TWI375295B - Reducing electrostatic charge by roughening the susceptor - Google Patents

Description

1375295 基 種 1 的 用 使. 中 程 製 體 導 半 及 涉 1要 域主。 :領式法 明術方方說技施造 δ 之實製 ] 明屬明其 術 發所發及 技 、明本座 前 發支先 九 ί 材 丨 液晶顯示器或平板顯示器廣泛用於主動式矩陣顯示 器，諸如電腦和電視機的監視器·，個人數位助理（PDAs )， ·, · · . 手機等。平板顯示器通常包括兩片中間夾有液晶材料的玻 璃板。該玻璃板至少其中之一包括至少一個設置於其上的 與電源連接的導電層。由電源提供的電源施加於該導電層 上改變液晶材料的方向，在顯示器上產生諸如文字或者圖 形的圖案。常用於生產平板顯示器的一種製造製程是電漿 增強化學氣相沉積（PEC VD )。 通常採用電漿增強化學氣相沉積以在諸如平板或半 導體基片的基材上沉積薄膜。電漿增強氣相沉積通常是藉 由將先驅物氣體通入到包含基材的真空處理室中進行之。 該先驅物氣體通常經由位於該處理室頂部的分配盤導入。 通過從與該處理室相連的一個或多個RF源對該處理室施 加射頻功率使處理室内的氣體先驅物離子化（例如激發） 為電漿。該受到激發的氣體發生反應在位於溫度可控的基 材支座的基材表面上形成材料層。在該基材承載低溫多晶 矽層的應用中，可以將該基材支座加熱到 400攝氏度以 上。反應中產生的揮發性副產物通過排氣系統從處理室内 抽出。 一般而言，用於平板製造的大面積基材很大，通常超 過550mm X 650mm，甚至預期表面積達到並超過4平方 1-375295 米。因此’相應同比例增大用來處理大面積基材的基材支 座以容蜗該大表面積基材。通常鑄造用於高溫的基材支 座’該支座包括一個或多個加熱元件以及鋁主體的熱電 偶由於基材支座很大，一般在基材支座内設置一個或多 個強化構件以在提高工作溫度時（也就是說，為了減少某 些薄膜中的氫含量’溫度會超過35〇攝氏度並接近5〇〇攝 氏度）’可増強基材支座的強度和性能。接著對鋁基材支座 進行陽極電鍍來提供保護塗層。 雖然用這種方法設置的基材支座證明具有良好的處理 效能但疋發現薄膜厚度有小的局部變化（通常表現為較薄 的薄膜厚度上的點）可能對下一代形成於大面積基材上的 兀件產生不利影響。人們普遍認為玻璃的厚度和平整度以 及光滑的基材支撐表面通常約有5〇微英吋的變形，該變 形引起玻璃基材上某些位置的局部電容改變，從而引起局 部電漿不均勻，進而導致沉積變化，例如，變薄的沉積膜 厚度中的點〃老化和修改基材支座的電漿作用條件，尤其 在基材放入真空處理室處理前，結合延長處理室真空淨化 時間起執行的情況下，已發現可減少細小點的形成。然 而，用這種方法需要的總時間和材料以及它在成本和產出 上不盡人意使得人們希望獲得一種更有效的解決方法。 隨著基材尺寸從大約37〇mm X 47〇mm增加到約 1200mm X l〇4〇mm ,或甚至 18〇〇mm χ 22〇〇mm，其他新的 缺陷類型成為平板顯示元件製造中的關鍵問題。隨著下一 代基材尺寸的繼續增加，由於平板製造商對每個基材的投 資巨大，減少缺陷的重要性變得更加關鍵。而且隨著元 件關鍵尺寸的不斷降低，#求薄膜均勻性的誤差更小減 少和/或消除薄膜厚度的差異成為下一代形成於大面積基 6 1-375295 材上元件的經濟型產品的重要因素。

此外’通常通過用兩個相關的重要因素來衡量基材製 造製程的效率’其為元件產量和製造商成本（CoOh因為 它們直接影響電子元件的生產成本以及元件製造商在市場 的競爭力’因此這些因素是至關重要的。雖然CoO由多個 因素影響，但主要受到生產硬骽的最初成本和更換消耗硬 體成本的影響。為了減少CoO，電子元件製造商常花大量 時間設法對生產硬體和消耗成本優化在不影響顆粒和生產 產量下獲得最多的最高利潤空間.製造商成本計算中另一 個重要因素疋系統可靠性和系統正常運行時間。這些因素 對於組合設備工具的利潤和/或有效性很重要，如果系統不 能生產基材的時間越長，由於集束型工具沒有生產基材的 機會，用戶將損失更多的金錢。因此，集束型工具用戶和 製造商花大量時間設法研發可靠性製程’可靠的硬體和延 長正常運行時間的可靠系統。

靜電放電（ESD)的金屬線電弧問題已發現為大面積 基村PECVD㈣程中業界公知的缺陷。普遍認為隨著基 材尺寸的增加，在電讓沉積過程中較長和較大勵金屬線 中會誘生非常大的感應電流，使得由電漿引起的電弧對基 材造成損傷成為主要的問題。這個問題通常不會出現在較 小半導體元件製造中（例如，】SOmm Λ 小个 l50nm到3〇〇mm的圓形矽 基讨）因為平板顯示應用中柵金屬線與ESD放電線相連， ，般約為5到1〇微米U„〇寬並且約為一米或者兩米長， 而在一般半導體應用中，柵金屬線為9〇奈米寬，最多幾釐 求長》平板顯示基材上的ESD的寬度大小通常大於imm, 長度可為-米或者兩米之間，因此普遍認為平板顯示應用 中的ESD金屬線趨向於當作能在電聚處理過程中收集大 7 1-375295 的天線，而電荷會對基材產生電弧玫電損傷 要通過増大接地的放電路徑的電阻減少由於 引起電弧放電的機會。應當注意到，比半導 的平板顯示基材的厚度（例如0.7mm)，對於 較】尺寸型的平板顯示基材，其變化不大。

量電荷 非常需 互作用 大得多 型的和 另 中的缺 後，發 基材尺 高，從 電荷所 ‘因此， 電漿相 體基材 大尺寸 材製程 理製程 著玻璃 能力提 由捕獲 個出現在l2〇〇mm X 1040mm，或者更大基 陷是在基材上執行諸如PECVD的電漿處 現在基材背面上顆粒數量增加。普遍認為隨 寸的增加，在電漿製程中捕獲靜電電荷的 導致在製程處理室中出現的顆粒被吸附到 吸引的基材表面處。 應二=同基材材料的特性和大小原因，導致平板顯示 , 導體應用存在的電弧放電和靜電荷問題是不一樣

的。*於摩擦帶電製程，或者將兩種材料相 它們彼此分開的製程產生的靜電荷受到多種因素影黎後： 中的兩個因素為兩個元件之間表面接觸量和兩種材料的功 函數平板和半導體應用之間的一個不同之處在於每個應 用（例如破璃對矽（或者鍺））中使用的基材材料特性不同， 這與材料特性即所稱的功函數㈣。一般而言，功函數描 述^料_'納自由電子能力（電子圍繞材料最外層執道旋 轉 般而言’與功函數較小的材料（如玻璃）相比，當 功函數較高的材與給定的材料相接觸然後與之分離時，功 =數較高的材料（如矽）不太可能失去電子。（參照2〇〇〇 :‘1 月的 EE-Evaluation Engineering 中 Ryne C. Allen.寫 的 Tnboelectric Generati〇n:Getting Charged” （摩擦帶 電的產生，獲得充電）。）因此，雖然靜電荷的產生取決於 處理的基材將要接觸的材料，但是和半導體基材相比平 8 1-375295

板顯示基材上產生的電荷數量和電荷的極性並不 第二個摩擦帶電因素，或者部件之間的接觸 著元件之間的接觸越大，接觸元件之間轉移的電 並越可能發生電弧放電。兩個元件的表面粗換度 部件之間的接觸量起直接影響。因此，雖然習知 案，諸如1 9 98年6月2號申請的美國專利申請號 提出使Ra為1到8微米的基座（基材支座）表 的製程，但該參考案需要最後一步拋光粗糙基座 小粗糙度並增加兩個基材元件之間的接觸。減 度’以及由此提高的兩個基材元件之間的接觸將 與基材支座之間摩擦帶電電荷的轉移，從而提高 的捕獲電荷來形成電弧放電或者吸引顆粒的可能 個如現有技術所描述的理論認為拋光粗粒表面的 了對支撐基材粗糙化得到的一些優勢，諸如改善 之間的電接觸（也就是，基座表面和玻璃表面）。 提高粗糙表面的尖點或者陡點處的接觸應力可以 的電接觸，其認為用來在電槳製程中降低兩個部 電荷積累，從而減少電弧放電和顆粒吸引到基材 能。 因此，需要一種可以解決上述出現的所有這 改進型基材支座。 【發明内容】 本發明涉及了一種基材支座及其製造方法。 一實施方式中’基材支座包括具有基材支撐表 體、設置於該導體上的電絕緣塗層，以及設置於 表面中心處上方的至少一部分絕緣塗層具有表 相同。 量，意味 荷將越多 值對兩個 技術申請 6,063,203 面粗較化 表面.以減 小_的辑縫 增強基材 產生充足 性。另一 步驟消去 兩個部件 認為通過 建立改善 件之間的 表面的可 些問題的 在本發明 面的電導 基材支撐 面粗链度 9 1-375295 (surface finish)介於約2〇〇到約2〇〇〇微英吋之間β 在一實施方式中， 用來支樓大面積基材的基材支座包 括具有基材支樓表面的主蒲 1古 . 具有一個或多個支撐件且用 來在製程中結構上支標主體的基材支撑結構以及設置於基 材支撐表面上的電絕緣塗層，沉積後將基材支撐表面處理 為約在200到約2000微英时之間的表面粗糙度。

在另-實施方式中，通過一製程而製造基材支座，該 製程包括步驟：提供適於將大面積基材支撐於基材支撐表 面上的鋁主逋，以及在基材支撐表面形成表面粗糙度大約 為3 30到約20 00微英吋之間的陽極電鍍塗層。 在另一實施方式中，用來支撐大面積基材的基材支座 包括具有基材支標表面的電導體，其中該基材支撐表面為 裸鋁（bare aluminum)並具有大約為14〇到約2〇〇〇微英吋之 間的表面粗糙度》 在另一實施方式中，用來支撐大面積基材的基材支 座’該基材支座包括具有基材支撑表面的裸鋁主體將基 材支撐表面處理為大約140到約1 〇〇〇微英吋之間的表面粗

糙度；以及具有一個或多個支撐用於在製程中結構上支撐 鋁主體的基材支撐结構。 【實施方式】 本發明主要涉及一種大面積基材支座及其製造方法。 以下通過參照處理大面積基材的電漿增強化學氣相沉積系 統對本發明進行示例性描述，諸如從California，Santa

Clara的Applied Materials公司的AKT部門購買的電漿增 強化學氣相沉積系統（PEC VD )。在一實施方式中，製程 處理室用來處理表面積至少約為2000 cm2的大面積基 10 1375295 材。在另一實施方式申，製程處理室用來處理表面積至少 約為6,716 cm2的基材（例如：730mm X 920 mm)。然而， 應當理解本發明可應用在其他系統構造中諸如物理氣相沉 積系统，離子佈植系統，蝕刻系統，其他化學氣相沉積系 统以及任何其他適合用來處理基材支座上的基材的系統。

第1圖不出了一電槳增強化學氣相沉積系統1〇〇實施 方式的截面圖。系統1〇〇通常包括與氣體源1〇4相連的處 理室102 〇處理室！ 02具有限定製程室丨ί2的壁1〇6，底部 108以及蓋組件11〇。製程室η 2通常通過壁1〇6上的孔（未 不出）進入製程室112，該孔有助於大面積玻璃基材14〇 在處理室102進出動作。通常由與製程相容的整塊鋁或者 其他材料製造壁106和底部108。蓋組件11〇包含將製程 室112與各種泵元件相連的廢氣排出口 （未示出）連接的 一個抽吸空間11 4 »

蓋元件110由壁106支撐並可以被移去給處理室1〇2 使用。盍元件11〇通常由鋁組成。分配盤118與蓋組件11〇 的内側1 2 0相連。分配盤11 8通常用铭製造。中心部分包 括多孔區’使氣體源104提供的製程及其它氣體通過該區 域進入製程室112。設計分配盤118上的多孔區用來提供 均勻分佈的氡體經過分配盤11 8進入處理室1 02。 基材支攆組件138設置在處理室102内的中心位置。 基材支撐組件138在製程中支撐大面積玻璃基材丨4〇 (以 下“基材140” ）。 有塗層的基座設計 在一實施方式中，基材支撐組件138通常包含電導體 124，其用電絕緣塗層180塗覆在該導體124支撐基材14〇 11 1375295

的至少一部分上。普遍認為在不對基材支 昂貴的老化或者電漿處理的情況下，電絕 約為200到2 00 0微英吋的表面粗糙度以 性。用平均表面粗糙度（Ra)或者算術平 表面粗較度。電絕緣塗層180也可以塗覆 部分。普遍認為較粗糙的表面抵消了玻璃 產生的影響從而在整個基材上得到更均勻 高電漿和沉積的均勻性，以及基本上消除 的細小點* 此外，由於普遍認為減少基材與電絕 的接觸將降低由於接觸的表面積量減小引 或者增加粗糙度增加電接觸其使兩個元件 減小，將降低ESD金屬線形成電弧放電的 面對顆粒的吸引。 可以用金屬或者其他類似的電導費 124»電絕緣塗層180可為介電材料諸如| 二氧化梦、二氧化銘、五氧化组、碳化梦 可通過多種沉積或者塗覆製程塗覆該電絕 覆製程包括但不限於火焰喷塗、電襞喷塗 學氣相沉積、喷塗、黏合膜、濺射以及封 在一實施方式中，基材支撐組件138 i 其包覆至少一個嵌入式加熱元件132和熱 在導體124内緊鄰加熱元件132處嵌入至 件116。第二強化構件166可以設置於導 件132的一側並與第一強化構件116相對 和1 66可以由金屬，陶瓷或者其他剛性材 施方十ttr 強化構件1 1 6和1 6 6由氧化鋁 撐组件1 38進行 緣塗層1 80具有 提高沉積的.均勻 均值（AA )表示 在導體124其他 基材厚度不均句 的電容，從而提 薄膜沉積中形成 緣塗層1 8 0之間 起的電荷轉移， 之間的電荷差異 可能性和基材表 畫材料製造導體 L化物、氮化梦、 、聚醯亞胺等， 緣塗層180，塗 、向能塗覆、化 裝。 包括鋁導體124， !電偶19〇。通常 少—第一強化構 體I24内加熱元 °強化構件11 6 料組成。在一實 戴維組成。或者， 12 1375295 強化構件116#α 166可以由通過氧化㉔顆粒結合氧化铭纖 維、碳化矽織維、氧化矽纖維或類似材料组成。強化構件 116和166可包含鬆散材料或者可為預製形狀諸如平面。 或者，強化構件116和166可包含其他形狀和幾何形狀。 一般而言，強化構件116和166具有多孔其允許鋁在如下 所述的鑄造製程中注入到強化構件116，166中。 加熱元件132,諸如設置在基材支撐組件138上的電 極，與功率源130相連並對基材支撐组件138和位於其上 的基材140可控加熱到預定的溫度。通常，加熱元件132 使基材140保持在大約15〇到至少約46〇攝氏度的均勻溫 度。 一般而言’基材支撐組件138具有下端126和支撐基 材的上端134。下端126有與之相連的連接護套144。連接 護套144通常為與基材支撐組件138相連的鋁環該鋁環 為連接到其上的桿部142提供安裝面。 一般而言，桿部142從連接護套144伸出並使基材支 撐組件138與使基材支撐組件138在升高的位置（未示出） 和降低位置之間移動的提升系統（未示出）相連。當對支 撐組件進行移動時，波紋管146為製程室112和處理室1〇2 外的大氣之間提供真空密封《桿部142還為位於基材支撐 組件138和系統1〇〇的其他元件之間的電線和熱電偶線提， 供導線管》 通常基材支標組件138接地從而由功率源122向分配 盤Μ8提供的射頻功率（或者其他靠近或者位於處理室的 封口裝置内的電極）可使位於基材支撐組件丨3 8和分配盤 118之間的製程室112中的氣體電離。通常選擇與基材尺 寸匹配的射頻功率源1 22以運行化學氣相沉積製程。 13 1375295 基材支撐組件138額外地支撐外接的 (circumscribing)遮蔽框148。一般而言，遮蔽框148避 免在基材140和基材支撐组件138的邊缘上沉積從而不會 使基材與支撐系統138黏附。 .基材支撐组件138設置有多個孔128，從該處裝有多 個升降桿150。升降桿丨5〇通常由陶瓷或者陽極電鍍鋁構 成。一般而言，當升降桿15〇位於標準位置時（也就是說 從支撐組件138收回），升降桿15〇的第一端16〇基本上平 φ 齊或者略微嵌入基材支撐組件138的上側134。頂端160 常設計為擴口式以防升降桿15〇從孔128 .中脫落。另外， 升降桿150的第二端164從支撐組件138的下側126伸出。 可以通過提升板154相對於基材支撐組件138控制升降桿 150的位置使其從上側134伸出，從而相對支撐組件 以一定間隔定位基材。 靠近支撐表面的下側126設置該提升板154。提升板 1.54通過環繞在部分桿部142外圍的圓環156而與控制器 ，連。波紋管146包括上部168和下部17〇，在保持製程 至112與處理室1〇2的外部環境噚離的同時允許桿部（ο • 和，環156獨立移動。一般而言，隨著基材支撐裝置 和提升板154移動彼此靠近，起動提升板154可使升降 1 5 0從上側13 4伸出。 第2和2A圖示出了基材支撐組件138另一實施方式 的的部刀截面圖，為了避免混淆該實施方式以下稱為支 撐立件200。支撐组件2〇〇包括主體2〇2，其材質可為鋁， f基本上塗覆有陽極電鍍塗層21〇。主體2 02可由一個或 夕個耦D的元件或者具有加熱元件132嵌入其中的整體成 里的主體。可採用以受益於本發明之基材支撐組件實例係 14 1375295 描述於 2002 年 12 2 B 由* 亍12月2曰申祜的美國專利申請1〇/3〇8385 和2〇01年8月1日申請的美國專利申請〇9/921,1〇4,在此 引用其兩者的全部内容作為參考。 主體 面 206 ° 電鍍塗層 2〇2通常包括基材支撐表面2〇4和相向的裝配表 裝配表面206與桿部142相連（第i圖示）β陽極 210至少塗覆主體202的基材支撐表面2〇4並在 基材140和基材支撐表面2〇4之間提供分離層。

參照第2Α圖，塗層210包括外表面212和内表面 214。内表面214通常直接設置於主體2〇2上。在一實施方 式中，陽極電鍍塗層厚度約為〇3密爾（7 6微米）到216 密爾（54.9微米）之間。厚度在此範圍之外的電鍍塗層在 度週期變化中常被損壞或者不能充分降低由PEcvd形 成的大面積氮化梦，α梦和η + α梦薄膜中的污點。

參照第2和2Α圖’位於基材支撐表面204上的外表 面212的一部分218具有設計用來支撐其上的基材丨4〇的 幾何形狀。外表面？12的一部分218為預定粗糙度的塗層 表面粗絵度216，其有助於在基材140上沉積厚度均勻的 薄膜。塗層表面粗較度216的粗链度值約為200到2000 微英吋。塗層表面粗糙度216有利於提高薄膜厚度的均勻 性以及尤其發現.不需要調節（例如老.化）支撐基材就可.以 基本上消除局部厚度的不一致（稀疏沉積的點 > 免去支撐 基材的調節節約了電漿老化製程所消耗的時間和材料以及 免去了每個循環之間真空的清洗，免去的這些步驟致使系 統的產量提高。在一實施方式中，塗層表面粗糙度216的 粗糙度值約為330微英吋。 可以通過對基材140下面的基材支撐外表面2 04的至 少一部分220處理和/或通過至少對支樓基材140的陽極電 15 1375295

鍍塗層210進行處理（得到預定的表面 得陽極電鍍塗層210的塗層表面粗糙度 方法形成基材支撐表面2 04的表面粗糙 (bead blasting )、噴砂（abrasive (grinding )、壓印（embossing )、磨砂 化（texturing )、蝕刻或其他方法獲得預 在一實施方式中，主體202的基材支撐 棱度208約為200到2000微英吋。另一 粗糙度208約為330微英吋。 或者，為了使製造成本最低，可以 定的基材支撐表面204以外的條部224 得在未作處理的條部224上之陽極電畜 222所具有之表面粗輪度與表面粗糙度 由於條部222位於基材140以外，因此 糙度對薄膜沉積的均勻性沒有影響。在 極電鍍塗層210的條部222具有比陽择 的部分218具有更光滑的表面粗縫度。 第3圖描述了一製造支樓組件138 方式。該方法開始的步驟302為製備主 表面2 04。製備步驟302通常需要加工 面204進行其他處理從而得到約為2〇〇丨 的表面粗糙度20 8。表面粗糙度208用平 或者算術平均值（AA)來衡量。在一實 驟302可以包括珠擊、喷砂、研磨、壓e 餘刻或其他方法獲得大約330微英叶的 為了得到大於500到約2000微英叫左j 常用銑削（milling )、車床切割、壓花 粗糙度208 )來獲 216。可以用多種 度208，包括珠擊 blasting )、研磨 (sanding)、紋理 定的表面粗糙度。 表面204的表面粗 實施方式中，表面 不對由部分220限 進行處理。這將使 曼塗層 210的條部 2 1 6不同’但是， 條部222的表面粗 一實施方式中，陽 電鍍塗層210限定 的方法300的實施 體202的基材支撐 或者對基材支標表 N 2000微英吋之間 均表面粗糙度（Ra ) 施方式中，製備步 P、磨砂、紋理化、 預定表面粗糙度。 的表面粗糙度，通 (knurling )、火焰 16 1375295

切割或其他類似的金屬去除技術。 。在步驟3 02的實施方式中，通過諸如鋁，三氧化 鈦或者不銹鋼的材料對支撐基材表面204進行火焰、 或者電漿喷塗以實現範圍在約200到約2000徼英吋$ 所需粗糙度。於-實施態樣中’用電弧喷塗的鋁材串 基材支撐表面204 ’得到200到2000微英吋左右的粒 在實施方式令，對基材支撐表面204珠擊至男 表面粗糙度。珠擊過程可以包括用石榴石，陶 珠撞擊主體202。 4 另一實施方式中，珠砂為氧化鋁其平均直徑為約 到約3 75微米。珠砂通過具有足夠大的出射速度的管 供該珠砂以得到大約2〇〇到2〇〇〇微英吋左右的表面粗 在製備步驟3 02完成後，在步驟304對主體進行 電鍍。陽極電鍍步驟3〇4通常包括塗覆一層厚度約肩 到2.16密爾的陽極電鍍層。陽極電鍍塗層212的外 j 1 〇上最終得到的塗層表面粗糙度2 1 6約為2 0 〇到約 微英吋，並且較理想地在約300到約1〇〇〇微英吋之間 至更理想地在約330到5 00微英对左右。 第4圖示出了製造支撐組件138的方法400的另 施方式。該方法開始步驟402為對主體202陽極電鍍 步驟404中，對陽極電鍍塗層210的外表面212的至 部分進行處理以提供粗糙的塗層表面粗糙度216。或 可對外表面212其他部分進行處理。 處理步驟404可包括珠擊、喷砂、研磨、銑削、壓 磨砂、紋理化、蝕刻或其他方法獲得指定的表面粗糙 在—實施方式中，處理步驟404得到外表面的表面粗 -鋁， 電弧 間的 塗覆 t度。 定的 玻璃 125 口提 链度 陽極 0.3 表面 2000 ，甚 —實 0在 少— 者， 印X 度。 輪度 17 1375295 約在200到2000微英时之間，和較理想地約在300到ι〇〇〇 微英时之間’以及更理想地約在330到500微英吋之間。

第5圖示出了用於提高沉積厚度均勻性的支撐组件 500的另一實施方式的部分裁面圖。支撐组件500包括基 本上由陽極電鍍塗層506包覆的鋁製支撐主體502·加熱 元件5 04與該支撐主體5 02相連以控制位於支撐组件5 00 上表面上的基材140的溫度。加熱元件504可為電阻加熱 器或者與主體502相連或者靠主體502設置的其他溫度控 制元件。或者，主體502的下部分512可以不用陽極電鐘 處理俾加熱元件504與主體502直接接觸。亦可選擇的是’ 導熱材料的插入層（未示出）可設置在加熱元件504和主 鱧502的下部5 1 2之間。 設置支撐基材140的陽極電鍍塗層506的上部508具 有表面粗糙度510用來提高基材140上薄膜沉積的均勻 性。在實施方式中，表面粗糙度510的粗糙度值約在200 微英吋到約2000微英吋之間，並且較理想地約在300到約 1000微英吋之間，以及更理想地約在33〇到500微英吋之 間。可以通過多種方法包括以上所述的方法對表面粗糙度 51〇進行處理。

第6圖示出了加熱裝置600的另一實施方式。加熱裝 置600包括鋁主體602其具有至少部分形成於其上的陽極 電鍍塗層606。也就是說，在主體602的底面上設置加熱 元件604以便於對基材1 40施加溫度控制，該加熱元件604 為用於循環控制溫度的循環液體的導管。或者’可以在加 熱元件604和主體602之間設置導熱板614從而提高加熱 元件604和主體602之間的溫度均勻性。在一實施方式中， 導熱板614為銅板。 18 一個在第6囿示出） 中，模座板60 8與主毙 6 04和主體之間，從

通過多個緊固件610 (其中 =主體602内形成的螺絲孔612 連。模座板608夾在加熱元件 強熱傳遞。 具有表面粒棱度622從而提心塗層6〇6的… 性。表面粗輪度622可以==140上的薄㈣ 顆似以上所述得到。 因此，本發明提供了一 岣勻性的支樓组株。斜ρ . 進大面積基材上薄1 的支樘其# Ρ塗覆有至少一部分陽極電4 來接立千的鋁主體以得到預定的表面4 果扶而沉積均勻性，從而 間的老化和它的相關成本。免去了對支撐組… 無塗層基座 第7圖和第7A圖示出了無塗層的支撐組件138 方式的部分截面圖，為了避免混清以下將用基 i件700表示。該支撐組件觸包括裸露的無塗 體702主體702可以由一個或者多個耦合元件或 Φ 嵌有加熱疋件132的整體成型的主體组成。在-實 式中，主體702由諸如鋁、鈦或者不銹鋼的金屬組成 主體7 02通常包括基材支撐表面7 〇4和正對裝配 706 °裝配表面706與桿部142連接（第1圖示出）。 參照第7和7A圖，設計基材支撐表面704使其 用於支撐其上的基材140的幾何形狀。基材支撐表面 的基材接觸部分具有預定粗糙度值的表面粗糙度714 可以提向在基材14〇上沉積薄膜厚度的均勻性。表面 度714的粗糙度值約為80到約2000微英吋之間。表 其裝 602 而增 620 句勻 沉積 塗層 棱度 費時 另一 材支 層的 者其 施方 〇 表面 具有 704 ，其 粗糙 面粗 19 1375295 較度714有利於提高薄膜厚度的均句性，以及發現尤其能 基本上消除局部厚度不均勻性（稀敬沉積的點）。在一實施 方式中’表面粗糙度714具有大於约14〇微英吋的粗糙度 值。在另一實施方式中，表面粗糙度714具有大於約34〇 微英叶的粗較度值。於一實施態樣中，有可能使基材接觸 部分720外的區域722 ’側邊734以及正對裝配表面7〇6 處於非粗错的或者部分粗链的狀態從而降低形成支標基材 裝置700的成本是可行的。 第8圖示出了製造基材支撐組件138實施方式的方 法》該方法開始於步雜802製備主體702的支撐表面7〇4。 製備步驟802通常包括對基材支撐表面704的加工或者處 理得到表面粗糖度714為約140到約2000微英叫之間，並 且較理想地在約300到約1〇〇〇微英吋之間，以及更理想地 在約3 3 0到約500微英吋之間》表面粗糙度714用平均表 面粗糙度（Ra)或者算術平均值（aa)來表示。在一實施 方式中’製備步驟802可以包括珠擊、喷砂、研磨、壓印、 磨砂、紋理化、钮刻或其他方法獲大約330微英吋的預定 表面粗糙度。為了得到大於500微英吋到約2〇〇〇微英忖左 右的表面粗链度，通常用銑削、車床切割、壓花、火焰切 割或其他類似的金屬去除方法。 在一實施方式中’採用任選的表面塗覆步驟8〇4形成 支撐基材的粗梭表面。可以採用常用的火焰，電弧或者電 漿喷塗諸如以鋁，鈦，或者不銹鋼的金屬在支撐表面7〇4 上執行表面塗覆步驟804，以得到範圍約在14〇到約2〇〇〇 微英吋之間的所需的粗糙度。於—實施態樣中，由銘組成 的主體702的支撐表面704用電弧喷塗的鋁材料塗覆而得 到大於約1 40微英对的粗縫度。 20

的各實施態樣主要討論 元件 138，200.，700) 材上的基材製程效果的 上獲得滿意的和可重複 是基材和基材支座之間 保基材相對均勻和可重 保持一個所需和可重複 材結構9 1 0的大小和製

在任選步驟Rn 焰、電弧或者電装嘴二另-實施方式中’利用 積於支撐表面704上程將陶竞或者金屬氧化 間的表面粗转度。^而得到約在8〇到约2〇00 .Φ ^ 7ftd u 例如可將三氧化二鋁（ai2〇3) 材支擇7〇4上得至_丨执^_ 诗f丨約在140到約200〇微英 度 β ^ ^ 基材支座結構 以上所述涉及本發明 進基材支撐k件（例如， 能和特點可改進大面積基 方式。為了在大面積基材 果’通常需要確保的一點 對均勻並可重複。為了瑞 支撐表面通常需要形成並 參照第9·和1 0圖，由於基 到的溫度因素（例如，通常為丨5〇〇c到460〇c )， 對基材支座902提供結構上的支撐（例如，元件 防它由於重力和形成基材支座9 02的材料的軟化 移。由於銘材料在這些溫度時的特性，在使用由 基材支座902時這個問題經常出現。用於防止在 過程中偏移的基材支座902内部的支撐結構的示 在美國公開授予的6,554,907專利有更詳細的描 引用其全部内容作為參考。用於防止在高溫製程 移的基材支座902外部的支撐結構其示例性設 年ό月2曰申請的美國專利申請u/143 5〇6 中有更詳細的描述，該申請案主張了 2004 常用的火 物塗層沉 微英忖之 沉積在基 間的粗糙 了通過改 的各種性 不同實施 的製程效 的接觸相 複，基材 的形狀。 程中常達 通常需要 9 1 0 )以 引起的偏 鋁組成的 高溫製程 例性設計 述，在此 過程中偏 |·在 200 5 f 7 月 12 21 1375295 曰申請的美國臨時專利申請60/587 173的優先權在此引 用其全部内容作為參考。 第9圖不出了可用來取代第1圖所示的基材支撐组件 138的基材支撐結構91〇其的等距分解圖。第圖示出了 以在基材支榜表面904上定位基材140的完全安裝定位位 置上的基材支撐結構91〇的側面圖。第9圖和第1〇圖的基 材支#結構910通常包括基材支座9 02下的基座結構 914。於一實施態樣中，基材支座902由基座結構914支撐，

在連接點901處通過軸142連接和支撐該基座結構914。 在一實施方式中，基座結構914用來給基座支撐902提供 連續的支撐來確保基材支撐表面904在進行各種製程之 前’期間和之後保持所需的預定形狀。可以由以上所述的 任何一種製程形成所述與支撐結構910連接的基材支撐 902’（例如’所述的相關元件202，502，602，702)»

基座結構914通常包含延長基座支撐板915和多個用 於支禮基材支座902的側斤支撐板917»第9圖所示的結 構中’通常以橫穿基座支樓板915的方向設置側面支樓·» 於一實施態樣中，板915’ 917最好用強度和硬度足夠大的 材料製造從而在製程溫度和壓力條件下支樓和保持基材支 樓902的重量。例如，板915’ 917由陶瓷材料，例如氧化 鋁或者耐熱金屬諸如300系列不銹鋼構成。 為了說明起見，雖然第9圖只示出了基材支撐結構的 分解示意圖’可以理解支座902直接安裝在支撐板915, 917上。假設在製程中，基材支座902和支撐板915，917 不會產生相對移動。此外’參照第9圖，雖然只示出了一 個基座支撐板9 1 5和四個獨立的側面支撐板9 1 7，但是應 當理解可以使用任意數目的支撐板915，917。 22 1375295

在一實施方式中，基座結構914可形成為非平面形狀 從而可使非平面的結構與基材支座902和支撐的基材140 相連（見第10圖）。在該實施方式中，基座結構914可以 包含延長的基座支撐板915，多個通常橫向貫穿基座支樓 板915設置的側面支掠板917’以及安放於側面支撐板917 上用來支撐基材支座902以及得到所需的非平面形狀的多 個不同厚度的墊片918。較佳的是，墊片918的厚度約為 0.4mm到約3.5mm»該實施方式中，墊片918設置於側邊 支撐哮917的末端，然而，墊片918可以放置於側邊支撐 板917的其他部分。可以考慮到支撐板917的形狀以及/ 或者墊片918的使用將允許基材支座預先成形，既在製程 中將所需的平面定向轉移到基材上，由於在製程過程中， 加熱的基材將遵循基材支座902的平面方向 儘管本發明結合多種較佳實施方式進行詳細說明和描 述’本領域技術人員可以設計本發明的其他更多的實施方 式。 【圓式簡單說明】 φ 通過參照附圖中示出的實施方式對以上概括性描述的 本發明進行更具體的說明。但是，應該注意到附圖僅禾出 本發明代表性的實施方式並且不能視為對本發明範圍的限 定’本發明亦涵蓋其他等效的實施方式。 第1圖示出了具有本發明基材支撐組件的製程處理室 實施方式的截面示意圖； 第2圖示出了基材支撐組件另一實施方式的局部截面 f£) · 圓， 第2A圖示出了基材支撐組件另一實施方式的局部截 23 1375295

面 圖 » 第 3 圖 示 出 圖 1 第 4 圖 示 出 流 程 圖 第 5 圖 示 出 圓 > 第 6 圖 示 出 圖 ， 第 7 圖 示 出 圖 * 第 7A 圖 示 面 圖 * 第 8 圖 示 出 圖 f 第 9 圖 示 出 圖 > 第 1 0圖示出 為 了 便 於 理 相 同 的 元 件 0 了製造基材支撐 了製造基材支撐 了基材支撐元件 了基材支撐組件 了基材支撐組件 出了基材支撐组 了製造基材支撐 了 一實施方式中 了第9圖基材j 解，盡可能採用 组件方法實施方 元件方法另一實 另一實施方式的 另一實施方式的 另一實施方式的 件另一實施方式 組件方法實施方 基材支撐元件的 ，撐組件的側視围 相同附圖標s己表 式的流程 施方式的 局部截面 局部截面 局部截面 的局部截 式的流程 等距分解 〇 示附圖中 【主要元件符號說明】 100 系統 102 處理室 104 氣體源 106 壁 108 底部 110 蓋組件 112 製程室 114 抽吸空間 116 強化構件 118 分配盤 24 1-375295

120 内 側 122 功 率 源 124 導 體 126 下 側 128 孔 130 功 率 源 132 加 熱 元件 134 上 側 138 基 材 支撐组件 140 基 材 142 桿 144 護 套 146 波 紋 管 148 遮 蔽 框 150 升 降 桿 160 第 — 端 1 64 第 二 端 166 強 化 構 件 168 上 部 170 下 部 180 電 絕 緣塗層 190 熱 電 偶 200 支 撐 組件 202 主 體 204 基 材 支撐表面 208 表 面 粗 糙 度 210 電 鍍 塗層 212 外 表 面 214 内 表 面 216 塗 層 表 面 粗糙度 222 條 部 224 條 部 500 支 撐 組件 502 支 撐 主 體 504 加 熱 元件 5 10 表 面 粗 糙 度 5 12 下 部 分 600 加 熱 裝 置 602 主 體 604 加 熱 元 件 606 電 鍍 塗層 610 緊 固 件 612 螺 絲 孔 614 導 熱 板 620 部 分 622 表 面 粗 糙 度 700 支 撐 組件 702 主 體 25 1375295 704 基 材 支撐 表 面 706 裝 配 表 面 714 表 面 粗糙 度 720 基 材 接 觸 部 分 722 區 域 734 側 邊 902 基 材 支座 904 基 材 支 撐 表 面 910 基 材 支撐 結 構 914 基 座 結 構 915 支 撐 板 917 支 撐 板 918 墊 片

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Claims (1)

1375295 \ · · < · -I 第今_號專利案対修：iT :平月个 申請專利範圍： 1. 一種適於支撐大面積基材的基材支座，包括： 一電導體，具有一基材支撐表面； 一電絕緣塗層，設置於該電導體上；以及 設置於該基材支撐表面之一中心處上方的至少一部分 之該塗層具有為約330微英吋到約2000微英吋的表面粗糙 度（surface finish)Ra。

2.如申請專利範圍第1項所述之基材支座，其中該電導體 至少部分由鋁所製成，並且該塗層為一陽極電鍍塗層。 3.如申請專利範圍第2項所述之基材支座，其中該陽極電 鍍塗層具有約0 · 3到約2.1 6密爾（mi丨）的厚度。 4.如申請專利範圍第1項所述之基材支座，其中該基材支 撐表面具有約5 00微英吋到約1 000微英吋之間的表面粗糙 度。

5.如申請專利範圍第1項所述之基材支座，其中該電絕緣 塗層係包覆住該電導體° 6.如申請專利範圍第1項所述之基材支座，其中設置於該 基材支撐表面上的該塗層更包括： 一條部，係環繞於設置在該基材支撐表面之該中心處上 方的該部分之該塗層外圍，且具有表面粗糙度小於約200 微英吋。 27 Γ375295 7.如申請專利範圍第1項所述之基材支座，其中該基材支 律表面更包括： 一中心區域，其表面粗糙度Ra為約330微英时到約 1 〇〇〇微英吋之間：以及 —周邊區域，環繞於該中心區域之外圍’且其表面粗 糙度小於約300微英吋。 8.如申請專利範圍第1項所述之基材支座，其中該基材支 撐表面的表面積至少為2000cm2。 個 後英 多 積微 或 沉00 一 在20 : 該 ，約 括 ’ 上到 包 件及面时 » 撐,w表英 座 支體撐微 支；個主支ο tT 3 相面多該材3 基表或#基約 的#1 支該有 材支有上於具 基材具構置其a0 積基，結設使R 面 一構於，而度 大有結.適層層链 樓具撐中塗塗粗 支，支程緣緣面 於體材製絕絕表 適主基在電電的 種一 I件一該間 一 撐理之 9.支處吋 10.如申請專利範圍第9項所述之基材支座，其中該主體 為鋁，且該塗層為一陽極電鍍層。 Π.如申請專利範圍第9項所述之基材支座，其中該基材 支榜表面係藉由珠擊（bead blasting)、喷砂（.abrasiv( blasting)、研磨（grinding)、壓印（embossing’）、磨砂 (sanding)、紋理化（texturing)、钱刻、銳削、車床切割、 壓花（knurling )’或者火焰切割至少其中之一者而進行處 理》 28 1375295 12_如申請專利範圍第9項所述之基材支座，其中該基材 支擇表面係使用平岣直徑為約丨25到約3 75微米的氧化鋁 介質撞擊。 13. 一種用於製造一基材支座的方法，包括： 提供一導體’該導體具有適於支撐一大面積基材的一 基材支撐表面；以及 塗覆該基材支撺表面’其中塗覆所得之一塗層的表面 9 粗糙度介於約330到約1〇〇〇微英吋之間。 14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該塗層為在 含有銘的該導體上實施的—陽極電鍵塗層。 15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該提供一導 體的步驟更包括： 提供一具有一或多個支撐件的基材支撐結構；以及 將該導體設置在該一或多個支撐件上。 # 16·如申請專利範圍第U項所述之方法，更包括： 在塗覆前對該基材支撐表面進行處理，以使該導體上 之表面粗絵度為約300到約2000微英对。 17.如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該對該基材 支撐表面進行處理的步驟更包括： 執行下列至少其中一處理方式，該處理方式係選自由 珠擊、喷砂、研磨、壓印、磨砂、紋理化蝕刻、銑削、 29 L375295 車床切割、壓花及火焰切割所组成之群組。 18.如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該对該某材 支撐表面進行處理的步驟更包括： 珠擊該基材支撐表面，其中該珠擊步驟包括用平均直 徑為約125微米到約375微米的珠撞擊該基材支標表面。 19. 如申請專利範圍第13項所述之方法，更包括：

將一加熱元件包覆在該導體内，其中該導體含有铭。 20. 如申請專利範圍第13項所述之方法，更包括： 將一加熱元件連接到該導醴，而與該基材支標表面相 對設置》 21. —種用於製造一基材支座的方法，包括： 對適於支撐一大面積基材的一鋁基材支撐表面進行處 理’以得到約300到約2000微英吋的表面粗糙度Ra ;以 及

對該基材支撐表面進行陽極電鍍至約0.3到約2.16密 爾的厚度，其中至少設置於該基材支撐表面之一中心部分 上方的該陽極電鍍塗層之表面粗糙度為約330微英吋到約 2 000微英对》 22. —種適於支撐大面積基材的基材支座，包括：， 一電導體，具有一基材支撐表面，其中該基材支撐表， 面為裸鋁（bare aluminum)，且具有介於約330微英吋到約， 2000微英吋之表面粗糙度^。 、 30 1-375295 23· —種適於支撐大面積基材的基材支座，包4 一裸紹主體，具有一基材支撐表面，該基 係經處理而具有約330微英叫·到約微英叶 度Ra ;以及 一基材支撐結構，具有一或多個支撐件， 支樓件係適於在製程過程中於結構上支樓該裸 24持如_料利範圍第23項所述之基材支座 支榜表面是藉由選自由珠擊、喷砂 '研磨、」 刻、銳削、車床切割、壓花及火* 的群組中的一製程進行處理。 25·如㈣專利範圍第23項所述之基材支座， 土：表面係使用平均直徑為約125到約375微 材支撐表面 的表面粗糙 該一或多個 主體。 其中該基材 印、磨砂、 切割所組成 其中該基材 米的氧化鋁

31 1-375295 七、指定代表圖： (一） 、本案指定代表圖為：第（2)圖。 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明: 200 支 撐 组件 202 主 體 204 基 材 支撐表面 208 表 面 粗 糙 度 210 電 鍍 塗層 212 外 表 面 214 内 表 面 216 塗 層 表 面 粗糙度 222 條 部 224 條 部

八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示 發明特徵的化學式： 無