CN116917533A - 基板支撑件、处理基板的方法、以及处理系统 - Google Patents

基板支撑件、处理基板的方法、以及处理系统 Download PDF

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托比亚斯·伯格曼
梅兰•贝德亚特
李明宗
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Abstract

描述了一种用于在真空处理系统中支撑基板的基板支撑件。所述基板支撑件包括：基板支撑主体，所述基板支撑主体具有用于支撑所述基板的前侧和与所述前侧相对的背侧；吸盘组件，所述吸盘组件在所述基板支撑主体中或在所述基板支撑主体的所述背侧处；多个第一开口，所述多个第一开口在所述前侧中，所述多个第一开口与气体导管流体连通；多个第二开口，所述多个第二开口穿过所述基板支撑主体，被配置用于在装载或卸载期间支撑所述基板的多个升降销；多个第一突出部，所述多个第一突出部在所述前侧上，每个第一突出部至少部分地包围所述多个第二开口中的第二开口；以及多个第二突出部，所述多个第二突出部在所述前侧上，被配置用于温度测量。

Description

基板支撑件、处理基板的方法、以及处理系统
技术领域
本公开内容的实施方式涉及基板(例如，在静电吸盘(ESC)上的大面积基板)的温度测量。实施方式涉及基板支撑件和用于测量基板温度、特别是在基板支撑件的不同区中的基板温度的方法。实施方式特别地涉及基板支撑件、测量基板温度的方法、以及用于在真空腔室中处理基板的处理系统。
背景技术
用于在基板上进行层沉积的技术包括例如物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和热蒸镀。经涂覆的基板可用于若干应用和若干技术领域中。例如，可通过PVD工艺来涂覆用于显示器的基板，包括用于高密度显示器的基板。一些应用包括绝缘面板、具有TFT的基板、滤色器等。涂覆基板，诸如用于显示器的基板，可包括全部沉积在基板上的位于两个电极之间的一个或多个材料层。
为了在处理系统中处理基板，运输基板通过处理系统的后续处理腔室，诸如沉积腔室以及可选地另外的处理腔室(例如，清洁腔室和/或蚀刻腔室)，其中随后在处理腔室中进行处理方面，使得多个基板可在群集系统中进行后续处理或在直列处理系统中连续地或准连续地进行处理。基板可被支撑在支撑件诸如支撑台上，或者基板可被装载到被运输通过处理系统的基板支撑件上。
由基板支撑台支撑或由载体运输以在真空处理系统中处理的基板可包括一个或多个先前沉积的材料层。包括先前处理的层的基板被称为用于即将进行的处理的基板。设置在基板上的层可能是温度敏感的。特别地，先前已经沉积在基板上的有机材料可能被例如60℃或更高、80℃或更高、或者100℃或更高的温度损坏。
另外，有益地以高沉积速率进行基板处理以减少处理的节拍时间。因此，一方面的温度极限和另一方面的高沉积速率提供了相互冲突的利益。
鉴于上文内容，有益地提供了对基板支撑件的改善和改善的温度测量的方法。
发明内容
鉴于上文内容，提供了根据独立权利要求所述的用于在真空处理系统中支撑基板的基板支撑件、用于测量基板的温度的方法、以及用于在真空腔室中处理基板的处理系统。具体说明书、附图和从属权利要求中描述了另外的特征、方面、细节和具体实施。
根据一个实施方式，提供了一种用于在真空处理系统中支撑基板的基板支撑件。所述基板支撑件包括：基板支撑主体，所述基板支撑主体具有用于支撑所述基板的前侧和与所述前侧相对的背侧；吸盘组件，所述吸盘组件在所述基板支撑主体中或在所述基板支撑主体的所述背侧处；多个第一开口，所述多个第一开口在所述前侧中，所述多个第一开口与气体导管流体连通；多个第二开口，所述多个第二开口穿过所述基板支撑主体，被配置用于在装载或卸载期间支撑所述基板的多个升降销；多个第一突出部，所述多个第一突出部在所述前侧上，每个第一突出部至少部分地包围所述多个第二开口中的第二开口；以及多个第二突出部，所述多个第二突出部在所述前侧上，被配置用于温度测量。
根据一个实施方式，提供了一种在真空处理系统中处理基板的方法。所述方法包括：将所述基板装载在基板支撑件上，所述基板支撑件具有基板支撑主体和吸盘组件，所述基板支撑主体具有前侧；用冷却气体冷却装载在所述基板支撑件上的所述基板的至少一部分以提供冷却的基板部分；在所述基板被装载在所述基板支撑件上时测量所述冷却的基板部分内的第一区中的第一基板温度；以及测量与所述第一区不同的第二区中的第二基板温度。
根据一个实施方式，提供了一种用于在真空腔室中处理基板的处理系统。所述处理系统包括：装载站，所述装载站被特别地配置用于水平基板装载；真空处理腔室；以及控制器。所述控制器包括：处理器；以及存储器，所述存储器存储指令，所述指令当由所述处理器执行时致使执行根据本文所述的实施方式中的任一者的方法。
附图说明
为了可详细地理解本公开内容的上文陈述的特征，可参考实施方式来得到上文简要地概述的本公开内容的更特别的描述。附图涉及本公开内容的实施方式并在下文中进行描述：
图1示出了根据本文所述的实施方式的基板支撑件的示意性剖视图；
图2A示出了根据本文所述的实施方式的基板支撑件的示意性剖视图；
图2B示出了根据本文所述的实施方式的图2A的基板支撑件的部分的放大图；
图2C示出了根据本文所述的实施方式的基板支撑件的示意性前视图；
图3A示出了根据本文所述的实施方式的用于处理基板的处理系统的示意图；
图3B示出了根据本文所述的实施方式的用于处理基板的处理设备的示意图；
图3C示出了根据本文所述的实施方式的用于处理基板的处理系统的示意图；并且
图4示出了根据本文所述的实施方式的例如在处理系统中测量基板的温度的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参考本公开内容的各个实施方式，各图中例示了这些实施方式的一个或多个示例。在以下对各图的描述内，相同的附图标记是指相同的部件。仅描述了相对于各别实施方式的差异。每个示例以解释本公开内容的方式提供并且不意在作为本公开内容的限制。另外，被例示或描述为一个实施方式的部分的特征可在其他实施方式上或结合其他实施方式使用，以产生又另外的实施方式。说明书旨在包括此类修改和变化。
基板支撑件可用于处理系统(诸如，真空沉积系统)中，以用于在处理系统的真空腔室内保持和/或运输基板。例如，可在由基板支撑件支撑基板的同时将一个或多个材料层沉积在基板上。根据可与本文所述的其他实施方式结合的本公开内容的一些实施方式，基板支撑件可以是支撑台(例如，基板支撑台)或基座(例如，设置在真空处理系统的处理腔室中的基板支撑基座)。支撑台可被特别地配置用于水平基板处理或基本水平基板处理。例如，包括基板支撑件的处理腔室可设置在群集系统中。根据可与本文所述的其他实施方式结合的本公开内容的一些实施方式，基板支撑件可以是载体，特别是在静电吸盘(ESC)内的载体。载体可被特别地配置用于垂直基板处理或基本垂直基板处理。基板可由载体支撑，并且载体可移动基板通过真空处理系统并可在基板的处理期间支撑基板。
用载体支撑基板以进行基板处理具有减少玻璃破损的优点，例如，对于运输基板通过处理系统。
基板可由基板支撑件保持或支撑在后侧(即，基板的不面向沉积源的那侧)处。基板的前侧(即，基板的面向沉积源的那侧)不被例如载体的保持布置覆盖，从而允许材料将被沉积以到达基板的难以以其他方式到达的区域。在一些应用中，基板支撑件可包括用于将基板保持在后侧处的静电吸盘。当将基板装载到基板支撑件上时，可将基板提供到静电吸盘上，直到充分地建立静电力。
本公开内容的实施方式提供了一种具有集成基板温度测量的静电吸盘。例如，可提供对基板温度和溅射功率的闭环控制。
对于一些应用，诸如包括有机层的触摸屏面板(TSP)，具有有机层的基板可能对在后续基板处理操作(诸如在基板上溅射另外的层)期间的温度升高敏感。可将冷却气体(例如，氦气)提供到基板(例如，玻璃基板)与静电吸盘之间的间隙中。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，基板温度被设置为100℃或更低，特别是80℃或更低。可控制在基板处理期间的溅射工艺的功率以将基板温度调整到温度极限。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可提供气垫，例如具有例如约3至10毫巴的氦气垫。可改善基板与ESC的板(例如，水冷板)之间的热传递。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，基板支撑件可包括用于基板接收表面的水冷却。
与考虑用冷却气体和溅射功率来冷却基板的模拟相比，根据本文所述的实施方式的改善的测量温度的方法和根据本文所述的实施方式的改善的用于温度控制的基板支撑件是有益的。因此，可最大化溅射功率，同时可控制温度极限。因此，可改善处理的节拍时间。
图1示出了根据本文所述的实施方式的基板支撑件100的示意性剖视图。基板支撑件可以是基板支撑台。基板支撑件100被配置用于在处理腔室中支撑基板。基板支撑件100包括基板支撑主体140，基板支撑主体140具有用于支撑基板的基板支撑表面，例如前侧142。背侧143与前侧142相对地设置。另外，基板支撑件包括吸盘组件120。吸盘组件120被配置为将基板保持在基板支撑表面处。吸盘组件可包括用于向基板提供静电力的电极组件125。例如，可由电极组件125提供静电场以作用在基板上来保持基板。基板可在由静电场保持的同时被支撑在处理腔室中或被运输通过处理系统。
根据本文所述的实施方式，基板支撑件100包括基板支撑表面，即前侧142。例如，要载运通过处理系统的基板可被保持在基板支撑件的基板支撑表面处。基板可由静电力保持在基板支撑表面处。根据实施方式，基板支撑件可包括在基板支撑表面中的多个第一开口112。多个第一开口可连接到气体导管110。气体导管可连接到气体供源。气体导管可连接到用于提供冷却气体的气体源160。例如，气体源160可以是处理系统的气罐或气体供源。气体导管可包括多个通道116。多个通道116中的通道的每一者可通向多个第一开口112中的一个开口。
通过将冷却气体例如氦气提供到气体导管或通道116中，可在由基板支撑件100支撑的基板与基板之间提供冷却气体。因此，可在基板处理期间降低基板温度。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，冷却气体可选自由氦气、氩气等构成的组。
根据本文所述的实施方式，基板支撑件可包括至少一个非导电区域。至少一个非导电区域可由介电材料制成。特别地，电介质可由高热导率介电材料诸如热解氮化硼、氮化铝、氧化铝、氮化硅、氧化铝等或等效材料制成，但是也可由诸如聚酰亚胺等材料制成。电极组件125可嵌入在至少一个非导电区域中或设置在非导电区域的与基板支撑表面相对的一侧上。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，基板支撑件100可包括一个或多个电压源，该一个或多个电压源被配置为向多个电极122施加一个或多个电压。在一些实施方式中，一个或多个电压源被配置为将多个电极122中的至少一些电极接地。作为示例，一个或多个电压源可被配置为向多个电极122施加具有第一极性的第一电压、具有第二极性的第二电压和/或接地。根据一些实施方式，多个电极中的每个电极、每个第二电极、每个第三电极或每个第四电极可连接到单独的电压源。术语“极性”是指电极极性，即，负(-)和正(+)。举例来说，第一极性可为负极性而第二极性可为正极性，或者第一极性可为正极性而第二极性可为负极性。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，基板支撑件的ESC可以是单极或双极静电吸盘。
根据实施方式，控制器130可被配置为控制一个或多个电压源以向电极组件125施加一个或多个电压和/或接地。控制器130可被配置为调节吸盘组件，即控制器可被配置为控制静电吸盘。控制器130可被配置为调节气体源160。根据可与本文所述的其他实施方式结合的又一实施方式，控制器可被配置为控制第一温度传感器或与第一温度传感器通信和/或控制第二温度传感器或与第二温度传感器通信。根据可与本文所述的其他实施方式结合的又一实施方式，如图1所示的控制器130可分离成用于电压源、气体供源和/或温度传感器的单独的控制器。
如图1示例性地所示，设置在基板支撑件100处的第一温度传感器150可被包括在本公开内容的实施方式中。附加地或替代地，可提供第二温度传感器155，诸如外部温度传感器。将参考图2A更详细地描述利用基板支撑件100处的温度传感器和/或将其用于测量基板温度的方法。
根据本文所述的实施方式，对于群集处理系统或晶片处理系统，基板支撑件可基本上水平地取向。对于直列处理系统，基板支撑件可基本上垂直地取向。基板可以以基本上垂直的取向被运输通过处理系统。
如在整个本公开内容中所用，“基本上水平”特别是在提到基板取向时被理解为允许与水平方向或取向有±20°或更小(例如，±10°或更小)的偏差。如在整个本公开内容中所用，“基本上垂直”特别是在提到基板取向时被理解为允许与垂直方向或取向有±20°或更小(例如，±10°或更小)的偏差。例如，可提供与垂直取向的这种偏差，因为与垂直取向有一定偏差的基板支撑件可能产生更稳定的基板位置，或者面朝下的基板取向甚至可在沉积期间更好地减少基板上的颗粒。然而，例如在层沉积工艺期间，基板取向被认为是基本上垂直的。一般来讲，水平和垂直基板取向可以是不同的，其中水平取向或垂直取向可包括如上所述的偏差。
具体地，如在整个本公开内容中所用，诸如“垂直方向”或“垂直取向”的术语被理解为区分“水平方向”或“水平取向”。垂直方向基本上平行于重力。
根据本文所述的实施方式，基板可以以基本上水平的取向装载到基板支撑件上。将参考图2A更详细地描述的基板升降销可用于在基板支撑件100的水平取向上装载或卸载基板。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可在基本上水平的位置、特别是水平位置提供基板移交或传送，即从基板支撑件卸载处理基板或将要处理的基板装载到基板支撑件上。例如，可使用升降销组件，诸如销阵列。
图2A示出了基板支撑件100。图2B示出了图2A所示的基板支撑件100的放大部分。基板支撑件100包括基板支撑主体140。多个开口、诸如第一开口212穿过基板支撑主体140设置。具有升降销282的升降销组件280上下移动以从基板支撑件100的前侧142升降基板20。图2A示出了在上位置的升降销组件280，其中基板20由升降销282支撑。图2B示出了在下位置的升降销组件280，其中基板20由基板支撑件的支撑表面支撑。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，多个第一开口112设置在基板支撑主体140的前侧中。多个第一开口112连接到气体导管110。因此，气体可通过第一开口112提供到基板支撑主体的前侧142。如图2B所示，在前侧142处(即，在ESC的前侧与基板20之间)提供的气体可能潜在地流过用于升降销282的开口212。为了避免冷却气体流过基板支撑件，设置突出部242。突出部242为冷却气体提供屏障或坝。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，突出部或屏障可具有环(例如，包围第一开口212中的一者的环)的形状。第一开口设置在基板支撑件100中以允许利用销阵列，轴承升降销被引导通过ESC以在装载或卸载期间支撑基板。冷却气体屏障(或冷却气体“坝”)围绕每个销孔形成以将冷却气体(例如，氦气)保持在基板和ESC之间。因此，未提供在销孔区域中的冷却并形成热点。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，基板支撑主体的基板支撑表面，即基板支撑主体的前侧，包括至少两个不同区。在该至少两个不同区中的第一区中，可在基板支撑件100的基板支撑件表面与基板之间提供冷却气体诸如氦气。因此，第一区是冷却区。在该至少两个区中的第二区中，由突出部或屏障防止冷却气体的接触。因此，第二区是未冷却区。未冷却区可称为热点。
鉴于上文，如本文所述的由基板支撑件100支撑的基板可包括具有第一基板温度的第一区和具有第二基板温度的第二区，其中第二基板温度高于第一基板温度。考虑用于处理基板的预定温度极限，可相对于第二区的第二基板温度来控制温度极限。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，基板支撑件被配置为测量第一区(即冷却区)和第二区(即热点)中的温度。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可设置在基板支撑主体的前侧上的多个第二突出部。多个第二突出部被配置用于温度测量。例如，图2B示出了示例性的突出部244。突出部244包围表面246，在表面246处设置温度传感器，诸如第一温度传感器150。附加地或替代地，示例性的突出部244可包围基板支撑主体的表面245。由突出部244包围的表面245的温度可例如用辐射温度传感器(例如，红外温度传感器)测量。例如，可利用图1所示的第二温度传感器255。根据本公开内容的实施方式，在基板支撑主体的前侧上设置多个第二突出部，以产生对应于基板20的热点的区。因此，可在第一区(即，冷却区)和第二区(即，热点区)处测量温度。
根据一个实施方式，提供了一种用于在真空处理系统中支撑基板的基板支撑件。基板支撑件包括：基板支撑主体，该基板支撑主体具有用于支撑基板的前侧和与前侧相对的背侧，以及吸盘组件，该吸盘组件在基板支撑主体中或在基板支撑主体的背侧处。另外，在前侧中设置有多个第一开口，其中该多个第一开口与气体导管流体连通。提供穿过基板支撑主体的多个第二开口，其中该多个第二开口被配置用于在装载或卸载期间支撑基板的多个升降销。多个第一突出部设置在前侧上，每个第一突出部至少部分地包围多个第二开口中的第二开口。基板支撑件进一步包括在前侧上的多个第二突出部，该多个第二突出部被配置用于温度测量。根据一些实施方式，多个第一突出部可被配置为提供用于冷却气体的屏障。
图2C示出了基板支撑件100的示意性前视图。示出了温度测量区的测量网格。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，提供具有第一温度测量的多个第一区286。多个第一区用冷却气体冷却。特别地，在第一区处没有设置用于冷却气体的屏障。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可用温度传感器测量用冷却气体冷却的第一区。温度传感器可设置在基板支撑件100内或处，特别是在前侧142与基板20之间，如由第一温度传感器150示例性地所示。附加地或替代地，可与基板支撑件分开地提供温度传感器，如由图1所示的第二温度传感器155示例性地所示。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，温度传感器可以是热电偶或红外温度传感器。
图2C还示出了围绕被配置用于升降销282的开口212的突出部242。另外，具有第二温度测量的第二区284设置在基板支撑件的表面上。特别地，第二区可分布在基板支撑件100的基板接收表面的区域上。第二区包括突出部244，例如用于冷却气体的屏障。因此，可提供基板20上的热点处的温度测量。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，温度传感器150可设置在基板支撑件的基板支撑主体内。例如，温度传感器可以是热电偶。特别地，热电偶可被可移动地支撑在基板支撑主体的凹陷部内并可以是弹簧加载的。无基板的基板支撑件可具有热电偶的从基板支撑主体的前侧142突出的表面。热电偶可通过弹簧或其他弹性元件提供的力从表面突出。当加载基板时，基板抵消弹簧或弹性元件的力并将热电偶推入基板支撑主体的凹陷部中。因此，可提供在温度传感器与基板之间的良好的热接触。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的本公开内容的一些实施方式，基板支撑件或基板支撑主体包括多个第一开口。该多个第一开口与用于冷却气体的气体导管流体连通。基板支撑件或基板支撑主体进一步包括多个第二开口。该多个第二开口被配置用于升降销阵列的销。基板支撑件或基板支撑主体进一步包括用于接收温度传感器的多个第三开口或凹陷部和用于接收温度传感器的多个第四开口或另外的凹陷部。多个第二开口设置有用于冷却气体的突出部或屏障，如本文所述，并且多个第三开口(或凹陷部)设置有用于冷却气体的突出部或屏障，如本文所述。多个第四开口可未设置有用于冷却气体的屏障。因此，第一组温度传感器可测量在具有冷却气体屏障的基板位置处的基板温度，并且第二组温度传感器可测量在没有冷却气体屏障的基板位置处的基板温度。
如上所述，本公开内容的实施方式包括在前侧上的多个第一突出部，其中该多个第一突出部与用于升降销阵列的开口相关。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，多个第二突出部中的至少一个第二突出部至少部分地包围前侧的表面的一部分。特别地，多个第二突出部中的至少一个第二突出部可包围或至少部分地包围温度传感器，例如热电偶。根据本文所述的示例，至少一个第二突出部被配置为提供用于冷却气体的屏障。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，突出部或屏障可包括从基板支撑主体的前侧的基板接收表面突出0.5/10mm或更多5/10mm或更小的区域，例如环形区域。
图3A示出了基板处理系统300。基板处理系统300可以是具有传送腔室320的群集系统。传送腔室320可以是中心传送腔室。机器人322可至少部分地设置在传送腔室320内。机器人322可具有机器人臂354。机器人322可在耦接到传送腔室320的腔室之间传送基板。至少一个装载锁定腔室305可耦接到传送腔室320。图3A示出了耦接到传送腔室320的两个装载锁定腔室305。一个或多个真空处理腔室310可耦接到传送腔室320。机器人322可在装载锁定腔室与沉积腔室之间传送基板，反之亦然，或者在附接到传送腔室320的不同沉积腔室之间传送基板。
沉积设备或处理腔室310包括真空腔室。另外，传送腔室320可以是真空传送腔室。因此，可在真空下搬运基板，从装载锁定腔室到传送腔室、从传送腔室到沉积设备的两个真空腔室、以及从第一沉积设备的真空腔室到另一沉积设备的真空腔室。
本文所述的设备和系统被配置以便移动和处理可特别地具有1m2或更大的表面的大面积基板。术语“基板”可特别地包括像玻璃基板的基板，例如玻璃板。另外，基板可包括晶片、透明晶体诸如蓝宝石等的切片。然而，术语“基板”可涵盖可以是非柔性或柔性的其他基板，如例如箔或卷材。基板可由适合于材料沉积的任何材料形成。
图3A示意性地示出了根据本公开内容的包括一个或多个真空处理腔室310的基板处理系统300。根据本公开内容的实施方式，一个或多个真空处理腔室310旨在用于在基板上沉积材料并包括真空腔室和/或溅射源区域。可提供沉积源阵列，该沉积源阵列被配置为以水平取向在处理区域处将材料沉积在基板上。基板处理系统300进一步包括传送腔室320，特别是耦接到一个或多个沉积设备的真空传送腔室。
图3A进一步示出了装载锁定腔室305。真空传送腔室320耦接到一个或多个沉积设备。真空传送腔室可通过开口、特别是水平狭缝开口来将基板移动到一个或多个真空腔室。装载锁定腔室305被配置为在大气压下或在非真空条件A下接收基板并然后在真空条件V下将基板传送到真空传送腔室中。反之亦然，装载腔室也可在真空条件V下从传送腔室接收基板并在大气压下或在非真空条件A下提供所述基板。
根据又一实施方式，一个或多个另外的处理腔室可耦接到真空传送腔室，例如中心传送腔室。特别地，一个或多个另外的处理腔室可选自耦接到传送腔室的加热腔室、耦接到传送腔室的冷却腔室、耦接到传送腔室的预清洁腔室、耦接到传送腔室的存储腔室、耦接到传送腔室的查验腔室和耦接到传送腔室的CVD腔室。相同类型和/或不同类型的上述腔室中的一者或多者可耦接到中心传送腔室。查验腔室可例如测量在先前沉积工艺中沉积的层的厚度或可在从处理系统卸载基板之前控制一个或多个层的厚度。可提供对层厚度的控制。清洁或预清洁腔室可从例如金属层去除氧化物，或者可去除来自先前制造步骤的光刻胶残留物。
图3B示出了沉积设备。沉积设备包括真空腔室311。根据本公开内容的实施方式，真空腔室311可包括各种段。段可由段的功能限定，即，一些段或段的一部分与相邻段可被固定地连接或一体地形成。将真空腔室分成多个段可降低拥有成本。
如图3B示例性地所示的真空腔室311包括源框架段312。源框架段可以是相对于处理系统(例如，相对于中心传送腔室)在固定位置的固定段。源框架段被配置为分别支撑源组件和/或源支撑组件。如图3B所示，多个溅射阴极350和多个阳极352设置在源框架段中。替代地，其他源，诸如蒸镀源、喷射源或CVD源，可耦接到源框架段。
上盖组件314设置在源框架段312上方。上盖组件314可从源框架段移除，例如用于维护布置在上盖组件中的部件和/或用于维护源组件或源支撑组件的部件。
基板搬运段316设置在源框架段下方。基板搬运段316包括或容纳用于基板搬运、基板对准、基板掩蔽、基板支撑等的部件。特别地，基板支撑件100可以是基板支撑台并可根据本公开内容的实施方式中的任一者提供。
如图2所示，真空腔室210可由基座318支撑。基座318可包括三个或更多个支架。特别地，基座可至少支撑源框架段312。
根据一些实施方式，提供用于群集处理系统中的大面积基板处理的沉积设备或真空处理腔室。沉积设备包括真空腔室。沉积设备包括源支撑组件。对于溅射源阵列的示例，源支撑组件包括：第一组阴极驱动单元，该第一组阴极驱动单元中的每个阴极驱动单元被配置为旋转水平圆柱形溅射阴极；以及第二组阴极驱动单元，该第二组阴极驱动单元中的每个阴极驱动单元被配置为旋转水平圆柱形溅射阴极，第一组阴极驱动单元和第二组阴极驱动单元耦接到真空腔室的源框架段。
沉积设备进一步包括位于基板搬运段内的基板支撑件100和耦接到基板支撑件以使基板支撑件和销阵列相对于彼此垂直地移动的致动器。
图3B示出了基板支撑件100和耦接到基板支撑件100的致动器322。致动器322可以是被配置为垂直地移动基板支撑件100的线性致动器或驱动器。例如，图3B示出了在基板支撑销或升降销282的上端下方的第一位置的基板支撑件100。致动器322可将支撑件100移动到第二位置，即上位置，其中基板支撑件被定位在基板支撑销的上端上方。当基板支撑件从第一位置移动到第二位置时，设置在基板支撑销282上的基板将被基板支撑件接触。因此，通过将基板支撑件从第一位置提升至第二位置，可将基板设置在基板支撑件上以用于材料沉积。另外，例如，在沉积之后，通过将保持基板的基板支撑件从第二位置降低到第一位置，可将基板设置在基板支撑销或升降销282上。
基板支撑件100用作在基板上沉积材料层期间支撑基板的台。如果台移动到上位置，即第二位置，则基板可设置在边缘排除掩模330下方。图3B所示的基板支撑件是根据本公开内容实施方式的基板支撑件。基板支撑件可包括静电吸盘。
根据实施方式，提供用于在真空处理系统中支撑基板的基板支撑件，例如基板支撑台。基板支撑件包括基板支撑主体，该基板支撑主体具有用于支撑基板的前侧和与前侧相对的后侧。吸盘组件设置在基板支撑主体中或基板支撑主体的背侧处。基板支撑件包括：多个第一开口，该多个第一开口在前侧中，该多个第一开口与气体导管流体连通，以及多个第二开口，该多个第二开口穿过基板支撑主体，该多个第二开口被配置用于在装载或卸载期间支撑基板的多个升降销。基板支撑件包括：多个第一突出部，该多个第一突出部在前侧上，每个第一突出部至少部分地包围多个第二开口中的第二开口；以及多个第二突出部，该多个第二突出部在前侧上，被配置用于温度测量。根据一些实施方式，基板支撑件可进一步包括以下项中的至少一者：多个第三开口或多个凹陷部，每个第三开口或凹陷部至少部分地由多个第二突出部中的第二突出部包围，并且被配置为各自接收第一温度传感器；以及多个第四开口或多个另外的凹陷部，该多个第四开口或多个另外的凹陷部被配置为接收第二温度传感器。
图3C示例性地示出了根据本文所述的实施方式的用于处理基板的处理系统300的示意图。特别地，处理系统可以是材料沉积系统。处理系统包括装载站372、真空处理腔室390以及在装载站与真空处理腔室之间的装载锁定腔室380。装载站被配置用于(例如，用升降销阵列)将基板水平地装载在根据本文所述的实施方式的载体上。装载站372可以是大气腔室370，即，提供大气压力的腔室。处理系统可进一步包括一个或多个传送腔室382。
基板的处理可理解为例如在退火或其他基板处理期间将材料传送到基板、蚀刻基板、预处理基板、加热基板。例如，沉积材料可例如通过CVD工艺或PVD工艺(诸如溅射或蒸镀)沉积在基板上。基板10可以包括沉积材料接收侧。基板的沉积材料接收侧可被视为基板的面对沉积源的一侧。此外，基板的处理还可包括将基板从处理系统的一个腔室运输到另一个腔室。
根据实施方式，如图3A至图3C所示的处理系统300可被配置用于CVD或PVD工艺，诸如溅射沉积。在另一个示例中，该系统可被配置用于蒸镀例如用于制造OLED器件的有机材料。例如，处理系统可以是用于大面积基板(例如，用于显示器制造)的处理系统。特别地，提供了根据本文所述的实施方式的结构和方法的处理系统，用于处理具有例如1m2或更大的面积的大面积基板。例如，大面积基板可以是对应于约1.4m2(1.1m×1.3m)的表面积的第5代、对应于约4.29m2(1.95m×2.2m)的表面积的第7.5代、对应于约5.7m2(2.2m×2.5m)的表面积的第8.5代或甚至对应于约8.7m2(2.85m×3.05m)的表面积的第10代。甚至可类似地实施更高代(诸如第11代和第12代)和对应的表面积。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，处理系统300被配置用于所有应用，例如用于触摸屏面板(TSP)。
根据本文所述的实施方式，处理系统，即，真空处理腔室，可包括一个或多个材料沉积源392。一个或多个材料沉积源可以是用于在基板上溅射沉积或蒸镀一种或多种材料的源。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，一个或多个材料沉积源392可由控制器350控制。特别地，可通过控制器350来调整与材料沉积源的沉积速率相关的溅射功率或其他功率。控制器350可进一步连接到支撑经处理的基板的载体处的温度传感器和/或支撑经处理的基板的载体的温度传感器。因此，可基于温度测量并特别是作为冷却区的第一区和作为热点区的第二区中的温度测量来调整沉积速率和基板上的对应热负荷。
根据实施方式，处理系统可在真空条件下处理基板。如本文所用的真空条件包括在低于10-1毫巴或低于10-3毫巴的范围内、诸如10-7毫巴至10-2毫巴的压力条件。可通过使用真空泵或其他真空产生技术来施加真空条件。例如，装载锁定腔室中的真空条件可在大气压力条件与次大气压力条件(例如，在10-1毫巴或更低的范围内)之间切换。为了将基板传送到高真空腔室中，可将基板插入到设置在大气压力下的装载锁定腔室中，可将装载锁定腔室密封，并且随后，可将其设定在低于10-1毫巴的范围内的次大气压力下。随后，可打开在装载锁定腔室与高真空腔室之间的开口，并且可将基板插入到高真空腔室中以将其运输到处理腔室中。
根据实施方式，基板处理系统可包括运输系统385。运输系统可被配置为运输一个或多个载体。一个或多个载体可被配置为用于运输一个或多个基板10。特别地，运输系统385可包括延伸穿过处理系统的运输路径。一个或多个载体可在装载有或未装载有一个或多个基板中10的一者的情况下被运输通过处理系统。运输系统可包括磁悬浮运输系统和/或机械运输系统。
根据可与本文所述的任何其他实施方式结合的实施方式，处理系统可包括载体，该载体包括如关于图1、图2A、图2B和图2C所述的吸盘组件。吸盘组件可保持基板并被配置用于基板的原位温度测量，特别是在作为冷却区的第一区和作为热点区的第二区中。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，基板温度测量允许根据基板温度调整沉积功率。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可提供沉积功率(例如，溅射功率)的固定值。测量和/或监测基板温度以获得最高功率设置，同时保持基板低于预定温度极限，例如100℃或更低、特别是80℃或更低。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可提供实时功率控制，例如实时溅射功率控制。可减少处理时间，并且因此可减少节拍时间。例如，根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可提供由如图3C所示的控制器350示例性地所示的闭环控制。控制器350和本文所述的与控制器相关的实施方式可类似地提供用于图3A和图3B所示的基板处理系统。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可基于当前基板温度或基于所测量的基板温度中的一者来调整溅射功率。因此，如果最热基板区低于预定温度极限，则可增加溅射功率。如果最热基板区开始高于预定温度极限，则可减少溅射功率。
本公开内容的实施方式允许在不干扰冷却的情况下进行温度测量，特别是在冷却区和热点区中。可提供更准确的温度控制。根据一些实施方式，ESC设置有温度传感器。因此，可为装载在ESC上的每个基板提供基板测量，例如而不破坏真空。另外，维持了冷却气体(例如，氦气)的冷却效率。工艺配方可根据测量进行调适。
图4示出了根据本文所述的实施方式的在真空处理系统中处理基板的方法400的流程图。方法400包括，在框410中，将基板装载在基板支撑件上，该基板支撑件具有基板支撑主体和吸盘组件，该基板支撑主体具有前侧。在操作420中，用冷却气体冷却装载在基板支撑件上的基板的至少一部分以提供冷却的基板部分。该方法进一步包括，在框430中，在基板被装载在基板支撑件上时测量冷却的基板部分内的第一区中的第一基板温度，以及在框440中，测量与第一区不同的第二区中的第二基板温度。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，第二区是未冷却区。例如，第二区至少部分地由基板支撑主体的前侧上的突出部包围、特别是完全地由该突出部包围。突出部形成用于冷却流体的屏障，例如He坝。
冷却基板，诸如冷却装载在基板支撑件上的基板的至少一部分，可包括使冷却气体流过基板支撑件的基板支撑主体的前侧中的多个第一开口。基板的冷却的部分在屏障外部，所述屏障由突出部形成并包围例如基板支撑主体的用于销阵列的开口，所述销阵列用于在基板支撑件的基板支撑件基板支撑件(诸如ESC)上装载或卸载基板。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，将层沉积在基板上。对于沉积，可提供沉积功率。例如，可用溅射功率(诸如可调整溅射功率)将层溅射在基板上。根据一些实施方式，沉积功率(例如，溅射功率)可基于第一基板温度和第二基板温度中的至少一者。特别地，溅射功率或沉积功率可基于第一温度和第二温度中的较高温度。由于第二温度在基板的未冷却区中，因此第二温度典型地高于第一温度。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，处理基板的方法可设有根据本公开内容的实施方式的基板支撑件。
根据本文所述的实施方式，该方法可进一步包括在处理腔室中支撑基板支撑件和基板，诸如图3A、图3B和图3C所示的处理系统300。基板支撑件可载运基板来在处理腔室中处理基板。该方法可进一步包括从基板支撑件卸载基板。卸载基板可包括通过销阵列的操作(例如，在基板支撑件的水平取向上)来将基板推离基板支撑件。基板的后侧可以是基板面向基板支撑表面的那侧。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，真空处理系统可包括控制器350，如图3C示例性地所示。控制器350可连接到一个或多个沉积源和连接到基板支撑件的一个或多个温度传感器。控制器350可包括中央处理单元(CPU)、存储器和例如支持电路。为了促进对基板处理的控制，CPU可以是可在工业环境中使用来控制各种腔室和子处理器的任何形式的通用计算机处理器中的一者。存储器耦接到CPU。存储器或计算机可读介质可以是一种或多种易获得的存储器装置，诸如随机存取存储器、只读存储器、硬盘或任何其他形式的数字存储设备(无论是本地还是远程)。支持电路可耦接到CPU来以常规方式支持处理器。这些电路包括高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路系统和相关子系统等。基板处理指令通常存储在存储器中作为软件例程，典型地称为配方。软件例程还可由位于由CPU控制的硬件远程的第二CPU(未示出)存储和/或执行。软件例程当由CPU执行时将通用计算机变换为控制基板处理、例如基于基板的测量温度中的一者或多者来控制沉积功率的专用计算机(控制器)。尽管将本公开内容的方法和/或工艺讨论为作为软件例程实施，但是在其中公开的方法步骤中的一些可以硬件、以及由软件控制器执行。因此，本发明可以如在计算机系统上执行的软件、以及以作为专用集成电路或另一类型的硬件具体实施的硬件、或者以软件和硬件的组合实施。控制器可执行或进行根据本公开内容的实施方式的处理基板的方法。
根据实施方式，提供了一种蒸镀源。该蒸镀源包括坩埚和控制器，该控制器具有处理器和存储器，该存储器存储指令，该指令当由该处理器执行时致使该蒸镀源执行根据本文所述的实施方式的方法。
根据实施方式，提供了一种用于在真空腔室中处理基板的处理系统。该处理系统包括：装载站，该装载站被特别地配置用于水平基板装载；以及真空腔室。另外，该处理系统包括控制器，该控制器包括：处理器，以及存储器，该存储器存储指令，该指令当由该处理器执行时致使执行根据本公开内容的实施方式的方法。
本公开内容的实施方式有利地提供改善的基板支撑件和改善的测量基板温度的方法。可提供改善的对沉积功率的控制。根据一个优点，可减少节拍时间而不损坏已经设置在基板上的层，例如OLED层，特别是对于TSP应用。
虽然前述内容针对的是实施方式，但是在不脱离基本范围的情况下，可设想其他和进一步实施方式，并且该范围由所附权利要求书确定。
特别地，本书面描述使用示例来公开本公开内容，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践所述的主题，包括制作和使用任何装置或系统、以及执行任何并入方法。尽管已经在前述内容中公开各个具体实施方式，但是上文所述的实施方式的不互斥特征可彼此组合。专利保护范围由权利要求书定义，并且其他示例预期在权利要求书的范围内，只要权利要求具有与权利要求的字面语言无不同之处的结构要素即可，或者只要权利要求包括与权利要求的字面语言无实质差异的等效结构要素即可。

Claims (15)

1.一种用于在真空处理系统中支撑基板的基板支撑件，所述基板支撑件包括：
基板支撑主体，所述基板支撑主体具有用于支撑所述基板的前侧和与所述前侧相对的背侧；
吸盘组件，所述吸盘组件在所述基板支撑主体中或在所述基板支撑主体的所述背侧处；
多个第一开口，所述多个第一开口在所述前侧中，所述多个第一开口与气体导管流体连通；
多个第二开口，所述多个第二开口穿过所述基板支撑主体，被配置用于在装载或卸载期间支撑所述基板的多个升降销；
多个第一突出部，所述多个第一突出部在所述前侧上，每个第一突出部至少部分地包围所述多个第二开口中的第二开口；以及
多个第二突出部，所述多个第二突出部在所述前侧上，被配置用于温度测量。
2.根据权利要求1所述的基板支撑件，进一步包括以下项中的至少一者：
多个第三开口或多个凹陷部，每个第三开口或凹陷部至少部分地由所述多个第二突出部中的第二突出部包围并各自被配置为接收第一温度传感器；以及
多个第四开口或多个另外的凹陷部，所述多个第四开口或多个另外的凹陷部被配置用于接收第二温度传感器。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的基板支撑件，其中所述多个第一突出部被配置为提供用于冷却气体的屏障。
4.根据权利要求2所述的基板支撑件，其中所述多个第二突出部中的至少一个第二突出部至少部分地包围所述前侧的表面的一部分，并且/或者其中所述多个第二突出部中的至少一个第二突出部至少部分地包围所述第一温度传感器。
5.根据权利要求4所述的基板支撑件，其中所述至少一个第二突出部被配置为提供用于冷却气体的屏障。
6.根据权利要求2所述的基板支撑件，其中所述第一温度传感器是热电偶或红外温度传感器。
7.根据权利要求6所述的基板支撑件，其中所述至少一个第二突出部被配置为提供用于冷却气体的屏障。
8.一种用于在真空处理系统中处理基板的方法，所述方法包括：
将所述基板装载在基板支撑件上，所述基板支撑件具有基板支撑主体和吸盘组件，所述基板支撑主体具有前侧；
用冷却气体冷却装载在所述基板支撑件上的所述基板的至少一部分以提供冷却的基板部分；
在所述基板被装载在所述基板支撑件上时测量所述冷却的基板部分内的第一区中的第一基板温度；以及
测量与所述第一区不同的第二区中的第二基板温度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二区是未冷却区。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二区至少部分地由所述基板支撑主体的所述前侧上的突出部包围。
11.根据权利要求8至10任一项所述的方法，其中所述冷却包括：
使所述冷却气体流过所述基板支撑件的所述基板支撑主体的所述前侧中的多个第一开口。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，进一步包括：用沉积功率在所述基板上沉积层。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
基于所述第一基板温度和所述第二基板温度中的至少一者来调整所述沉积功率。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其中所述基板支撑件是根据权利要求1至7中任一项所述的基板支撑件。
15.一种用于在真空腔室中处理基板的处理系统，包括：
装载站，所述装载站被特别地配置用于水平基板装载；
真空处理腔室；以及
控制器，所述控制器包括：
处理器；以及存储器，所述存储器存储指令，所述指令当由所述处理器执行时致使执行根据权利要求8至14中任一项所述的方法。
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