0014]圖3A和圖3B為根據(jù)本實用新型一實施例的基板支撐件的示意等角視圖。
[0015]為了幫助理解，盡可能地使用了相同的元件符號指示圖式中共有的相同元件?？梢员焕斫獾氖?，揭露在一個實施例中的元件可以在不特別列舉的情況下有益地使用在其他實施例中。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型的實施例大體是關(guān)于用于等離子體處理腔室中的基板支撐件。金屬材質(zhì)的基板支撐件具有陶瓷插入物，以避免處理過程中基板支撐件與遮蔽框之間的電弧作用，所述遮蔽框用以保護基板支撐件邊緣。在大面積基板的處理腔室中，遮蔽框可包括多個部件。各個部件可能被耦接在一起，但會以一間隙稍微地分隔開來，以容許熱膨脹。陶瓷插入物位于基板支撐件上，使得當遮蔽框被放置在陶瓷插入物的相鄰位置時，陶瓷插入物是位于相鄰于遮蔽框中的間隙的位置。相鄰于間隙的陶瓷插入物避免和/或減少電弧作用，這是因為間隙是位于電絕緣材料上而不是導(dǎo)電材料上。
[0017]以下的說明將參照等離子體增強型化學(xué)氣相沉積(PECVD)腔室來進行，此PECVD腔室例如是可從位于加州圣克拉拉市的應(yīng)用材料公司的一子公司美商業(yè)凱科技公司(AKTAmerica, Inc)購買到的90K PECVD腔室?？梢员焕斫獾氖?，在這里被討論的實施例也可以被實施在其他處理腔室中，所述其他處理腔室包含其他制造商所出售的處理腔室。
[0018]圖1A是根據(jù)本實用新型一實施例的設(shè)備100的截面示意圖。此設(shè)備100包括腔室主體102，腔室主體102具有開口 104貫穿至少一面腔壁，透過開口 104，基板可以進入和退出腔室主體102。氣體分配噴淋頭110相對于基板支撐件126配置在腔室中。基板支撐件126可于桿子(stem) 128上沿著方向移動，所述方向垂直于氣體分配噴淋頭110的相對背板108的表面，如箭頭A所示?；逯渭?26可包括導(dǎo)電材料，例如鋁或陽極氧化鋁(anodized aluminum)。
[0019]如圖1B中更進一步的細節(jié)所示，基板支撐件126具有一個矩形截面并具有多個不同的層體。最低的層體是當基板118進行處理時遮蔽框124所靠置處。最高的層體是基板118被放置的地方。較低的層體完全圍繞著較高的層體。
[0020]處理及/或清潔氣體從氣體來源106被供應(yīng)到設(shè)備100的處理區(qū)域122。氣體透過和氣體分配噴淋頭110隔開的背板108進入腔室。氣體在離開背板108的開口時，即擴張到形成于氣體分配噴淋頭110與背板108之間的充氣室(plenum) 112內(nèi)。氣體接著從充氣室112經(jīng)由通過氣體通道114前進到處理區(qū)域122內(nèi)，所述氣體通道114形成在氣體分配噴淋頭110中。一旦到了處理區(qū)域122之中，氣體就被點燃成為等離子體。
[0021 ] 在操作過程中，射頻功率(RF power)從射頻功率源116被供應(yīng)到背板108上。射頻電流沿著背板108的背面?zhèn)鬏數(shù)街Ъ?32，支架132不只是支撐氣體分配噴淋頭110，同時也將氣體分配噴淋頭110電性耦接至背板108。射頻電流沿著導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的表面?zhèn)鬏?，因此射頻電流不會進入充氣室112。射頻電流沿著氣體分配噴淋頭110相對于背板108的表面?zhèn)鬏敚⑶疑漕l電流在處理區(qū)域122點燃處理氣體成等離子體120。射頻電流試圖返回到射頻電流的驅(qū)動源。
[0022]為了有一個更可預(yù)測的射頻返回路徑，射頻返回機構(gòu)130可于基板支撐件126和腔室主體102的腔壁之間提供電性連接。可以被理解的是，射頻返回機構(gòu)130可包括使射頻電流能在所述機構(gòu)上傳輸?shù)娜魏芜m當?shù)臋C構(gòu)，例如金屬帶。如圖1A所示，射頻返回機構(gòu)130可以在腔室主體中的開口 104上方位置被耦接到腔壁。然而，可以被理解的是射頻接地機構(gòu)可在其他位置被耦接到腔室主體102。
[0023]當射頻返回機構(gòu)130被耦接到開口 104上面的腔壁時，因為射頻電流在沿腔壁往上移動之前，不需要先往下傳輸?shù)綏U子128并沿著腔室主體102底部傳輸，故射頻返回路徑縮短了。相信由于距離較短，電弧作用會發(fā)生在氣體分配噴淋頭110和遮蔽框124之間，即使遮蔽框124及氣體分配噴淋頭110之間的距離(以箭頭B表示)是一樣的。
[0024]為了減輕電弧作用，遮蔽框124可包括絕緣材料，例如陶瓷材料。如同前面所討論的，對于大面積處理腔室，從單一件材料來制造遮蔽框124可能會很昂貴而且制造上也有困難。因此，遮蔽框124可以包括多個部件。
[0025]圖2為圖1A和圖1B的設(shè)備100的俯視特寫示意圖。如圖2所示，遮蔽框具有二部件124A、124B，部件124A、124B由耦接元件204耦接在一起。因為遮蔽框124具有多個部件124A、124B，部件124A和124B將為了熱膨