CN104603928B - 便携式静电夹盘 - Google Patents
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Abstract
在此提供一种便携式静电夹盘的实施方式，该便携式静电夹盘使用在基板处理腔室中，当超薄基板设置在该便携式静电夹盘上时，该便携式静电夹盘支撑该超薄基板。在一些实施方式中，便携式静电夹盘可包括：载体，该载体包括介电材料；导电层，该导电层设置在该载体的顶表面上；介电层，该介电层配置在该导电层上方，以使该导电层设置在该载体和该介电层之间；和至少一个导体，该至少一个导体耦接至该导电层，其中该便携式静电夹盘配置为将该超薄基板静电式保持至该便携式静电夹盘，其中该便携式静电夹盘进一步配置为由该基板处理腔室外面的基板处理设备所操纵和移动，以及其中该便携式静电夹盘按尺寸制作成支撑大型超薄基板。
Description
领域
本发明的实施方式一般涉及一种便携式静电夹盘(portable electrostaticchunk,e-chunk)，该便携式静电夹盘用以保持(retain)基板以供处理。
背景
随着电子装置显示器的关键尺寸在厚度上持续地微缩(同时在总体尺寸上增加)，对于可适当地支撑和处理大型极薄基板(该极薄基板设置在处理腔室中)的半导体处理设备而言，需求逐渐地增加。
通常，基板厚得足以用大型多片(large sheets)的方式操纵(handle)，且该基板由放置在处理腔室中的销(pin)或滚子(roller)系统所支撑，以进行处理(例如薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)所使用的玻璃)。静电夹盘通常是实体地设置且固定(fix)在处理腔室内，且该静电夹盘通常支撑基板且将该基板保持在腔室内的保持位置。当基板被静电夹盘(e-chuck)所托住(hold)，各种处理施加在基板上，以例如沉积或从基板表面移除材料。然而，大型超薄基板(例如厚度约10微米至200微米且面积约500毫米平方至约3米平方)较像是薄型金属箔片，举例来说，该些薄型金属箔片不能如同标准厚度(例如约0.7毫米)的玻璃以多片式操纵。此外，目前处理腔室无法装备成用以应付超薄基板的卷对卷(roll-to-roll)处理。
此外，本发明人已经观察到：由于玻璃表面的介电性质(即无电荷消散)，故静电夹盘可能不易松开(de-chuck)，因此难以操纵大片薄玻璃，这些大片薄玻璃为下一代显示器所需求。
因此，发明人已提供方法和设备，用以支撑在现有处理腔室中的超薄基板。
概述
在此提供一种便携式静电夹盘的实施方式，该便携式静电夹盘使用在基板处理腔室中，当超薄基板设置在该便携式静电夹盘上时，该便携式静电夹盘支 撑该超薄基板。在一些实施方式中，一种便携式静电夹盘可包括：载体(carrier)，该载体包括介电材料；导电层，该导电层设置在该载体的顶表面上；介电层，该介电层设置在该导电层上方，以使该导电层设置在该载体和该介电层之间；以及至少一个导体，该至少一个导体耦接至该导电层，其中该便携式静电夹盘配置为将该超薄基板静电式保持于该便携式静电夹盘，其中该便携式静电夹盘进一步配置为由该基板处理腔室外面的基板处理设备所操纵和移动，以及其中该便携式静电夹盘按尺寸制作(sized)成支撑大型超薄基板。
在一些实施方式中，一种用于操纵将在一或多个处理腔室中处理的超薄基板的方法包括下列步骤：在便携式静电夹盘上设置该超薄基板，该便携式静电夹盘设置在该一或多个处理腔室外面，该便携式静电夹盘具有至少一个介电层、导电层和耦接至该导电层的至少一个电极；施加第一功率(power)至该电极，以相对于该超薄基板提供偏压，以将该超薄基板静电式保持于该便携式静电夹盘；将该便携式静电夹盘和被静电式保持的该超薄基板移动通过第一处理腔室中的开口而进入该第一处理腔室中，以执行第一组的一或多个基板处理；在该第一组的该些基板处理执行之后，使该便携式静电夹盘和被静电式保持的该超薄基板通过该第一处理腔室中的该开口从该第一处理腔室移出；以及施加释出功率至该电极，以从该便携式静电夹盘释出该超薄基板。
附图简要说明
通过参考附图中所描述的本发明说明性实施方式，可理解本发明的实施方式(简要总结如上和更详细讨论如下)。然而，应注意的是，附图仅说明本发明的典型实施方式，因此附图不应被认为限制本发明的范围，因为本发明可承认其它同样有效的实施方式。
图1描述典型具正常厚度的玻璃基板的垂直截面；
图2描述根据本发明的一些实施方式的便携式静电夹盘和支撑基座的垂直截面；和
图3描述一方法，该方法用于操纵在一或多个处理腔室中将处理的超薄基板。
图4描述根据本发明一些实施方式的用于装载和卸载基板的设备。
为了便于理解，在可能的情况下，相同的附图标记已被使用来指定附图中 所共有的相同元件。附图不是按比例绘制，且附图为清楚起见可以简化。可以思考的是，一个实施方式中的元件和特征可有利地结合在其它实施方式中，且该元件和特征无需进一步叙述。
具体描述
本发明的实施方式提供用于操纵将于一或多个处理腔室中处理的超薄型基板的方法和设备，所述处理腔室配置成用于操纵较厚的基板。举例来说，与本发明相符的实施方式能处理超薄基板(例如厚度约在10微米至200微米之间)，而不会改变现有的处理腔室中现有的片材至片材间(sheet-to-sheet)的制造程序。在一个示例性的应用中，在此呈现的静电夹盘的实施方式可便于在用于液晶显示器(LCD)的薄玻璃基板(例如约100微米)上进行例如薄膜晶体管(TFT)的处理，而不会改变现有的片材到片材间的制造程序(该制造程序传统上用于制造液晶显示器应用的薄膜晶体管)。
图1描述典型玻璃基板的垂直截面，该典型玻璃基板用于液晶显示器制造。如图所示，典型玻璃基板约0.7毫米。在此厚度下，玻璃基板足够硬以由支撑销或滚子而得到支撑，并且该玻璃基板可如同片材的方式被操纵和处理(即，传统上，多片基板可放置在多个基板支撑件(包括被固定的静电夹盘)上，这些基板支撑件固定在处理腔室内。
然而，新型超薄基板较像是薄型金属箔片，举例来说，这些薄型金属箔片不能如同上述标准厚度的玻璃基板以片式处理。为了能在传统的、基于片材的基板处理系统处理这些超薄型基板，本发明人已提供了一种载体，该载体用于将超薄基板保持在该载体上。载体具有类似传统基板的形状因子(form factor)，使得载体和基板可如同使用现有配备和基础设施的载体和基板那样地移动。
举例来说，图2描述根据本发明的一些实施方式一部分便携式静电夹盘200(例如用于超薄基板的载体)的垂直截面，其中该发明的一些实施方式能操纵使用在一或多个处理腔室中的超薄基板212，以处理所述超薄基板。便携式静电夹盘200可被移动至处理腔室中的装载站或卸载站，且便携式静电夹盘200被基座支撑件(pedestal support)220所支撑。便携式静电夹盘200经配置以静电式保持超薄基板212。在一些实施方式中，偏压可施加在处理腔室外面的便携式静电夹盘200，以将超薄基板212静电式固定至便携式静电夹盘200。 在符合本发明的一些实施方式中，为了将超薄基板212静电式固定至便携式静电夹盘200，并不需要施加连续功率至便携式静电夹盘200(例如，当需要时，偏压可一次地或间歇地施加)。一旦超薄基板212被静电式固定在装载站中的便携式静电夹盘200，该便携式静电夹盘200可移入和移出不同的处理腔室，用以对基板进行处理。
便携式静电夹盘200的厚度可被选择以提供足够的刚性(stiffness)给设置在便携式静电夹盘200上的超薄基板212，以使超薄基板212可在现有一或多个处理腔室中如同一片材的方式被处理，而不会损坏该超薄基板212。举例来说，在一些实施方式中，便携式静电夹盘200可按尺寸制作，以使便携式静电夹盘200和超薄基板212(例如液晶显示器玻璃)加在一起的厚度约0.7毫米(即，如同目前处理的典型液晶显示器玻璃基板)，且便携式静电夹盘200和超薄基板212可以如同典型液晶显示器处理方式操纵。可处理的大型超薄平板基板在500毫米×500毫米至约3米×3米的等级，或者在未来一代这些基板为较前述尺寸更大的等级。因此，便携式静电夹盘按尺寸制作以支撑大型超薄平板基板。也就是说，在一些实施方式中，便携式静电夹盘实质上为矩形或正方形，且便携式静电夹盘可在500毫米平方至约3米平方的等级。
在一些实施方式中，便携式静电夹盘200可使用在水平处理腔室中，以使便携式静电夹盘200支撑实质上平行于地面的超薄基板212。在其它实施方式中，便携式静电夹盘200使用在垂直处理腔室中，以使便携式静电夹盘200支撑实质上垂直于地面的超薄基板212。由于便携式静电夹盘200将超薄基板212保持在便携式静电吸盘200上，便携式静电夹盘200可被托住或沿任何走向(orientation)上移动，而不会损坏超薄基板212。在一些实施方式中，输送系统(例如自动组件(robotic assembly)、滚子等)可用于将便携式静电夹盘200移入和移出不同处理腔室中的开口。虽然为了描述各种特征而可能在此使用方向性术语(例如顶部和底部)，但这样的术语并非将符合本发明的实施方式限制于特定走向。
便携式静电夹盘200包括载体202，该载体202可由适合的材料制成，该材料包括例如玻璃、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、硅(Si)、不锈钢、铝、陶瓷、具有低热膨胀系数的镍铁合金(例如64镍铁(64FeNi)，举例来说，)或类似物。如果载体材料是电介质，用于静电夹盘200的导 电层204(例如夹持电极)可直接沉积在载体202上。在载体材料不为电介质的实施方式中，介电层可设置在载体202和导电层204之间。介电材料层(例如氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、玻璃、陶瓷或类似物)设置在导电层204上方以对于超薄基板212提供支撑表面。在一些实施方式中，载体202由与超薄基板212相同的材料制成，或是载体202由一材料制成，该材料的热膨胀系数和用于超薄基板212的材料的热膨胀系数实质上相等。此有利地在基板处理期间加热时，防止载体202和超薄基板212之间的破裂和非均匀的热膨胀/形变。载体202厚度按尺寸制作以提供足够的刚性给便携式静电夹盘200，以使当超薄基板212设置在便携式静电夹盘200上时，超薄基板212可在现有的处理腔室中如同一片材的方式进行处理/操纵。载体202的厚度可视处理中的基板类型而变化。在一些实施方式中，载体202和基板212的厚度应与传统基板的厚度相匹配，所述传统基板为针对特定类型的基板进行处理。举例来说，对于液晶显示器的应用，载体202和基板212的厚度应与传统液晶显示器基板的厚度(例如约0.4至0.7毫米)相匹配。通过使载体202和超薄基板212的厚度匹配传统基板的厚度(所述传统基板为针对一特定类型的基板进行处理)，能够有利地通过设计用于操纵硬基板的工具对柔性的超薄基板212进行操纵和处理。
便携式静电夹盘200包括设置在载体202顶表面上的导电层204。导电层204可由任何适合用在基板处理中的导电性材料制成，例如铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)等。在一些实施方式中，导电层204的厚度约在100纳米与500纳米之间。
导电层204可被沉积和图案化以形成夹持电极。导电层204可图案化，以形成单一电极或多个电极。举例来说，在一些实施方式中，导电层204可图案化以形成多个夹持电极，所述夹持电极经定位以将多个超薄基板212保持在单一载体上。举例来说，多个超薄基板212可以阵列方式被托在便携式静电夹盘200上，以使这些超薄基板212可被同时处理。
便携式静电夹盘200包括设置在导电层204上方的介电层206，以使导电层204设置在载体202和介电层206之间。介电层206可由与超薄基板212和/或载体202相同的材料制成，或是介电层206由一材料制成，该材料的热膨胀系数与用于超薄基板212和/或载体202的材料的热膨胀系数实质上相等。 当超薄基板212设置在便携式静电夹盘200上时，介电层206支撑实质上平行便携式静电夹盘200顶表面的超薄基板212。在一些实施方式中，介电层206厚度为在约100纳米与约0.2毫米之间。介电层厚度可视所需的静电夹持力和电阻率而变化。举例来说，介电层越厚，静电夹持力越小。电阻率越小，静电夹盘200在不需再充电下托住基板的时间越长。
便携式静电夹盘200进一步包括耦接至导电层204的至少一个导体208。所述至少一个导体208可耦接至电源210。在一些实施方式中，当来自电源210的功率施加至该至少一个导体208时，相对于超薄基板212提供偏压至便携式静电夹盘200，而使该超薄基板212静电式吸引至便携式静电夹盘200，以使便携式静电夹盘200足以将超薄基板212保持在便携式静电夹盘200上。在一些实施方式中，导体208的数量为两个。举例来说，在一些实施方式中，便携式静电夹盘200可为双极性静电夹盘。
在一些实施方式中，电源210为耦接至便携式静电夹盘200的便携式电池电源。便携式电池电源可耦接至少一个导体208，以相对于超薄基板212提供偏压至便携式静电夹盘200，以将超薄基板212静电式保持于便携式静电夹盘200。当便携式静电夹盘200携带超薄基板212例如进入和离开一或多个处理腔室时，便携式电池电源可随着便携式静电夹盘200移动。在其它实施方式中，电源可为固定的直流电源，例如固定的电池、直流电源供应器、充电站(power charging station)或类似物。在一些实施方式中，一或多个充电站(未图示)可位在该一或多个处理腔室外面，用以在一或多个处理腔室内对基板进行处理的期间，提供直流能量给便携式静电夹盘200，以将超薄基板212静电式保持于便携式静电夹盘200上，而不需要连续地提供功率至便携式静电夹盘200(即，如果便携式静电夹盘200的放电速率缓慢，则不需要用以维持住电荷的恒定电压)。
上面描述的便携式静电夹盘200提供夹持力以将基板保持于载体202上。然而，发明人已观察到由于玻璃表面具有无法快速或不易排除静电电荷的介电性质，静电夹盘可能不易松开，因而超薄基板212(例如大片的薄玻璃)难以松开。为了弥补在夹持期间形成的静电电荷，在本发明的一些实施方式中，真空夹盘的元件引入至便携式静电夹盘200。详细来说，发明人已观察到，通过增加间隙224中的压力(该间隙224设置在介电层206的顶夹持表面201与超 薄基板212之间)，静电夹持力被抵消且基板将被释放/松开。在一些实施方式中，当超薄基板212设置在夹持表面201上时，间隙224由夹持表面201和超薄基板212的不平坦接触表面所形成。在其它实施方式中，间隙224可由间隔物(spacer)或其它构造特征形成，所述间隔物或其它构造特征接近夹持表面且会在固定位置支撑超薄基板212以界定该间隙224。在一些实施方式中，间隙224可在微米范围内，最多到几微米。
如图2所示，在一些实施方式中，气体存储器218可设置在基座支撑件220的主体内。可经由导管216由气体源214提供气体至气体存储器218。气体存储器218中所含的气体可扩散穿过气体扩散孔222，所述气体扩散孔222以穿过基座支撑件220的方式设置。当便携式静电夹盘200设置在基座支撑件220上时，载体202、导电层204和介电层206各别具有对应的一组气体扩散孔232、234、236，且该组气体扩散孔232、234、236分别对齐气体扩散孔222，用以提供气体至间隙224。也就是说，气体扩散孔232、234、236将载体202的底表面流体连通式(fluidly)耦接介电层206的顶表面，从而将扩散孔222流体连通式耦接至间隙224。在一些实施方式中，扩散孔222可被均匀地分布遍及夹持表面201。当夹持表面201和超薄基板212之间所提供的气体压力超过的静电夹持力时，基板212将被释放。
在一些例子中，为了达到松开的目的，当压力建立在超薄基板212之下时，超薄基板212上可能会发生局部变形、应变或甚至破裂。为了防止这种情况，在一些实施方式中，可提供电荷源以覆盖超薄基板的整个背面，用以协助抵消静电夹持力。详细来说，在一些实施方式中，可提供带电电离气体(例如等离子体)至气体存储器218。在一些实施方式中，使用灯丝或小型直流或射频等离子体腔室(设置靠近夹盘)，气体将被部分地预先电离。等离子体含有离子和电子。因此，如果夹持表面201带负电荷时，它会吸引离子朝向它以补偿电荷。如果夹持表面201带正电荷时，它会吸引电子朝向它以补偿电荷。因此，提供来自等离子体的额外电荷有助于降低夹持力(这是通过减少累积的电荷而实现)，从而降低了薄基板下方欲松开薄基板所需的压力，由此降低薄基板损坏的可能性。
在一些实施方式中，扩散孔222和孔232、234、236各别的直径为约30微米至约300微米。在一些实施方式中，扩散孔222、和/或孔232、234、236 的数量和直径确定所提供至间隙224的气体/等离子体量。在一些实施方式中，间隙224可为形成在介电层206的顶夹持表面201上的槽，以将气体分配在超薄基板212和介电层206的顶夹持表面201之间。
在一些实施方式中，当载体202设置在基座支撑件220上方时，可提供对准特征以协助将扩散孔222对准孔232、234、236。举例来说，在一些实施方式中，在载体202和/或基座支撑件220上可包括对准标记(mark)或凸出部(tab)。在一些实施方式中，对准可通过使载体202和基座支撑件220支撑表面的直径相同来达成。
在一些实施方式中，等离子体可被直接提供至间隙224。也就是说，当超薄基板212设置在便携式静电夹盘200上时，小间隙形成在基板212的背面和夹持表面201之间。为了松开，气体或等离子体可被直接提供至间隙224。
在一些实施方式中，所述至少一个导体208也可接受反向电压或释出功率以从便携式静电夹盘200松开(即释放)超薄基板212。在一些实施方式中，可使用反向电压(例如，提供一电压，该电压与提供用以夹持基板的电压的极性相反)结合上述讨论的一些松开特征以助于松开。
图3描述操纵将在一或多个处理腔室中处理的超薄基板的方法。方法300开始于步骤302，其中超薄基板设置在便携式静电夹盘上。超薄基板可设置在位于一或多个处理腔室外的便携式静电夹盘上。如上文针对图2所述，便携式静电夹盘可包括一或多层介电层、导电层和耦接至该导电层的至少一个电极。
接着，在步骤304中，第一功率施加至该电极，以相对于该超薄基板提供偏压至该便携式静电夹盘，以将该超薄基板静电保持于该便携式静电夹盘。在一些实施方式中，于初始充电站将第一功率施加至便携式静电夹盘。在其它实施方式中，第一功率可经由电池施加至便携式静电夹盘，该电池可便于携带且可随便携式静电夹盘移动。
在步骤306中，该便携式静电夹盘和被静电式保持的该超薄基板通过第一处理腔室中的开口移动至该第一处理腔室中，以执行第一组的一或多个基板处理。在一些实施方式中，该组的一或多个基板处理可包括在超薄玻璃基板(例如厚度介于约20微米至约100微米之间)上形成薄膜晶体管。举例来说，在一些实施方式中，薄膜晶体管可形成在超薄玻璃基板上以用于液晶显示器上的应用。在其它实施方式中，该组的一或多个基板处理可包括处理硅超薄基板(例 如厚度介于约20微米至约100微米之间)。举例来说，在一些实施方式中，多个矩形(或其它形状因子)的硅基板可被保持在单一便携式静电夹盘上，用以生长结晶硅(c-Si)层以用在光伏(PV)器件的制造中。在太阳能电功率中，硅基板(相较于玻璃基板)上所形成的光伏器件已激起快速扩张和成本急剧减少。本发明能操纵用于光伏器件的制造上的多个硅基板，而可进一步导致光伏器件生产成本降低。
接着，在步骤308中，在该第一组的基板处理执行之后，从该第一处理腔室通过该第一处理腔室的该开口移出该便携式静电夹盘和被静电式保持的该超薄基板。
在一些实施方式中，于步骤310，可视情况而选择将该便携式静电夹盘和被静电式保持的该超薄基板通过第二处理腔室的开口移动至第二处理腔室中，以执行第二组的一或多个基板处理。在一些实施方式中，举例来说，在直流功率不连续地提供至夹持电极下，可视情况而选择施加第二功率以确保超薄基板被静电式保持于便携式静电夹盘，接着才移动便携式静电夹盘和被静电式保持的超薄基板至第二处理腔室中。在一些实施方式中，可在中间充电站将该第二功率施加至便携式静电夹盘。
最后，在步骤312中，将释放功率施加至电极以从该便携式静电夹盘释放超薄基板。
因此，已提供用于操纵超薄基板的方法与设备的实施方式，所述超薄基板将于配置为操纵较厚基板的一或多个处理腔室中进行处理。在薄玻璃基板将受处理的一些实施方式中，静电夹盘载体可由玻璃或具有与玻璃类似的热膨胀系数的材料制成。电介质(例如氧化铝或氮化铝)可覆盖于结构化薄金属层(例如图案化的铝层)以形成静电夹盘载体。在液晶显示器工厂处理薄玻璃之前，基板会放置在静电夹盘载体玻璃顶部上且电压会施加。此连接静电夹盘载体玻璃和薄玻璃。在处理完成之后，反向电压会施加(松开)且薄片玻璃可作为液晶显示器电视背板使用。
图4描述根据本发明一些实施方式示例性基板处理腔室的示意截面图。处理腔室可为任何形式以适合方便制造微电子装置的腔室，该微电子装置包括，但不局限于，TFT-LCD器件、光伏器件的结晶硅(c-Si)外延沉积或类似物。处理腔室可为任何形式的腔室，该腔室适合于理想尺寸的基板，举例来说，该 基板例如为尺寸在500毫米平方至约3米平方等级的平板基板。此外，处理腔室可为任何形式的腔室，该腔室适合于理想形状的基板，举例来说，例如该基板为圆形晶片(例如200毫米、300毫米、450毫米或类似的半导体基板)、矩形或正方形平板(例如用于显示器、太阳能、发光二极体(LED)和其它类似的应用)或类似物。合适腔室的范例包括，但不限局于，用于水平处理的AKT等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和用于垂直处理的AKT Alzenau PiVoT或New Aristo腔室，前述腔室的每一腔室可购自美国加州圣克拉拉市的应用材料公司。来自应用材料公司或其它制造商的其它处理腔室也可能受益于在此公开的本发明的设备。虽然下文就某些装设方式(configuration)和支撑设备进行描述，但下文的描述纯粹是说明性的，且便携式静电夹盘可连同具有不同装设方式的处理腔室一并使用。
处理腔室402具有内部空间405，该内部空间405可包括处理空间404和排气空间406。处理空间404可被界定例如在设置于处理腔室402内的基座支撑件220和一或多个气体入口(例如喷淋头414和/或提供在理想位置的喷嘴)之间。基座支撑件220支撑便携式静电夹盘200(上文针对图2所述)。在处理期间，便携式静电夹盘200用以支撑在该便携式静电夹盘200上的基板212(例如超薄基板)。
便携式静电夹盘200可经由传统的操纵机构(例如移送机器人(transfer robot)、在基座支撑件220中的升降销或类似物))移送至基座支承件220。基座支撑件220可包括电极440，或其它机构(该机构在处理期间用于协助将便携式静电夹盘200保持在适当的地方)。在一些实施方式中，电极440可耦接至电源210。电源210可提供功率至电极440和/或导体208，以将基板212保持在适当的地方。在一些实施方式中，气体供应器214可经由导管216提供松开气体给便携式静电夹盘200。在一些实施方式中，基座支撑件220(或便携式静电夹盘200)可包括用于控制基板温度的机构。
便携式静电夹盘200(和被静电式保持在便携式静电夹盘200上的基板212)可经由在处理腔室402壁中的开口412进入处理腔室402。经由狭缝阀418或其它机构(该机构用于通过开口412以选择地提供进入腔室内部的机会)，开口412可选择性地密封。基座支撑件220可耦接至升降机构434，该升降机构434可控制基座支撑件220的位置在下方位置(如图所示)和可选择 的上方位置之间，该下方位置适合经由开口412移送便携式静电夹盘200和基板进出腔室，该可选择的上方位置适合进行处理。处理位置可以经选择而用以对特定的处理步骤最大化处理均匀性。当在上升处理位置中的至少一个位置时，基座支撑件220可设置在开口412上方以提供对称的处理区域。
所述一或多个气体入口(例如喷淋头414)可耦接至气体供应器416，该气体供应器416用以提供一或多个处理气体进入处理腔室402的处理空间404内。虽然图4中示出喷淋头414，然而可提供额外的或替代性的气体入口，所述气体入口例如为设置在下述位置的喷嘴或入口：顶壁442中、或处理腔室402的侧壁上、或适合如期望般提供气体至处理腔室402的其它位置(例如处理腔室的基部、基板支撑件的周围、或类以处)。
一或多个等离子体电源(图中示出一个射频(RF)电源448)可以耦接至处理腔室402，用以经由一或多个各别的匹配网络(图中示出一个匹配网络446)供应射频功率给目标414。在一些实施方式中，设备400可利用感应耦合射频功率以进行处理。举例来说，处理腔室402可具有由介电材料制成的顶壁442和介电喷淋头414。顶壁442可以是实质上平坦的，但也可利用其它型式的顶壁(例如圆顶状顶壁或类似物)。在频率约2MHz和/或频率约13.56MHz或更高的频率(例如27MHz和/或60MHz)下，所述一或多个等离子体源能够产生高达5000W。
排气空间406可限定在例如在基座支撑件220和处理腔室402底部之间。排气空间406可以流体连通式耦接至排气系统420，或排气空间406可被认为是排气系统420的一部分。排气系统420一般包括泵送气室(pumping plenum)424和一或多个导管，该一或多个导管将该泵送气室424耦接处理腔室402的内部空间405(且一般耦接排气空间406)。
每个导管具有入口422和出口(图中未示)，该入口422耦接至内部空间405(或，在一些实施方式中，耦接至排气空间406)且该出口以流体连通式耦接至泵送气室424。举例来说，每个导管可具有设置在处理腔室402的底板或侧壁的下方区域的入口422。在一些实施方式中，入口实质上等间隔地彼此隔开。
真空泵428可经由泵送通口(pump port)426耦接至泵送气室424，用以从处理腔室402将废气排出。真空泵428可以流体连通式耦接至排气出口432， 用以发送(route)所需要至适当排气处理设备的废气。阀430(例如栅阀或类似物)可设置在泵送气室424中，以便于结合真空泵428的操作来控制废气的流速。虽然所示为z方向运动栅阀，也可利用任何适合且和处理相容的阀(用以控制废气流速)。
虽然前述涉及本发明的实施方式，在不脱离本发明基本范围的情况下仍可以设计本发明的其它以及进一步的实施方式。
Claims (16)
1.一种便携式静电夹盘，所述便携式静电夹盘使用在基板处理腔室中，当超薄基板设置在所述便携式静电夹盘上时，所述便携式静电夹盘支撑所述超薄基板，所述便携式静电夹盘包括：
载体，所述载体包括介电材料；
导电层，所述导电层设置在所述载体的顶表面上；
介电层，所述介电层设置在所述导电层上方，以使所述导电层设置在所述载体和所述介电层之间；和
至少一个导体，所述至少一个导体耦接至所述导电层，
其中所述便携式静电夹盘配置为将所述超薄基板静电保持至所述便携式静电夹盘，其中所述便携式静电夹盘进一步配置为由所述基板处理腔室外面的基板处理设备所操纵和移动，且其中所述便携式静电夹盘按尺寸制作成支撑超薄基板，其中所述超薄基板包括范围介于10微米至200微米的厚度。
2.如权利要求1所述的便携式静电夹盘，其中所述便携式静电夹盘和所述超薄基板的形状为矩形。
3.如权利要求1所述的便携式静电夹盘，其中所述便携式静电夹盘为500毫米平方至3米平方。
4.如权利要求1至3的任何一项所述的便携式静电夹盘，其中所述载体配置为提供足够的刚性给所述便携式静电夹盘，以使当所述超薄基板设置在所述便携式静电夹盘上时，所述超薄基板可在一或多个处理腔室中如同片材的方式被处理。
5.如权利要求1至3的任何一项所述的便携式静电夹盘，其中所述便携式静电夹盘的厚度介于0.4毫米至0.7毫米之间。
6.如权利要求5所述的便携式静电夹盘，其中所述载体的厚度比0.7毫米小10至200微米。
7.如权利要求1至3的任何一项所述的便携式静电夹盘，其中所述载体由玻璃、硅(Si)、不锈钢、铝、陶瓷、或具有低热膨胀系数的镍铁合金的其中至少一者制成。
8.如权利要求1至3的任何一项所述的便携式静电夹盘，其中所述载体由玻璃、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、硅(Si)、不锈钢、铝、或具有低热膨胀系数的镍铁合金的其中至少一者制成。
9.如权利要求1至3的任何一项所述的便携式静电夹盘，其中所述载体包括一材料，所述材料的热膨胀系数和将处理的所述超薄基板的热膨胀系数相等。
10.如权利要求1至3的任何一项所述的便携式静电夹盘，其中所述载体、所述导电层和所述介电层中的每一者包括气体扩散孔，所述气体扩散孔贯穿所述载体、所述导电层和所述介电层中的每一者而形成，所述气体扩散孔将所述载体的底表面以流体连通式耦接所述介电层的顶表面。
11.如权利要求1至3的任何一项所述的便携式静电夹盘，进一步包括便携式电池电源，所述便携式电池电源耦接至至少一个导体，以相对于所述超薄基板提供偏压至所述便携式静电夹盘，以将所述超薄基板静电式保持于所述便携式静电夹盘。
12.如权利要求1至3的任何一项所述的便携式静电夹盘，其中所述至少一个导体配置为耦接至一或多个充电站，所述一或多个充电站在所述一或多个处理腔室外面，用以相对于所述超薄基板提供偏压至所述便携式静电夹盘，在所述一或多个处理腔室内对基板进行处理的期间将所述超薄基板静电式保持于所述便携式静电夹盘。
13.一种用于处理操纵超薄基板的方法，所述超薄基板将在一或多个处理腔室中处理，所述方法包括下列步骤：
在便携式静电夹盘上设置所述超薄基板，所述便携式静电夹盘设置在所述一或多个处理腔室外面，所述便携式静电夹盘包括：
载体，所述载体具有介电材料；
导电层，所述导电层设置在所述载体的顶表面上；
介电层，所述介电层设置在所述导电层上方，以使所述导电层设置在所述载体和所述介电层之间；和
耦接至所述导电层的至少一个电极，其中所述便携式静电夹盘按尺寸制作成支撑超薄基板，且其中所述超薄基板包括范围介于10微米至200微米的厚度；
施加第一功率至所述电极，以相对于所述超薄基板提供偏压至所述便携式静电夹盘，以将所述超薄基板静电式保持于所述便携式静电夹盘；
将所述便携式静电夹盘和被静电式保持的所述超薄基板通过第一处理腔室中的开口移动至所述第一处理腔室中，以执行第一组的一或多个基板处理；
在所述第一组的所述基板处理执行之后，通过所述第一处理腔室的所述开口，从所述第一处理腔室移出所述便携式静电夹盘和被静电式保持的所述超薄基板；和
执行松开处理以从所述便携式静电夹盘释出所述超薄基板。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述便携式静电夹盘为500毫米平方至3米平方，且其中所述超薄基板为玻璃基板，所述玻璃基板的厚度介于10微米至200微米之间。
15.如权利要求13至14的任何一项所述的方法，其中所述松开处理包括下列步骤：
在所述便携式静电夹盘和所述超薄基板之间提供带电电离气体以从所述便携式静电夹盘释出所述超薄基板，其中所述带电电离气体通过降低在所述超薄基板上的累积电荷以降低夹持力。
16.一种用以卸载超薄基板的设备，所述设备包括：
便携式静电夹盘，包括：
载体，所述载体包括介电材料；
导电层，所述导电层设置在所述载体的顶表面上；
介电层，所述介电层具有基板支撑表面，其中所述介电层设置在所述导电层上方，以使所述导电层设置在所述载体和所述介电层之间；和
多个气体扩散孔，所述多个气体扩散孔贯穿所述载体、所述导电层和所述介电层而形成，所述多个气体扩散孔将所述载体的底表面流体连通式耦接所述介电层的所述基板支撑表面；和
基座支撑件，所述基座支撑件具有支撑表面，当所述便携式静电夹盘设置在所述基座支撑件上时，所述支撑表面支撑所述便携式静电夹盘，所述基座支撑件包括：
主体；
气体存储器，所述气体存储器设置在所述主体中；和
多个气体扩散孔，所述多个气体扩散孔将所述气体存储器流体连通式耦接所述支撑表面，其中所述基板支撑件的所述多个气体扩散孔对齐所述便携式静电夹盘的所述多个气体扩散孔；
其中所述超薄基板包括范围介于10微米至200微米的厚度。
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