CN207021233U - 具有不均匀的气体流间隙的基板支撑组件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及具有不均匀的气体流间隙的基板支撑组件。本文所述实施方式一般涉及一种用于在等离子体处理腔室中使用以提供在基板支撑组件与等离子体处理腔室的侧壁之间流动的不均匀的气体流的基板支撑组件。在一个实施方式中，基板支撑组件包括基板支撑组件，基板支撑组件包括：基板支撑主体，所述基板支撑主体限定所述基板支撑主体的至少第一侧面；以及角落区域和中心区域，角落区域和中心区域形成在基板支撑主体的第一侧面中，其中角落区域具有比中心区域的中心宽度小的角落宽度，宽度被限定在基板支撑主体的中心轴线与第一侧面之间。

Description

具有不均匀的气体流间隙的基板支撑组件
技术领域
本文所公开的实施方式一般涉及一种用于在处理腔室中的基板上制造膜的装置，并且更具体地是一种在处理腔室中使用以提供用于等离子体处理应用的不均匀的气体流的基板支撑组件。
背景技术
液晶显示器或平板常常用于有源矩阵显示器，诸如计算机、电视机、以及其它监视器。等离子体增强化学气相沉积(Plasma enhanced chemical vapor deposition；PECVD)用于在基板(诸如用于平板显示器的半导体晶片或透明基板)上沉积薄膜。PECVD一般通过将前驱气体或气体混合物引入容纳有基板的真空腔室中完成。前驱气体或气体混合物通常被向下引导而通过位于处理腔室顶部附近的分布板。通过给处理腔室中的电极施加来自耦接至所述电极的一个或多个电源的功率(诸如射频(radio frequency；RF)功率)，将处理腔室中的前驱气体或气体混合物激励(例如，激发)为等离子体。所激发的气体或气体混合物发生反应以在基板表面上形成材料层。所述层可为(例如)钝化层、栅极绝缘体、缓冲层、和/或蚀刻停止层。所述层可为更大结构(诸如，例如，用于显示设备中的薄膜晶体管(TFT)或有源矩阵有机发光二极管(active matrix organic light emitting diode；AMOLED))的一部分。
由PECVD技术处理的平板通常是大的。例如，平板可以超过4平方米。在沉积处理期间，产生等离子体以形成活性离子，以便将材料层沉积在基板上。等离子体可容易地在处理腔室中点燃，所述处理腔室利用电容耦合功率、感应耦合功率、或微波功率来激励气体以形成等离子体。然而，处理腔室中产生的等离子体以及气体流分布往往可能并非全部跨基板的整个表面均匀地分布。例如，等离子体或前驱气体流可以不总是延伸至基板的边缘，从而导致不同的边缘至中心处理速率。跨基板表面在不同位置的不均匀的等离子体或气体流分布可以导致置于基板上的目标处理材料的不对称或不均匀的处理轮廓，这会影响沉积均匀性和缺陷率。因此，跨基板表面的不均匀的等离子体或气体流分布最终可能导致缺陷，诸如特征变形、在基板上形成的所得的材料层的不均匀或不规则特征轮廓。另外，跨基板表面的不均匀的等离子体或气体流分布还会影响清洁的均匀性和效率，并且可以影响可移除的膜沉积物，导致剥落或过度清洁以及在清洁工艺期间腐蚀腔室部件。
因此，需要一种用于在等离子体工艺期间跨基板表面的可控制的等离子体或气体流分布控制的改进装置。
实用新型内容
本文所描述的实施方式一般涉及一种用于在等离子体处理腔室中使用的基板支撑组件，该基板支撑组件在基板支撑组件与等离子体处理腔室的侧壁之间提供可控制的不均匀的气体流。在一个实施方式中，基板支撑组件包括基板支撑组件，基板支撑组件包括：基板支撑主体，基板支撑主体限定基板支撑主体的至少第一侧面；以及角落区域和中心区域，角落区域和中心区域形成在基板支撑主体的第一侧面中，其中角落区域具有比中心区域的中心宽度小的角落宽度，宽度被限定在基板支撑主体的中心轴线与第一侧面之间。
在另一实施方式中，一种处理腔室包括腔室主体，腔室主体包括顶壁、侧壁和底壁所述顶壁、侧壁和底壁限定腔室主体中的处理区域；基板支撑组件，基板支撑组件被定位在处理区域中，基板支撑组件具有外部轮廓，外部轮廓被选择成相对于中心区域而向角落区域或相对于角落区域而向中心区域优选地引导更多的在基板支撑组件与侧壁之间经过的流；以及泵送端口，泵送端口设置成穿过腔室主体的在基板支撑组件下方的底壁。
在又一实施方式中，一种在处理腔室中控制不均匀的气体流的方法包括引导沉积气体流穿过限定在基板支撑组件与处理腔室的侧壁之间的角落间隙和中心间隙进入在处理腔室中限定的处理区域，其中气体流具有流经角落间隙的第一流速，所述第一流速大于穿过中心间隙的第二流速。
附图说明
因此，为了能够详细理解本实用新型的上述特征所用方式，上文所简要概述的本实用新型的更具体的描述可以参考实施方式进行，所述实施方式中的一些示出于附图中。然而，应当注意，附图仅示出了本实用新型的典型实施方式，并且因此不应视为对本实用新型的范围的限制，因为本实用新型可允许其它等效实施方式。
图1描绘了根据一个实施方式的处理腔室的横截面视图；
图2A至图2C描绘了在处理腔室中使用的基板支撑组件的不同示例的顶视图；
图3A至图3C描绘了利用图2A至图2C的基板支撑组件的不同示例的压力分布映射图；
图4A至图4C描绘了利用图2A至图2C的基板支撑组件的不同示例的气体流速度映射图；
图5描绘了图2B或图2C的基板支撑组件的顶视图；以及
图6A至图6B描绘了置于处理腔室中的基板支撑组件的另一示例。
为了便于理解，已尽可能使用相同的附图标记标示图中共有的相同要素。可以预期的是，一个实施方式的要素和特征可有益地并入其它实施方式，而不需要赘述。
具体实施方式
本实用新型一般涉及具有各种外周界几何形状的基板支撑组件，所述基板支撑组件被配置为当定位在处理腔室中时，改变沿着边缘区域及跨基板的上表面的气体流路径。基板支撑组件的外周界几何形状可被选择以控制在所述基板支撑组件和腔室壁之间经过的气体流路径、气体流速率、气体流速度和工艺气体速度，使得可有效率地控制得自处理腔室中执行的沉积、蚀刻、或清洁工艺的沉积轮廓、蚀刻轮廓或清洁轮廓。
在下文中参考PECVD系统说明性地描述本文的实施方式，所述PECVD系统被配置为处理大面积基板，PECVD系统诸如可从位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市(Santa Clara,California)的美国AKT公司(AKT America,Inc.)(其为应用材料公司(AppliedMaterials,Inc.)的分支机构)获得的PECVD系统。然而，应理解，所公开的基板支撑组件也可用于其它系统配置，诸如蚀刻系统、其它化学气相沉积系统和其它等离子体处理系统。应进一步理解，本文所公开的实施方式可以使用由其它制造商提供的处理腔室实践。
图1是根据一个实施方式的PECVD装置的横截面视图。该装置包括真空处理腔室100，在其中一个或多个膜可被沉积至基板140上。真空处理腔室100可以用于处理一个或多个基板，例如，半导体基板、平板显示器基板和太阳能板基板，等等。
处理腔室100一般包括侧壁102、底部104和喷淋头110，它们限定处理容积106。基板支撑(或基座)组件130设置于处理容积106中。基板支撑组件130包括用于支撑基板140的基板接收表面132。处理容积106通过穿过侧壁102而形成的开口108接取，使得当基板支撑组件130在降低的位置时，基板140可以被传送进出腔室100。一个或多个杆134可耦接至升降系统136以提升和降低基板支撑组件130。如图1所示，基板处于降低的位置，在该位置，基板140可被传送进出腔室100。基板140可以被提升至处理位置(未示出)，以进行处理。当基板支撑组件130被升高至处理位置时，在置于基板接收表面132上的基板140的顶表面与喷淋头110之间的间隔可以在约400密耳与约1,200密耳之间。在一个实施方式中，所述间隔可以在约400密耳与约800密耳之间。
升降杆138可移动地设置成穿过基板支撑组件130，以将基板140与基板接收表面132间隔开来，从而促进基板的机器人传送。基板支撑组件130还可包括加热和/或冷却元件139以将基板支撑组件130维持在希望的温度。基板支撑组件130还可包括RF返回带131以在基板支撑组件130的周边提供RF返回路径。
喷淋头110可通过悬架114在其周边耦接至背板112。喷淋头110还可通过一个或多个耦接支撑件160耦接至背板112以帮助防止下垂和/或控制喷淋头110的平直度/曲率。
气体源120可耦接至背板112以通过背板112中的气体出口142并通过在喷淋头110中的气体通道111将处理气体提供至置于基板接收表面132上的基板140。真空泵109可耦接至腔室100，以控制处理容积106中的压力。RF功率源122被耦接至背板112和/或喷淋头110，以将RF功率提供至喷淋头110。RF功率在喷淋头110与基板支撑组件130之间产生电场，使得等离子体可由喷淋头110与基板支撑组件130之间的气体产生。可以使用各种频率，诸如在约0.3Mhz与约200MHz之间的频率。在一个实施方式中，RF功率源以13.56MHz的频率提供。
远程等离子体源124(诸如感应耦合远程等离子体源)还可耦接在气体源120与背板112之间。在处理基板的步骤之间，可以将清洁气体提供至远程等离子体源124，使得远程等离子体被产生并提供至处理容积106之中，以清洁腔室部件。当在处理容积106中时，清洁气体可以通过从RF功率源122施加至喷淋头110的功率来进一步激发。合适的清洁气体包括但不限于三氟化氮(NF3)、氟(F2)和六氟化硫(SF6)。
框架133可以邻近基板140的周边区域放置，与基板140接触或与基板140间隔开。在一些实施方式中，框架133可配置为设置在基板140下方。在其它实施方式中，框架133可配置为设置在基板140上方。框架133可为遮蔽框架、非接触框架(例如，当基板被定位于基板支撑组件130上时，框架不与基板接触)、浮动框架、可移除框架、限制环、流量控制结构、或可定位在基板140周边附近的其它合适结构。
在图1所描绘的实施方式中，当基板支撑组件130被降低以提供用于将基板140放置在基板支撑组件130上或从基板支撑组件130移除的间隙时，可将框架133搁置在框架支撑件162上。在一个实施方式中，框架支撑件162可以包含与腔室侧壁102相同的材料。在另一实施方式中，框架支撑件162可以包含导电材料、介电材料、不锈钢或铝。框架133可以减少在基板140的边缘处和在基板支撑组件130的未由基板140覆盖的区域上的沉积。当基板支撑组件130被提升至处理位置时，框架133可以啮合基板140和/或基板支撑组件130，并且被抬离框架支撑件162。
在清洁工艺期间，可将框架133搁置在框架支撑件162上。在清洁期间，基板接收表面132还可升高至接触框架133的水平，而不使框架133抬离框架支撑件162。
基板支撑组件130具有外部轮廓，该外部轮廓限定基板支撑组件130的周边。在基板支撑组件130与处理腔室100的侧壁之间的开口区域的量控制经过基板支撑组件130和定位于其上的基板140的气体量。因此，通过优选地相对于另一区域具有更多开口区域靠近基板支撑组件130的一个区域，可以控制相对于另一区域的流过基板支撑组件130和基板140的一个区域的气体量。例如，靠近基板支撑组件130的中心区域的开口区域可与靠近基板支撑组件130的角落区域的开口区域不同，因此优选地引导更多的流通过具有更多开口区域的区域。优选地将更多的流引导至一个区域可用于补偿其它传导不对称性以产生跨基板的更均匀的流，或用于相对于另一区域而导致更多气体在基板的一个区域上方流动。在一个示例中，可相对于角落区域优选地将流引导至基板支撑组件130的中心区域。在另一示例中，可相对于中心区域优选地将流引导至基板支撑组件130的角落区域。在另一示例中，可相对于另一侧面优选地将流引导至基板支撑组件130的一个侧面。在基板支撑组件130的侧面上的开口区域可以通过选择基板支撑组件130的轮廓的几何形状来进行选择，以控制跨介于基板支撑组件130的轮廓与处理腔室100的侧壁之间的间隙的宽度，诸如基板支撑组件130的周界的曲率，如下文所进一步论述。
图2A描绘可以在处理腔室(诸如图1所描绘的处理腔室100)中使用的基板支撑组件130的顶视图。应注意，框架133在此实施方式中未示出/呈现。基板支撑组件130包括固体支撑主体202。固体支撑主体202呈基本上正方形/矩形的形状，使得基板140在处理期间被搁置在其上。
基板140具有边缘209，边缘209离基板支撑组件130的侧壁252具有预定距离250。在图2A所描绘的实施方式中，间隙225被限定在基板支撑组件130与处理腔室100的侧壁102的内壁251之间。相较之下，在图2B和图2C所描绘的示例中，基板支撑组件222、224被定位成抵靠并接触处理腔室100的侧壁102的内壁251，而基本上不在其间形成间隙。
在图2A所描绘的示例中，基板支撑组件130的侧壁252具有基本上笔直的轮廓，所述笔直的轮廓与处理腔室100的侧壁102的内壁251处于间隔关系中，这限定了在基板支撑组件130的四个壁216、252与处理腔室100的侧壁102之间的间隙225。在基板支撑组件130的中心区域253与处理腔室100的侧壁102之间的间隙225可以具有预定宽度215、208，在一些实施方式中，预定宽度大于约40mm。由于基板支撑组件130的中心区域253的外壁252、216被配置成是基本上笔直的，所以在基板支撑组件130的外壁252、216的四个壁与处理腔室100的侧壁102之间的宽度215、208可以是相等的。例如，分别在外壁216和/或外壁252与处理腔室100的侧壁102之间的宽度215、208可以是基本上相同的。另外，由于基板支撑组件130的外壁216、252被配置成是基本上笔直的，所以沿着处理腔室100的侧壁102从基板支撑组件130的第一角落217至第二角落219限定的第一宽度207和第二宽度210基本上与基板支撑组件130的中心区域253中限定的宽度208、215相同。
应注意，如本文所述的术语或短语“角落”或“角落区域”表示由基板支撑组件的相关侧面部分地界定并在远离它们的交叉处的方向上延伸小于各个侧面的长度的约四分之一的区域。如本文所述的术语或短语“中心”或“中心区域”表示侧面的包括侧面的中心点并由两个相邻的角落区域界定的部分(例如基板支撑组件的侧面的总长度的约三分之一至二分之一)。
图2B描绘在处理腔室(诸如图1所描绘的处理腔室100)中使用的基板支撑组件222的另一示例。与图2A所描绘的基板支撑组件130类似，图2B的基板支撑组件222包括尺寸被设定成允许基板140定位于其中的固体基板支撑主体294。
基板支撑组件222还包括限定固体基板支撑主体294的外周界的外壁296。在一个示例中，固体基板支撑主体294的外壁296可以是非线性的。例如，外壁296可以具有由与处理腔室100的侧壁102紧密靠近(例如，宽度264小于10mm)的中心区域256限定的曲率(例如，弯曲)。中心区域256可以限定具有第一曲率的第一表面254。
外壁296的角落区域291相对于中心区域256被定位成更远离处理腔室100的侧壁102，因此在角落区域291与处理腔室100的侧壁102之间形成角落间隙289。具有第二曲率的第二表面269可以在基板支撑组件222的外壁296的角落区域291处形成。弯曲的第二表面269被配置为具有大于第一表面254的曲率的较大曲率(即，半径)。在一些示例中，中心区域256中的第一表面254可配置为具有最小至零的曲率(例如，是跨中心区域256为基本上线性的)，以便使基板支撑组件222与处理腔室100的侧壁102匹配，并在其间形成最小间隙。
据信，基板支撑组件222的相对于中心区域256的角落区域291的进一步的间隔将优选地相对于基板的边缘而将更多处理气体引导至基板的角落。经过相对于中心间隙(在图2B中未示出)的在基板支撑组件222与侧壁102之间限定的角落间隙289的额外气体流可以改变跨基板140的表面流动的气体流路径。外壁296的几何形状可以影响在侧壁102与基板支撑组件222的中心区域256和角落区域291之间形成的角落间隙289和中心间隙的宽度264、263和尺寸，由此提供经过基板支撑组件222与侧壁102之间的气体的可控制壅塞流。据信，相对于中心间隙流过角落间隙289的气体的流的差异可以产生跨基板140的上表面的工艺气体的流梯度，这可以有利于某些沉积工艺。通过利用相对于来自中心区域256中的中心间隙而在角落区域291处形成的较大角落间隙289，通过角落间隙289的流量可以增加。因此，可选择外壁296的几何形状以相对于中心间隙来控制角落间隙289的大小/尺寸，从而使得能够相对于中心气体流来控制角落气体流。在基板支撑组件222的中心区域256和角落区域291与处理腔室100的侧壁102中形成的间隙的不均匀的尺寸可有效率地改变跨基板表面的气体流分布。由于壅塞流的不同的传导性导致不同量的处理气体到达基板的不同区域，所以可控制在基板140的表面上沉积的膜轮廓、膜性质和膜厚度。在沉积期间通过基板支撑组件222提供的相同的流量控制还允许在清洁工艺期间控制跨处理腔室100不同区域的清洁效率。
已经发现，通过使角落间隙289相对于中心间隙具有预定大小/尺寸比例，可以调节膜性质/清洁均匀性。如图2C所进一步描绘，中心间隙287可以被限定在侧壁102与基板支撑组件224之间，其中相对线性表面279形成为在基板支撑组件224的中心区域283中的外壁285。相对弯曲表面282可以在基板支撑组件224的外壁285的角落区域281处形成。中心间隙287可以具有在约10mm与约40mm之间的宽度205。由于外壁285的几何形状在不同区域(例如，中心区域283和角落区域281)具有不同曲率，所以在基板支撑组件224与侧壁102之间限定的中心间隙287和角落间隙280将会具有不同宽度，从而允许角落区域283、281处的较大气体流。因此，较高的角落气体流改变跨基板140上表面的气体流路径/分布，这改变了沉积/清洁性质。
图3A至图3C描绘了压力分布映射图302、304、306，并且图4A至图4C描绘了利用分别具有来自图2A至图2C的不同配置的基板支撑组件130、222、224而在基板表面上方检测到的气体流速度分布映射图400、402、404。如图3A所描绘，其中基板支撑组件130具有相对笔直的外壁252(带有具有大于40mm的均匀宽度208、215、207、210的中心和边缘间隙)，在映射图302上示出的压力分布可以在中心区域308、309中具有相对高的压力，并且在边缘区域310、311、312具有相对低的压力，其中特别低的压力在角落区域313处(例如，中心高压和边缘低压)。在这个示例中，压力梯度(例如，通过从中心区域308中的最高压力减去角落区域313处的最低压力来计算的压力变化)可被控制在约0.1-0.2Torr以维持中心高压至角落低压分布。
另外，图4A至图4C所描绘的气体流速度映射图，它说明了跨基板表面的气体流速度的变化还与基板支撑组件130、222、224的不同配置相互关联。在利用具有基本上相对笔直的外壁252的基板支撑组件130的图4A所描绘的气体流速度映射图400中，气体流速度在中心区域406中是相对低的，而在角落区域418和边缘区域416中是相对高的。具体地说，边缘区域416处的气体流速度与角落区域418处的气体流速度相比甚至高出约15％至约20％。在图4A所描绘的示例中，气体流速度具有从在中心中的低速度逐渐斜升至高的边缘速度的梯度分布(例如，在中心区域406中具有最低速度，并逐渐至区域410、412、414中的较高速度和随后在角落区域418处的甚至更高的速度，以及边缘区域416处的最高速度)。
在具有图2B所描绘的基板支撑组件222的图3B和图4B所描绘的另一示例中，压力分布映射图304和气体流速度分布映射图402指示具有相对高角落流(例如，具有抵靠侧壁102在基板支撑组件222的中心区域256中形成的小于10mm的最小间隙宽度264)的基板支撑组件222可在中心区域315中具有最高压力并在角落区域320中具有最低气体流速度。类似地，压力从中心区域316、317至角落区域318、320逐渐降低。从中心高压至角落低压的压力梯度(例如，通过从中心区域315中的最高压力减去角落区域320处的最低压力来计算的压力变化)可为约0.1-0.2Torr。
此外，由于角落流通过由图2B的基板支撑组件222形成的角落间隙289来增强，中心区域315处的压力高于利用图2A的基板支撑组件130而无增强的角落流的图3A的中心区域308的压力。在一个示例中，在图3B的中心区域315中的压力可为约1.46-1.48Torr，而图3A的中心区域308中的压力可为约1.41-1.42Torr，中心区域315中的压力是比无增强的角落流的工艺高约3％至5％的压力。
相较之下，最低气体流速度在中心区域420中出现并随后从中心区域422、424、426至边缘区域428逐渐增加，并且在角落区域430处具有最高气体流速度，如图4B所示。如上所述，由于具有角落间隙289的基板支撑组件222具有增强的角落气体流，所以最高气体流速度在角落区域430处，而最低气体流速度在中心区域420中。图4B的气体流速度映射图402与(例如，利用无增强的角落流的基板支撑组件130的)图4A的映射图400相比，角落区域430处的具有增强的角落流的来自基板支撑组件222的气体流速度可以具有约8-9m/s(米每秒)的速度，而角落区域418中不具有增强的角落流的气体流速度可为约6-6.5m/s，这是低了约20％的气体流速度。因此，通过利用基板支撑组件222，跨基板表面的压力分布和气体流速度分布可被调节以在沉积工艺期间有效率地改进沉积均匀性和轮廓控制，和/或以在腔室清洁工艺期间增强清洁效率。
另外，与不具有或具有增强的角落气体流的映射图302、304、400、402相比，图2C的基板支撑组件244提供中间压力梯度和气体流速度梯度，如在图3C和图4C的映射图306、404中示出。由于图2C的基板支撑组件244还提供了具有小于10mm的减小的宽度205(与由来自基板支撑组件130的间隙225所限定的大于40mm的宽度208相比)的中心间隙287，所以壅塞气体流不仅可以流过角落间隙280，还可流过中心间隙287。因此，由图2A的基板支撑组件130优选地引导通过角落区域219的流的程度可以与由图2B的基板支撑组件222引导通过角落间隙289的气体流不一样显著。因此，通过调节在基板支撑组件和处理腔室的侧壁之间在中心区域中形成的间隙的大小/尺寸，相对于基板的中间边缘而优选地引导至角落的气体流的量可以被调节，以便按需获得不同的沉积轮廓和清洁效率。
图3C的压力分布映射图306图示具有仍允许少量的气体流经过其中(例如，与图2A的大于40mm的宽度208相比，具有在10mm与40mm之间的减小的中心间隙宽度205)的中心间隙287的基板支撑组件224，最高压力在中心区域322中出现，并且最低压力在角落区域328中出现。压力从中心区域322、324、326至角落区域328逐渐降低。从高压中心至边缘/角落低压角落的压力梯度(例如，通过从中心区域322中的最高压力减去角落区域328处的最低压力来计算的压力变化)可为约0.1-0.2Torr。
图3C的压力分布映射图306与图3A的压力分布映射图302相对类似。区域322中的压力是约1.42Torr，这与图3A的中心区域308中的压力类似。
相较之下，根据图4C的气体流速度映射图404，最低气体流速度在中心区域432中出现，并且从中心区域434、436、438、440逐渐增加至类似地在中心区域440和角落区域442两处的最高气体流速度，如图4C所示。由于由图2C的基板支撑组件224导致的角落气体流与由图2B的基板支撑组件222导致的角落气体流不一样大，所以角落区域442和中心区域440处产生的气体流速度趋于相似，例如具有约6-6.5m/s的窄幅范围(tight range)，从而围绕基板140的周边区域107提供更均匀的气体流速度。因此，在基板的中心区域和边缘区域两处需要均匀的气体流速度的实施方式中，具有在10mm与约40mm之间的减小的间隙宽度205的图2C的基板支撑组件224可以是所期望的。
在其中氮化硅在基板上沉积的示例中，可以利用图2B的基板支撑组件222来增强相对于基板的边缘而优选地至角落的气体流，这增强了在基板的角落处的氮化硅沉积。在其中执行氧化硅或多晶硅(例如，低温多晶硅(low temperature polysilicon；LTPS))沉积工艺的另一示例中，可以利用图2C的基板支撑组件224来在基板的边缘和角落区域两处提供更均匀的气体流速度。
图5描绘图2B的基板支撑组件222的顶视图。如上所述，基板支撑组件222具有限定基板支撑主体294的外壁252。基板支撑组件222的角落区域291具有第二表面269，第二表面269具有第二曲率。中心区域256具有第一表面254，第一表面254可以按需具有线性或非线性轮廓。在图5所描绘的实施方式中，在中心区域256中的第一表面254基本上呈线性的配置。在一些示例中，第一表面254可以以第一曲率弯曲。在此类情况下，由第一表面254的半径限定的第一曲率小于由第二表面269的半径限定的第二曲率。在一个示例中，第二曲率比第一曲率大约30％至约90％之间。
基板支撑主体294具有从穿过基板支撑组件222的中心555的中心轴线512(当在水平方向中观察时)至在中心区域256中的外壁252的中心宽度502，同时具有从中心轴线512至在角落区域291中的外壁252的角落宽度504。类似地，当垂直观察时，基板支撑组件222还可类似地构造有经过中心555的中心轴线514。在一个示例中，角落宽度504比基板支撑主体294的中心宽度502短约30％与约90％之间。另外，针对基板支撑主体294的一个侧面的从中心区域256至角落区域291的总宽度偏差506(即，在宽度502、504之间的差)沿着基板支撑组件222的一个侧面在约5mm与约60mm之间。在一个实施方式中，基板支撑组件222是矩形的。
类似地构造的，图2C的基板支撑组件224具有在中心区域283中形成的相对线性表面279，相对线性表面279具有与在角落区域281中形成的弯曲表面282相比较小的曲率。然而，由于当被定位于处理腔室100中时，图2C的基板支撑组件224被配置为仍会维持侧壁102与基板支撑组件224之间的间隙287(在约10mm与约40mm之间)，所以基板支撑主体294的在角落区域281与中心区域283之间的宽度变化可不与图2B的基板支撑组件222的宽度变化一样大。例如，从中心区域283至角落区域281的沿着图2C的基板支撑组件224的一个侧面的总宽度偏差213在约5mm与约40mm之间。图2C的基板支撑组件224的中心区域283可以具有比角落区域281中的宽度大约35％和约85％的宽度。
类似以上构思，增强的角落流还可通过利用在基板支撑件(诸如图6A至图6B中描绘的基板支撑组件600)中或甚至在处理腔室100的侧壁102中形成的不同外周界几何形状来实现。与上文所述基板支撑组件130类似但具有不同的外周界几何形状的基板支撑组件600可以具有基本上四边形的配置，所述基本上四边形的配置具有四个侧面601，所述四个侧面601具有在基板支撑组件600中形成的期望的曲率。通过选择侧面601的适当的曲率，在基板支撑组件600的周界与处理腔室的侧壁102之间的间隙可变化以使得相对于中心区域602而在角落区域604处出现更多的流，或者相对于角落区域604而在中心区域602处出现更多的流，具体取决于所选择的曲率。在图6A至图6B所描绘的示例中，基板140被安置在基板支撑组件600上。各个侧面601具有中心区域602和角落区域604。角落区域604具有短于中心区域602的宽度608的宽度610(例如，从基板支撑组件600的中心轴线512至基板支撑组件600的侧面601)。因此，侧面601相对于中心区域602更接近基板140在角落区域604处的侧壁605。增强的角落流可以通过控制角落区域604的宽度610获得，宽度610比中心区域602中的宽度608小约30％和约90％。
在另一示例中，基板支撑组件600可以具有矩形的基板支撑主体650，基板支撑主体650与具有矩形几何形状的图1所描绘的基板支撑组件130的基板支撑主体类似，基板支撑主体650具有附接至基板支撑主体650的可移除裙部652。一旦被附接至基板支撑主体650，可移除裙部652的外部轮廓产生基板支撑组件600的侧面601的非矩形轮廓，所述非矩形轮廓使得相对于其它区域而优选地导致更多气体围绕基板支撑组件600的某些区域流动。可移除裙部652可以通过合适的紧固件654来附接至基板支撑主体650。可移除裙部652可配置为具有不同几何形状(例如，包括不对称的几何形状、曲率、孔等)，以便优选地控制较多气体流经过基板140的不同的周边区域107。由于泵送端口105可位于处理腔室100的某个侧面，如图1所示，所以围绕基板支撑组件600的侧面601的气体流的传导率可以是不均匀的，从而导致沿着基板140的周边区域107的不同侧面的不对称的气体流速度或气体流分布。通过利用可移除裙部652，基板支撑组件600的侧面601的外周界轮廓可以被改变，以便控制在基板140的周边区域107附近的气体流路径或气体流。例如，可选择裙部652的形状以与相对于基板支撑组件600的相对侧的处理腔室100靠近泵送端口105的壁之间具有较小间隙，使得围绕基板支撑件600的周边区域107和基板140的气体的流是基本上均匀的。另外，可移除裙部652可任选地仅被实现某些侧面601(例如，并非基板支撑组件600的全部四个侧面601)，以便获得不对称的气体流(如果需要的话)或校正由处理腔室中的其它不对称性造成的气体流不对称性。
图6B描绘沿着截面线A—A截得的基板支撑组件600的横截面视图。中心区域602具有弯曲几何形状，从而导致自基板140的侧壁605所测量到的预定宽度608。如上所述，角落区域604中限定的宽度610小于图6B所示宽度608。应注意，增强的角落流还可通过改变处理腔室100的侧壁102的几何形状从而使处理腔室100的侧壁102以可按需产生至基板140的不同气体流速度/压力的方式弯曲来获得。
总之，本文所公开的实施方式涉及具有不同的外周界几何形状的基板支撑组件，基板支撑组件可用于改变或调节跨基板表面提供的气体流路径(即，相对于基板边缘的传送至基板的角落的气体的比例)速度和工艺压力。通过这样做，可针对不同工艺要求或情况选择均匀或不均匀的气体流路径，从而获得跨基板表面的所希望的气体分布，以便改进沉积或清洁效率。
虽然前文针对本实用新型的实施方式，但可在不脱离本实用新型的基本范围的情况下设计本实用新型的其它和进一步的实施方式。
元件符号列表
100 腔室
102 侧壁
105 泵送端口
106 处理容积
107 周边区域
108 开口
109 真空泵
110 喷淋头
111 气体通道
112 背板
114 悬架
120 气体源
122 RF功率源
124 远程等离子体源
130 组件
131 RF返回带
132 基板接收表面
133 框架
134 杆
136 升降系统
138 升降杆
139 冷却元件
140 基板
142 气体出口
160 耦接支撑件
162 框架支撑件
202 固体支撑主体
205 减小的中心间隙宽度
207 宽度
208 宽度
209 边缘
210 宽度
213 总宽度偏差
215 宽度
216 壁
217 第一角落
219 角落区域
222 基板支撑组件
224 基板支撑组件
225 间隙
244 基板支撑组件
250 预定距离
251 内壁
252 外壁
253 中心区域
254 第一表面
256 中心区域
263 宽度
264 宽度
269 弯曲的第二表面
279 相对线性表面
280 角落间隙
281 角落区域
282 弯曲表面
283 中心区域
285 外壁
287 中心间隙
289 角落间隙
291 角落区域
294 基板支撑主体
296 外壁
302 图
304 图
306 图
308 中心区域
309 中心区域
310 边缘区域
311 边缘区域
312 边缘区域
313 角落区域
315 中心区域
316 中心区域
317 中心区域
318 角落区域
320 角落区域
322 中心区域
324 中心区域
326 中心区域
328 角落区域
400 图
402 图
404 图
406 中心区域
410 区域
412 区域
414 区域
416 边缘区域
418 角落区域
420 中心区域
422 中心区域
424 中心区域
426 中心区域
428 边缘区域
430 角落区域
432 中心区域
434 中心区域
436 中心区域
438 中心区域
440 中心区域
442 角落区域
502 中心宽度
504 角落宽度
506 总宽度偏差
512 中心轴线
514 中心轴线
555 中心
600 基板支撑组件
601 侧面
602 中心区域
604 角落区域
605 侧壁
608 宽度
650 基板支撑主体(3)
652 可移除裙部
654 合适的紧固件

Claims (19)

1.一种基板支撑组件，所述基板支撑组件包括：
基板接收表面；以及
侧面，所述侧面外接所述基板接收表面，所述侧面限定所述基板支撑组件的周界；其中角落区域和中心区域被限定在所述侧面上，其中所述角落区域具有比所述中心区域的中心宽度小的角落宽度，所述角落宽度和所述中心宽度被限定在所述基板支撑主体的中心轴线与所述侧面之间。
2.如权利要求1所述的基板支撑组件，其特征在于，所述中心宽度与所述角落宽度之间的差在5mm与60mm之间。
3.如权利要求1所述的基板支撑组件，其特征在于，所述中心宽度比所述角落宽度大30％至90％。
4.如权利要求1所述的基板支撑组件，其进一步包括：
矩形基板支撑主体，所述矩形基板支撑主体具有四个侧面；以及
可移除裙部，所述可移除裙部被附接至所述矩形基板支撑主体的所述侧面中的一个，其中所述可移除裙部限定所述角落区域和所述中心区域的边界。
5.如权利要求1所述的基板支撑组件，其特征在于，所述周界具有几何形状，所述几何形状优先将流相对于另一区域引向所述基板支撑组件的一个区域。
6.如权利要求1所述的基板支撑组件，其特征在于，所述周界的在所述角落区域中的部分具有曲率，并且所述周界的在所述中心区域中的部分是线性的。
7.如权利要求1所述的基板支撑组件，其特征在于，所述中心轴线穿过所述基板支撑组件的中心。
8.一种处理腔室，所述处理腔室包括：
腔室主体，所述腔室主体包括顶壁、侧壁和底壁，所述顶壁、侧壁和底壁限定所述腔室主体中的处理区域；以及
基板支撑组件，所述基板支撑组件被定位在所述处理区域中，所述基板支撑组件具有外部轮廓，所述外部轮廓被选择成相对于中心区域而优先向角落区域引导更多的在所述基板支撑组件与所述侧壁之间经过的流，或相对于所述角落区域而优先向所述中心区域引导更多的在所述基板支撑组件与所述侧壁之间经过的流。
9.如权利要求8所述的处理腔室，其特征在于，相对于所述基板支撑组件的所述角落区域，在所述基板支撑件的所述中心区域附近，所述基板支撑组件的所述外部轮廓与所述腔室主体的所述侧壁之间限定的间隙是不同的。
10.如权利要求8所述的处理腔室，其特征在于，所述角落区域被形成在所述基板支撑组件的第一侧面上，其中所述角落区域具有小于所述中心区域的中心宽度的角落宽度，所述角落宽度和所述中心宽度被限定在所述基板支撑组件的中心轴线与所述基板支撑组件的所述外部轮廓之间。
11.如权利要求10所述的处理腔室，其特征在于，所述中心宽度与所述角落宽度之间的差在5mm与60mm之间。
12.如权利要求9所述的处理腔室，其特征在于，所述间隙具有在所述基板支撑组件的角落区域与所述腔室主体的所述侧壁之间限定的第一宽度，以及在所述基板支撑组件的所述中心区域与所述腔室主体的所述侧壁之间限定的第二宽度，其中所述第一宽度大于所述第二宽度，所述第一宽度和所述第二宽度被限定在所述基板支撑组件的所述外部轮廓和所述腔室主体的所述侧壁的内壁之间。
13.如权利要求12所述的处理腔室，其特征在于，所述第二宽度小于10mm。
14.如权利要求12所述的处理腔室，其特征在于，所述基板支撑组件的外部轮廓的所述中心区域是与所述侧壁紧密靠近的。
15.如权利要求12所述的处理腔室，其特征在于，所述第二宽度在10mm与40mm之间。
16.如权利要求15所述的处理腔室，其特征在于，所述中心区域包括所述侧壁的线性的表面，并且所述角落区域具有弯曲表面。
17.如权利要求10所述的处理腔室，其特征在于，所述基板支撑组件具有基本上四边形的形状。
18.如权利要求9所述的处理腔室，其特征在于，相对于所述角落区域，所述间隙在所述中心区域处是窄的。
19.如权利要求9所述的处理腔室，其特征在于，所述基板支撑组件进一步包括：
矩形基板支撑主体，所述矩形基板支撑主体具有四个侧面；以及
可移除裙部，所述可移除裙部被附接至所述矩形基板支撑主体的至少一个侧面。
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