CN109075007A - Rf返回条带屏蔽盖罩 - Google Patents

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Abstract

本文描述的实施方式一般涉及一种具有屏蔽盖罩的基板支撑组件。在一个实施方式中，本文公开一种基板支撑组件。所述基板支撑组件包括支撑板、多个RF返回条带、至少一个屏蔽盖罩以及杆。所述支撑板被构造为支撑基板。所述多个RF返回条带耦接到所述支撑板的底表面。至少一个屏蔽盖罩耦接到所述支撑板的底表面，在所述多个RF返回条带与所述底表面之间。所述杆耦接到所述支撑板。

Description

RF返回条带屏蔽盖罩
技术领域
本文描述的实施方式一般涉及基板支撑组件，并且更具体地，涉及具有至少一个屏蔽盖罩的基板支撑组件，所述至少一个屏蔽盖罩被构造为防止等离子体电弧放电。
背景技术
平板显示器(FPD)通常用于有源矩阵显示器，诸如计算机和电视机监视器、个人数字助理(PDA)和手机，以及太阳能电池等。等离子体增强化学气相沉积(PECVD)可以用于平板显示器制造，以在真空处理腔室内支撑在基板支撑组件上的基板上沉积薄膜。PECVD一般通过将前驱物气体激励成真空处理腔室内的等离子体并从激励的前驱物气体在基板上沉积膜来实现。
当前驱物气体被激励时，在处理腔室中形成RF电流返回路径。RF电流从喷头穿过基板支撑组件沿着RF电流返回条带向下移动到腔室底部，并且沿着处理腔室的侧壁向上返回到腔室盖。随着处理腔室大小增加，RF电流返回路径的路径长度增加。RF电流返回路径的长度长造成基板支撑组件与处理腔室的侧壁之间的大电压降。大电压降可能不期望地引起侧壁与基板支撑组件之间的电弧放电。
此外，由于RF电流返回条带一般具有环形形状，因此延行穿过条带的RF电流可以在某些条件下通过感应耦接来激励存在于基板支撑组件下方的气体以形成寄生等离子体。寄生等离子体可促成在基板支撑组件下方的不希望的沉积，这可能在之后变成为污染源并且不期望地减少腔室清洁的时间间隔，并且还可能通过等离子体引起的侵蚀和电弧放电而攻击腔室部件，从而降低腔室部件的使用寿命。
因此，需要一种改进基板支撑组件。
发明内容
本文描述的实施方式一般涉及一种具有屏蔽盖罩的基板支撑组件。在一个实施方式中，基板支撑组件包括支撑板、多个RF返回条带、至少一个屏蔽盖罩以及杆。支撑板被构造为支撑基板并耦接到杆。多个RF返回条带耦接到支撑板并在支撑板的底表面下方延伸。至少一个屏蔽盖罩耦接到支撑板并且覆盖最靠近支撑板的周边的多个RF返回条带中的至少一个的侧面的至少一部分。
在另一实施方式中，本文公开一种处理腔室。处理腔室包括腔室主体和基板支撑组件。腔室主体包括盖、侧壁和底壁，它们限定腔室主体中的处理区域。基板支撑组件设置在处理区域上。基板支撑组件包括支撑板、多个RF返回条带、至少一个屏蔽盖罩以及杆。支撑板耦接支撑板并且被构造为支撑基板。多个RF返回条带耦接在支撑板与腔室主体的底部之间。至少一个屏蔽盖罩耦接到支撑板。至少一个屏蔽盖罩设置在多个RF返回条带中的至少一个与腔室主体的侧壁之间。
在另一实施方式中，本文公开一种处理基板的方法。方法包括将基板放置在设置在处理腔室中的基板支撑组件上。在处理腔室内产生等离子体，其中用于产生等离子体的RF电流行进通过耦接基板支撑组件和处理腔室的主体的RF返回条带。基板支撑组件具有设置在腔室主体与RF返回条带的一部分之间的屏蔽盖罩。方法进一步包括在基板暴露于等离子体下的同时在设置在基板支撑组件上的基板上沉积一层材料。
附图说明
为了可详细地理解本公开内容的上述特征所用方式，上文简要地概述的本公开内容的更特定的描述可以参考实施方式进行，实施方式中的一些示出在随附附图中。然而，将注意，随附附图仅示出了本公开内容的典型实施方式，并且因此不应视为限制本公开内容的范围，因为本公开内容可允许其它等效实施方式。
图1示出了根据一个实施方式的处理腔室的横截面图。
图2示出了根据一个实施方式的图1的基板支撑组件的底视图。
图3是根据一个实施方式的处理腔室的部分横截面图，其中屏蔽盖罩以虚线示出来显露RF电流返回条带。
图4是根据一个实施方式的处理腔室的部分横截面侧视图，示出围绕图3中示出的屏蔽盖罩的气流。
为了清楚起见，已尽可能使用相同参考数字指定各图所共有的相同要素。另外，一个实施方式中的要素可有利地适于在本文所述的其它实施方式中加以利用。
具体实施方式
图1示出据一个实施方式的处理腔室100的横截面图，处理腔室100具有设有屏蔽盖罩150的基板支撑组件118。屏蔽盖罩150用于降低在处理腔室内电弧放电的概率，并且抑制等离子体在处理腔室100内的基板支撑组件118下方形成。
处理腔室100包括腔室主体102，腔室主体102具有侧壁104、底部106和喷头108，它们限定处理空间110。处理空间110通过穿过侧壁104形成的狭缝阀开口109进入以允许基板101进出，基板101在设置在基板支撑组件118上时在处理空间110内进行处理。
喷头108耦接到背板112。例如，喷头108可以通过在背板112的周边处的悬架114耦接到背板112。一个或多个耦接支撑件116可以用于将喷头108耦接到背板112以帮助控制喷头108的下垂。
基板支撑组件118设置在处理腔室100的处理空间110中。基板支撑组件118包括支撑板120和杆122。杆122耦接到支撑板120的底表面190。支撑板120的上表面192被构造为在处理期间支撑基板101。支撑板120包括温度控制元件124。温度控制元件124被构造为将基板支撑组件118保持在所期望的温度。
升降系统126可以耦接到杆122以升高和降低支撑板120。升降杆128可移动地穿过支撑板120设置，以使基板101与支撑板120隔开来促进机器人传送基板101通过狭缝阀开口109。
基板支撑组件118还包括至少一个RF返回条带130。RF返回条带130耦接在支撑板120与腔室主体102之间。例如，RF返回条带130的一端可以耦接到支撑板120的底表面190，而RF返回条带130的相对端可以耦接到腔室主体102的底部106。在一个实施方式中，RF返回条带130具有实质上竖直的取向。RF返回条带130提供从基板支撑组件118的周边到腔室主体102的底部106的RF电流路径。
屏蔽盖罩150由介电材料制成。例如，屏蔽盖罩150可以由陶瓷或其它合适的抗等离子体介电材料形成。屏蔽盖罩150耦接到支撑板120并覆盖耦接到支撑板120的RF返回条带130中的至少一个的至少一部分。屏蔽盖罩150覆盖RF返回条带130附接到支撑板120的周边182的上端180(图1中的虚线所示)的至少一部分。因此，屏蔽盖罩150的设置在RF返回条带130与腔室主体102的侧壁之间的位置实质上防止了基板支撑组件和RF返回条带130对腔室主体102的侧壁的电弧放电。
在一个示例中，RF返回条带130耦接到支撑板120的底表面190或周边182。在另一示例中，多个屏蔽盖罩150可以耦接到支撑板120。例如，多个屏蔽盖罩150可以围绕底表面190的外缘(即，围绕支撑板120的周边182)间隔开。在另一实施方式中，多个屏蔽盖罩150可以是围绕底表面190的外缘连续的。屏蔽盖罩150可以在实质上水平的取向上定位在支撑板120的底表面190上，并且在支撑板120的底表面190下方延伸以覆盖RF返回条带130的面向腔室主体102的侧壁的上端180。屏蔽盖罩150具有屏蔽盖罩150在支撑板120下方延伸的长度L，长度L足够短以通过升降系统126适应支撑板120移动到使得基板能够通过狭缝阀开口109传送而不会使屏蔽盖罩150接触处理腔室100的底部106的位置。在又一实施方式中，屏蔽盖罩150可以耦接到支撑板120的侧面。
在一个示例中，屏蔽盖罩150呈实质上平坦的板的形式。屏蔽盖罩150在固定到支撑板120时具有实质上竖直的取向，实质上竖直的取向平行于支撑板120的附接屏蔽盖罩150的边缘。屏蔽盖罩150以允许屏蔽盖罩150延伸到支撑板120的底表面190下方的方式到达支撑板120，从而屏蔽RF返回条带130的上端180。
继续参考处理腔室100的其它部件，气源132可以耦接到背板112，以通过背板112中的气体出口134提供处理气体。处理气体从气体出口134流过喷头108中的气体通道136。真空泵111可以耦接到处理腔室100以控制处理空间110内的压力。
RF功率源138可以耦接到背板112和/或喷头108以向喷头108提供RF功率。RF功率在喷头108与基板支撑组件118之间形成电场，使得可以从喷头108与基板支撑组件118之间的气体产生等离子体。
远程等离子体源140(诸如电感耦接的远程等离子体源)也可以耦接在气源132与背板112之间。在处理基板的过程中，清洁气体可提供到远程等离子体源140，使得产生远程等离子体并将等离子体提供到处理空间110中以清洁腔室部件。通过从RF功率源138施加到喷头108的功率，可以在处理空间110中进一步激发清洁气体。合适的清洁气体包括但不限于NF3、F2和SF6。
从RF功率源138提供给喷头108并跨过等离子体传送到基板支撑组件118的RF功率遵循从基板支撑组件118穿过RF返回条带130到处理腔室100的底部106并经由侧壁104返回到RF功率源138的RF返回路径。因为RF返回路径的路径长，因此在支撑板120的周边182(和RF返回条带130)与腔室主体102的侧壁104之间存在大电压降。在某些条件下，在不存在屏蔽盖罩150的处理腔室中，在支撑板120的周边182(和RF返回条带130)与腔室主体102的侧壁104之间可能发生电弧放电。由屏蔽盖罩150在支撑板120的周边182(和RF返回条带130)与腔室主体102的侧壁104之间提供的介电绝缘实质上防止了电弧放电，即使这些部件可能沿着RF返回路径具有高电压降。另外，屏蔽盖罩150抑制气体直接地在被屏蔽的RF返回条带130的上端180与在RF返回条带130附近的支撑板120的周边182之间流动。受抑制的气流进一步降低了在支撑板120下方且在RF返回条带130附近形成不希望的等离子体的概率。因此，屏蔽盖罩150的存在减少了等离子体电弧放电的机会，并抑制了在支撑板120下方形成等离子体，这延长了腔室清洁之间的平均时间间隔和被屏蔽的RF返回条带130的使用寿命。
图2示出了根据一个实施方式的具有至少一个屏蔽盖罩150的基板支撑组件118的底视图。如图2所示，多个屏蔽盖罩150耦接到支撑板120。在一个实施方式中，屏蔽盖罩150可以耦接到支撑板120的外缘202。例如，单个屏蔽盖罩150可以耦接到支撑板120的外缘202，使得屏蔽盖罩150覆盖最靠近支撑板120的至少两个RF返回条带130的侧面204(即，上端180)的至少一部分。例如，多个屏蔽盖罩150可以耦接到支撑板120的外缘202，使得每个屏蔽盖罩150以一对一的对应关系覆盖单个RF返回条带130的侧面204和上端180。或者，每个屏蔽盖罩150可以覆盖至少两个RF返回条带130。
在另一实施方式中，屏蔽盖罩150(如虚线所示)可以沿着支撑板120的外缘202定位并且环绕支撑板120的整个周边182。在另一实施方式中，屏蔽盖罩150可以沿着外缘202的一个或多个部分定位。例如，屏蔽盖罩150可以沿着支撑板120的短边204定位，邻近侧壁104中的狭缝阀开口109，因为侧壁104的邻近狭缝阀开口109的部分可以具有较长的RF返回路径，从而造成支撑板120的短边204与其中形成狭缝阀开口109的侧壁104之间的较大的电压降。
屏蔽盖罩150被构造为将RF返回条带130与腔室主体102的侧壁104隔开，使得侧壁104和RF返回条带130不会因电弧放电而损坏。因此，屏蔽盖罩150用作侧壁104与RF返回条带130之间的绝缘体。
因此，屏蔽盖罩150为腔室侧壁104提供保护以使其免于因基板支撑组件与处理腔室的侧壁之间来自RF电流回路的电压降而造成的可能的电弧放电。
图3是根据一个实施方式的处理腔室100的部分横截面图，示出了屏蔽盖罩150。RF返回条带130经由夹具304耦接到支撑板120和处理腔室100的底部106。屏蔽盖罩150被示出为耦接到支撑板120的侧面182，使得至少RF返回条带130的上部部分306被屏蔽盖罩150覆盖。屏蔽盖罩150被构造为阻挡或减少在RF返回条带130附近的支撑板120下方的气流量(如流动箭头402所示)，从而形成紧邻RF返回条带130的上部部分306的气体耗尽区域302。当RF电流被提供给支撑板120时，RF电流流过支撑板120，沿着RF返回条带130向下，沿着腔室的底部106，沿着侧壁104向上，并返回到RF功率源138。由于RF返回条带130的上部部分306在气体耗尽区域302中，因此不存在行进通过RF返回条带130的RF电流可感应耦合到的气体，由此减少(即使不是消除)在RF返回条带130的上部部分306附近的支撑板120下方的寄生等离子体。通过在支撑板120下方且在RF返回条带130附近形成气体耗尽区域302，屏蔽盖罩150降低由在支撑板120下方的感应耦合形成寄生等离子体的可能性。
图4是根据一个实施方式的处理腔室100的部分横截面图，示出屏蔽盖罩150以虚线示出来显露RF返回条带130。如上讨论，RF电流沿着腔室100的侧壁104向上行进回到RF功率源138，这会导致RF返回条带130的上部部分306与处理腔室100的侧壁104之间的显著电压电势。由于侧壁104与RF返回条带130之间的电容耦接，屏蔽盖罩150在侧壁104与RF返回条带130之间的位置抑制寄生等离子体形成。此外，屏蔽盖罩150的位置导致如气流箭头402所示的那样处理腔室100内的气体被RF返回条带130的上部部分306遮挡，由此形成紧邻RF返回条带130的上部部分306的气体耗尽区域302。由于与常规的处理腔室相比，在气体耗尽区域302中存在实质上很少的气体，因此在电流流过RF返回条带130时，存在因感应耦接而形成寄生等离子体的可能性。此外，由于在气体耗尽区域302中存在很少气体，因此在支撑板120的下侧上沉积的可能性也显著地降低，由此有利地降低了潜在腔室污染的可能性。
因此，屏蔽盖罩150实质上减小了在支撑板120下方和RF返回条带130周围形成寄生等离子体的可能性，以及降低等离子体电弧放电到腔室100的侧壁104的可能性。
尽管前述内容涉及特定实施方式，但是也可在不脱离本发明的基本范围的情况下构想其它和进一步实施方式，并且本发明的范围是由随附的权利要求书确定。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种基板支撑组件，包括：
支撑板，具有被构造为支撑基板的上表面；
杆，耦接到所述支撑板的底表面；
多个RF返回条带，耦接到所述支撑板，所述多个RF返回条带在所述支撑板的所述底表面下方延伸；
至少一个屏蔽盖罩，耦接到所述支撑板，其中所述至少一个屏蔽盖罩覆盖最靠近所述支撑板的周边的所述多个RF返回条带中的至少一个的侧面的至少一部分。
2.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述屏蔽盖罩是具有实质上竖直的取向的实质上平坦的板。
3.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述至少一个屏蔽盖罩进一步包括：
多个屏蔽盖罩，每个屏蔽盖罩覆盖所述多个RF返回条带中的至少一个。
4.如权利要求3所述的基板支撑组件，其中所述屏蔽盖罩定位在所述支撑板的相对侧上。
5.如权利要求3所述的基板支撑组件，其中所述多个屏蔽盖罩是围绕所述支撑板的外缘连续的。
6.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述屏蔽盖罩由介电材料形成。
7.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述至少一个屏蔽盖罩包括：
单个屏蔽盖罩，覆盖所述RF返回条带中的至少两个。
8.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述屏蔽盖罩定位在所述支撑板的短边上。
9.一种处理腔室，包括：
腔室主体，包括顶壁、侧壁和底壁，它们限定所述腔室主体中的处理区域；和
基板支撑组件，设置在所述处理区域中，所述基板支撑组件包括：
支撑板，具有被构造为支撑基板的上表面；
杆，耦接到所述支撑板的底表面；
多个RF返回条带，耦接到所述支撑板，所述多个RF返回条带在所述支撑板的所述底表面下方延伸；
至少一个屏蔽盖罩，耦接到所述支撑板，其中所述至少一个屏蔽盖罩覆盖最靠近所述支撑板的周边的所述多个RF返回条带中的至少一个的侧面的至少一部分。
10.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述屏蔽盖罩水平地取向，并且所述RF返回条带竖直地取向。
11.如权利要求9所述的处理腔室，进一步包括：
多个屏蔽盖罩，每个屏蔽盖罩覆盖所述多个RF返回条带中的至少一个。
12.如权利要求11所述的处理腔室，其中所述屏蔽盖罩定位在所述支撑板的相对侧上。
13.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述至少一个屏蔽盖罩是围绕所述支撑板的外缘连续的。
14.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述屏蔽盖罩由介电材料形成。
15.如权利要求9所述的处理腔室，其中单个屏蔽盖罩定位在所述侧壁与至少两个RF返回条带之间。
16.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述屏蔽盖罩定位在所述支撑板的短边上。
17.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述屏蔽盖罩具有长度，使得当所述基板支撑组件处于降低位置时，所述屏蔽盖罩不接触所述处理腔室的所述底壁。
18.一种处理基板的方法，包括：
在处理腔室内产生等离子体，其中用于产生所述等离子体的RF电流行进通过耦接基板支撑组件和所述处理腔室的主体的RF返回条带，所述基板支撑组件具有设置在腔室主体与所述RF返回条带的一部分之间的屏蔽盖罩；和
在所述基板暴露于所述等离子体下的同时在设置在所述基板支撑组件上的所述基板上沉积一层材料。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述屏蔽盖罩由陶瓷材料形成。
20.如权利要求18所述的方法，其中所述屏蔽盖罩定位在所述基板支撑组件的底表面上，在所述处理腔室的所述主体与所述RF返回条带之间。

Claims (20)

1.一种基板支撑组件，包括：
支撑板，具有被构造为支撑基板的上表面；
杆，耦接到所述支撑板的底表面；
多个RF返回条带，耦接到所述支撑板，所述多个RF返回条带在所述支撑板的所述底表面下方延伸；
至少一个屏蔽盖罩，耦接到所述支撑板，其中所述至少一个屏蔽盖罩覆盖最靠近所述支撑板的周边的所述多个RF返回条带中的至少一个的侧面的至少一部分。
2.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述屏蔽盖罩是具有实质上竖直的取向的实质上平坦的板。
3.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述至少一个屏蔽盖罩进一步包括：
多个屏蔽盖罩，每个屏蔽盖罩覆盖所述多个RF返回条带中的至少一个。
4.如权利要求3所述的基板支撑组件，其中所述屏蔽盖罩定位在所述支撑板的相对侧上。
5.如权利要求3所述的基板支撑组件，其中所述多个屏蔽盖罩是围绕所述支撑板的外缘连续的。
6.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述屏蔽盖罩由介电材料形成。
7.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述至少一个屏蔽盖罩包括：
单个屏蔽盖罩，覆盖所述RF返回条带中的至少两个。
8.如权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述屏蔽盖罩定位在所述支撑板的短边上。
9.一种处理腔室，包括：
腔室主体，包括顶壁、侧壁和底壁，它们限定所述腔室主体中的处理区域；和
基板支撑组件，设置在所述处理区域中，所述基板支撑组件包括：
支撑板，具有被构造为支撑基板的上表面；
杆，耦接到所述支撑板的底表面；
多个RF返回条带，耦接到所述支撑板，所述多个RF返回条带在所述支撑板的所述底表面下方延伸；
至少一个屏蔽盖罩，耦接到所述支撑板，其中所述至少一个屏蔽盖罩覆盖最靠近所述支撑板的周边的所述多个RF返回条带中的至少一个的侧面的至少一部分。
10.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述屏蔽盖罩水平地取向，并且所述RF返回条带竖直地取向。
11.如权利要求9所述的处理腔室，进一步包括：
多个屏蔽盖罩，每个屏蔽盖罩覆盖所述多个RF返回条带中的至少一个。
12.如权利要求11所述的处理腔室，其中所述屏蔽盖罩定位在所述支撑板的相对侧上。
13.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述多个屏蔽盖罩是围绕所述支撑板的外缘连续的。
14.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述屏蔽盖罩由介电材料形成。
15.如权利要求9所述的处理腔室，其中单个屏蔽盖罩定位在所述侧壁与至少两个RF返回条带之间。
16.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述屏蔽盖罩定位在所述支撑板的短边上。
17.如权利要求9所述的处理腔室，其中所述屏蔽盖罩具有长度，使得当所述基板支撑组件处于降低位置时，所述屏蔽盖罩不接触所述处理腔室的所述底壁。
18.一种处理基板的方法，包括：
在处理腔室内产生等离子体，其中用于产生所述等离子体的RF电流行进通过耦接基板支撑组件和所述处理腔室的主体的RF返回条带，所述基板支撑组件具有设置在腔室主体与所述RF返回条带的一部分之间的屏蔽盖罩；和
在所述基板暴露于所述等离子体下的同时在设置在所述基板支撑组件上的所述基板上沉积一层材料。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述屏蔽盖罩由陶瓷材料形成。
20.如权利要求18所述的方法，其中所述屏蔽盖罩定位在所述基板支撑组件的底表面上，在所述处理腔室的所述主体与所述RF返回条带之间。
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