专利名称：有线基板支撑构件和使用此构件的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造半导体装置的设备，并且具体而言涉及一种用于制造液晶显示装置的等离子设备的基板支撑构件。
背景技术：
具有轻便性和低能耗的平板显示(FPD)装置已成为在现今信息时代被越来越多人所研究的课题。在各种类型的FPD装置中，由于其具有高分辨率、显示彩色图像的能力和高质量图像显示的优点，液晶显示(LCD)装置通常被用于笔记本电脑和台式电脑中。
一般而言，LCD装置是无辐射装置，其具有一个阵列基板、一个彩色过滤基板和一个插在所述阵列基板与所述彩色过滤基板之间的液晶层，并且其利用液晶层的光学各向异性来显示图像。另外，LCD装置是通过重复下列步骤制成的将一个薄膜沉积到一个基板上的沉积步骤、使用一个光阻的光微影步骤、一个选择性蚀刻步骤和对于所述基板的清洁步骤。LCD装置制造过程的这些步骤在最佳状态下可通过使用一个处理腔来执行。一个其中的源气体被高频电源(high frequency power)激发为等离子态基团的等离子设备适用于LCD装置的沉积、蚀刻和清洁步骤。目前，等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备已被广泛地用作等离子设备。
图1为图示出根据相关技术用于液晶显示装置的等离子设备的横截面示意图。在图1中，一个等离子设备包括一个具有盖112和腔体114的处理腔100。穿过盖112的中间部分和盖112下方的垫板(未图示)形成一个进气管122。在所述垫板下方形成一个具有多个通孔(未图示)的喷头120。因此，源气体被通过进气管122注入到喷头120中并通过所述多个通孔扩散到处理腔100中的基座130上方的空间。由于包括所述垫板和喷头120的气体扩散部件被连接到一个高频(例如，射频)电源部件124，所以源气体被激发成等离子态。例如，所述气体扩散部件的喷头120可作为上电极以获得等离子态的源气体。此外，腔体114具有用于转移基板“S”的槽阀146。
将基座130安置在腔体114中。在基板“S”被转移到处理腔100中之后，基板“S”被放置在基座130上。一个用于在制造过程中加热基板“S”的加热器(未图示)在基座130中形成并且连接到一个外部电源(未图示)。例如，基座130可充当下电极以获得等离子态的源气体。一个基座支撑件134从基座130的后部中心部分延伸并且一个如发动机等的基座驱动部件144被连接到所述基座支撑件134以上下移动基座130。此外，穿过腔体114底部形成一个排气管142。所述排气管142连接到一个真空泵(未图示)以排出在制造过程之后处理腔100中的剩余气体和颗粒。
形成多个顶升销150以垂直穿透基座130。基板“S”由多个顶升销150来支撑，并且在制造过程之前将基板“S”从一个机械臂(未图示)转移到基座130，并且在制造过程之后，将其从基座130转移到所述机械臂。因此，当基板“S”被移入并移出处理腔100时，通过驱动部件144上下移动基座130，并且多个顶升销150突出并凹进基座130的顶表面。结果，基板“S”被从多个顶升销150转移到基座130，反之亦然。
图2A到2C为图示出根据相关技术用于液晶显示装置的等离子设备中的基板转移过程的横截面示意图。在图2A中，机械臂160上的基板“S”被移入处理腔100(图1)并且被放置在基座130上。多个顶升销150通过多个顶升销孔136在基座130的顶表面上突出，并且基板“S”的底表面与多个顶升销150相分离。接着，基板“S”通过向下移机械臂160接触多个顶升销150。
在图2B中，机械臂160返回到处理腔100(图1)的外部并且基板“S”由在基座130顶表面上突出的多个顶升销150来支撑。
在图2C中，由于基座130是通过一个基座驱动部件144(图1)而被向上移动的，因而多个顶升销150通过多个顶升销孔136相对地向下移动。从而，所述基板“S”放置在基座130的顶表面上。顶升销150在上部150a处具有比其他部分更大的直径以防止顶升销150与基座130的顶升销孔136完全分离。类似地，顶升销孔136同样在上部136a处具有比其他部分更大的直径。
尽管未图示，其上具有基板“S”的基座130向上移动到处理腔100(图1)的一反应区中，并且归因于源气体、高频电源和热而在基板“S”上形成一个薄膜。在薄膜形成后，通过向下移动基座130使得基板“S”被多个顶升销150所支撑。接着，将机械臂160放置在基板“S”与多个顶升销150之间并且基板“S”随后被移出处理腔100(图1)。
由于通过其中具有加热器的基座形成所述多个顶升销，所以在制造过程中，加热器的热会使多个顶升销产生缺陷。具体而言，邻近加热器的顶升销容易因高温而破裂。另外，当基板被放置在多个顶升销上时，所述基板可能由于滑动超过一个预定位置而产生缺陷。目前，随着基板尺寸的增加，需要更多的顶升销来支撑基板。当穿过基座中心位置的顶升销有缺陷时，所述基板的相应中心部分便不受支撑，借此所述基板会弯折或破裂。
此外，由于基座具有对应于多个顶升销的多个顶升销孔，所以来自基座中加热器的热可通过多个顶升销孔被释放且并非完全传递到基板上。因而，不会获得薄膜的最优制造过程。另外，由于与多个顶升销孔相邻部分的等离子密度不同于其他部分，所以所述基板上的薄膜厚度不均匀。薄膜的不均匀厚度会使所得的LCD装置粗劣。
发明内容
因此，本发明针对一种使用一个基板支撑构件的等离子设备，其大体上排除了由相关技术的局限和缺陷所产生的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种有线基板支撑构件和使用所述基板支撑构件的等离子设备。
本发明的另一目的是提供一种基板支撑构件和使用所述基板支撑构件的等离子设备，其中制造过程的均匀性得到改进。
本发明的又一目的是提供一种基板支撑构件和使用所述基板支撑构件的等离子设备，其中在制造过程中，向基板均匀地传递热并且均匀地形成等离子。
本发明的额外特征和优势将在随后的描述中被陈述，并且从描述中可了解其部分内容或通过实践本发明而被了解。通过在所描述和其权利要求书以及随图所指出的特定结构将了解并获得本发明的目标和其他优势。
为达到这些和其他优势，并且根据本发明的目的，如所实施和广泛描述的，一种用于支撑基板的构件包括一个基座、一个在所述基座上方的支撑框架；和至少一个连接到所述支撑框架的线。
在另一方面，一种设备包括一个用于处理一个基板的处理腔；一个在所述处理腔中的基座；一个在所述基座上方的支撑框架；和至少一个连接到所述支撑框架的线。
另一方面，一种设备包括一个用于处理基板的处理腔、一个在所述处理腔中的基座、在所述基座上方的多条线，所述多条线连接到侧壁与处理腔底表面的中的一个上，和一个连接到每条线的一端的张力控制部件。
另一方面，一种转移设备中的基板的方法包括a)将一个其上具有基板的机械臂移入设备的一个处理腔中，所述机械臂安置在一个支撑框架的上方，多条线连接到所述支撑框架且一个基座在处理腔中的支撑框架下方；b)向下移动机械臂以使基板被多条线支撑；c)将机械臂移出处理腔；和d)向上移动基座以使基板被基座支撑。
应明了上文的概括性描述和下文的详细描述都是示范性和说明性的，并且其旨在如权利要求书所主张的提供对本发明的进一步解释。
所包括的用以提供对本发明的进一步理解且成为本说明书的组成部分的
了本发明的实施例且所述描述用以揭示本发明的原理。在所述附图中图1为图示根据相关技术用于液晶显示装置的等离子设备的横截面示意图；图2A到2C为图示根据相关技术用于液晶显示装置的等离子设备中的基板转移处理的横截面示意图；图3为图示根据本发明的一个示范实施例的等离子设备的横截面示意图；图4A和4B分别为图示根据本发明的一个示范实施例的等离子设备中的基板支撑部件的平面透视示意图；图5为沿图4A的V-V线截取的横截面示意图；图6A到6F为图示根据本发明的一个示范实施例的一种转移等离子设备中基板的方法的透视示意图；图7A到7F为图示根据本发明的一个示范实施例的一种转移等离子设备中基板的方法的横截面示意图；图8为图示根据本发明的另一个示范实施例的等离子设备中的基板支撑部件的透视示意图；图9A到9B为图示根据本发明的另一个示范实施例的转移等离子设备中基板的方法的透视示意图；图10为图示根据本发明的另一个示范实施例的等离子设备的横截面示意图；图11为图示根据本发明的另一个示范实施例的等离子设备中的基板支撑部件的透视示意图；图12A到12D为图示根据本发明的另一个示范实施例的转移等离子设备中基板的方法的横截面示意图；图13为图示根据本发明的另一个示范实施例的等离子设备的横截面示意图；图14A到14B分别为图示根据本发明的另一个示范实施例的等离子设备中的基板支撑部件的平面透视示意图；图15A到15B分别为图示根据本发明的另一个示范实施例的等离子设备中的基板支撑部件的平面透视示意图；图16A到16B为图示根据本发明的另一个示范实施例的等离子设备中的基板支撑部件的平面透视示意图；图17A到17F为图示根据本发明的另一个示范实施例的转移等离子设备中基板的横截面示意图；图18和图19为图示根据本发明的另一个示范实施例的等离子设备中的基板支撑部件的横截面平面示意图；图20A到20F为转移在具有图18和19的基板支撑部件的等离子设备中基板的方法的横截面示意图；图21A为图示根据本发明的一个示范实施例的等离子设备中的基座和基板的横截面示意图；图21B为图示在图21A基板上的薄膜的厚度的图示；图22和图23为图示根据本发明的另一个实施例的等离子设备中的基座的平面示意图；图24A为图示根据本发明的另一个实施例的等离子设备中的基座和薄膜的横截面示意图；和图24B为图示在图24A基板上的薄膜的厚度的图示。
图25A和25B为图示根据本发明的另一个示范性实施例的在等离子设备中的基座中的多个线凹槽的横截面示意图。
具体实施例方式
现以优选实施例详细解释参考，参考的实例在随图中说明。
因为本发明涉及诸如等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备和蚀刻器的等离子设备，其中处理气体在腔室中被激发成等离子态并且接触基板，所以所述等离子设备可为用于液晶显示(LCD)装置或半导体装置的制造设备。另外，基板可为用于LCD装置的玻璃基板，或用于半导体装置的晶片。
图3为根据本发明示范性实施例的等离子设备的横截面示意图。
在图3中，等离子设备具有包括盖312和腔体314的处理腔300。穿过盖312的中心部分和盖312下方的垫板(未图示)形成一个进气管322。具有多个通孔(未图示)的喷头320形成在垫板下方。因此，源气体通过进气管322而注入到喷头320并且通过多个通孔扩散到处理腔中的基座330上方的空间中。因为包括所述垫板和喷头320的气体扩散部件被连接到高频(如，射频)电源部件324上，所以源气体被激发成等离子态。例如，气体扩散部件的喷头320可以充当上电极以获得源气体的等离子态。另外，腔体314具有用于转移基板“S”的槽阀346。在另一个示范性实施例中，源气体通过处理腔300的侧壁而注入到处理腔300中，并且气体扩散部件可由一种在基座330的边界部分上方的注射器类型而形成。
将基座330安置在腔体314中并且与喷头320相分离。在基板“S”转移到处理腔300中之后，基板“S”被放置在基座330上。一个连接到外部电源(未图示)的加热器(未图示)在基座330中形成以在制造过程中加热基板“S”。例如，基座330可以充当下电极以获得源气体的等离子态。基座支承件334从基座330的后部中心部分垂直延伸并且诸如发动机的基座驱动部件334连接到基座支撑件334以上下移动基座330。另外，通过腔体314的底部部分形成排气管342。排气管342连接到一个真空泵(未图示)以排出处理腔300中的剩余气体和粒子。
特别地，包括线352(图4A)的基板支撑部件350安置在基座330上方。线352横穿处理腔300的内部空间并且支撑基板“S”。
图4A和4B分别为图示根据本发明另一个示范性实施例中的等离子设备中的支撑部件的平面透视示意示。
在图4A和4B中，基板支撑部件350包括多条线352、支撑框架354和支撑框架终端359。多条线352包括一条第一线352a和一条跨越第一线352a的第二线352b，并且支撑框架354具有包括第一、第二、第三和第四边354a、354b、354c和354d的矩形形状。根据在另一个实施例中具有不同形状的基板，支撑框架354可以具有不同形状。每条线352的两端分别连接到支撑框架354的相对边。支撑框架终端359在处理腔300(图3)的侧壁上形成，并且支撑框架354被放置在支撑终端359上。
当基板从(图3的)处理腔300的外部转移到基座330以及从基座330转移到处理腔300(图3)的外部时，多条线352大体接触并支撑基板。例如，当基板具有包括两个长边和两个短边的矩形形状时，多条线352可能包括与基板长边平行的第一线352a和与基板短边平行的第二线352b。第一线352a可对应于基板的长边缘部分，并且第二线352b可对应于与处理腔300(图3)的槽阀346(图3)相对的基板短边缘部分。第一线352a可能具有一条对应于基板中心部分的第一线。然而，当使用一条第一线时，由于在多条线352与基板330之间的转移期间基板倾斜，基板可能产生缺陷。因此，至少两条对称第一线352a可以用作沿与基板长边平行方向的多条线352。
多条线352可以具有预定张力，用于以具有第一、第二、第三和第四边354a、354b、354c和354d的支撑框架来支撑基板。例如，第一线352a可以连接到第二和第四边354b和354d，而第二线352b可以连接到第一和第三边354a和354c。当支撑框架具有预定厚度时，多条线352可以连接到支撑框架354的顶部、中间和底部部分中的一个。另外，支撑框架354的一个边具有开口部分358以便其上具有基板“S”(图3)的机械臂360(图6A)可以移入和移出在基座330上方的支撑框架354。因此，开口部分358可以在邻近槽阀346(图3)的第四边354d的中心部分形成。
在另一个实施例中，支撑框架354可以通过诸如螺钉和螺母的固定构件直接连接到处理腔300(图3)。在这个实施例中，支撑框架354放置在在处理腔300(图3)的侧壁上形成的支撑框架终端359上。例如，支撑框架终端359可以形成在除了对应于第四边354d和槽阀346(图3)的部分之外的对应于第一、第二和第三边354a、354b和354c的侧壁的三个部分上。
图5为沿图4的AV-V线截取的横截面示意图。
如图5所示，多条线352安置在腔体314中的基座330上方，并且连接到基座330的边界部分上方的支撑框架354上。支撑框架354接触并且被放置在腔体314内表面上形成的固定构件359上。另外，边缘框架362可以安置在支撑框架354和多条线352上方。边缘框架362可以覆盖基板“S”(图3)并且可以放置在腔体314内表面上形成的边缘框架终端364上。
在另一个实施例中，可以形成支撑框架354不与基座330重叠。在这个此实施中，因为支撑框架354与基座330重叠，所以当基座330向上移动时，支撑框架354接触基座330的边界部分。因此，当其上具有基板“S”的基座330(图3)与支撑框架354和多条线352一起向上和下移动时，支撑框架354被基座330所支撑。结果，在基座330向上移动之前，固定构件359支撑所述支撑构件354，并且防止当基座向下移动时支撑框架354继续下降。
当基座330向上移动以支撑基板“S”(图3)时，需要将基板“S”(图3)水平放置在基座330上。当基板“S”(图3)并没有被水平放置在基座330上时，来自基座330中的加热器的热并没有被均匀地传递到基板“S”(图3)上，而形成在基板“S”(图3)上的薄膜具有较差的均匀性。因此，基座330具有对应于多条线352的多个线凹槽332，以便基板“S”(图3)可被水平放置在基座330上。多条线352可以完全地缠绕在多个线凹槽332中。
图6A到6F为图示根据本发明的一个示范性实施例转移等离子设备中的基板的方法的透视示意图，而图7A到7F为图示根据本发明的另一个示范性实施例的转移等离子设备中的基板的方法的横截面示意图。
在图6A和图7A中，在机械臂360上的基板“S”通过阀槽346(图3)转移到处理腔300(图3)中。边缘框架362、支撑框架354和基座330放置在处理腔300(图3)中。边缘框架362和支撑框架354分别通过边缘框架终端364和支撑框架终端359连接到腔体314的侧壁。
在图6B和图7B中，其上具有基板“S”的机械臂360移动并且被排列在对应于基座330的处理腔300(图3)的中心部分。其上具有基板“S”的机械臂360放置在边缘框架362与支撑框架354之间。因此，多条线352和支撑框架354与机械臂360的底表面和基座330的顶表面间隔开。接着，其上具有基板“S”的机械臂360向下移动。
在图6C和图7C中，由于支撑框架354具有开口部分358，所以其上具有基板“S”的机械臂360可以排列在支撑框架354中，而不与机械臂360和支撑框架354接触。因为多条线352安置在机械臂360的外部，所以多条线352接触基板“S”的后侧。因此，基板“S”被多条线352支撑，并且机械臂360与基板“S”相分离。即使在多条线352支撑基板“S”之后，机械臂360继续向下移动。
在图6D和图7D中，机械臂360在接触基座330之前停止向下移动，并且移出处理腔300(图3)。结果，基板“S”完全由连接到支撑框架354的多条线352支撑。另外，支撑框架354由固定在处理腔300(图3)侧壁上的支撑框架终端359支撑。基板“S”和多条线352与基座330相分离。接着，基座330通过基座驱动部件344(图3)向上移动。
在图6E和图7E中，多条线352接触基座330的顶表面。因为基座330具有多个线凹槽332，所以多条线352完全缠绕在多个线凹槽332中，如果基座330不具有多个线凹槽332，那么多条线可以突出基座330，并且基板“S”可能不会被水平放置在基座330上。邻近多条线352的基板“S”的部分不接触基座330，而远离多条线352的基板“S”的其它部分接触基座330。因此，来自基座330中的加热器(未图示)的热被不完全传递到基板“S”上，而热的不完全传递会引起薄膜厚度的均匀性较差。在此实施例中，因为多条线352完全缠绕在多个线凹槽332中，所以基座330并并不具有其顶表面上的突出，并且基板“S”水平放置在基座330上。
如果形成支撑框架354即使在基座330向上移动之后也不与基座330接触，那么支撑框架354可以通过多条线352而悬挂，并且很难获得多条线352的恒定张力。因此，支撑框架354的外部底表面可以接触支撑框架终端359的顶表面，并且当基座330向上移动时，支撑框架354的内部底表面可以接触基座330的顶表面。
在图6F和7F中，基座330进一步向上移动。因为支撑框架354没有固定在支撑框架终端359上，所以支撑框架354、基板“S”和多条线352与基座330一起向上移动。因此，支撑框架354与支撑框架终端359相分离，并且随后边缘框架362接触基板“S”和基座330的边界部分以防止源气体泄漏。结果，支撑框架354可以在支撑框架终端359上方移动并且朝向处理腔300(图3)的中心部分突出以接触基座330。
接着，所述源气体被激发成等离子态且被安置在所述基板“S”上以形成薄膜。在形成薄膜之后，通过与图6A到6F和7A到7F中图示的相反制程，其上具有薄膜的基板“S”被转移出处理腔300(图3)。在基板“S”上形成所述薄膜之后，其上具有基板“S”和支撑框架354的基座330向下移动且支撑框架354由支撑框架终端359来支撑。接着，当基座330进一步向下移动时，支撑框架354和多条线352与基座330相分离。结果，基板“S”由多条线352来支撑。接着，机械臂360移入处理腔300(图3)且被安置在基板“S”与基座330之间。然后，机械臂360向上移动以接触基板“S”且多条线352与基板“S”相分离。结果，基板“S”由所述机械臂支撑。然后，其上具有基板“S”的机械臂360移出处理腔300(图3)。
在根据本发明此实施例的等离子设备中，使用多个线352替代多个顶升销可转移一个基板。多条线352内插在薄膜制造过程中的多个线凹槽332中。在薄膜制造过程中，通过在基板330中的加热器加热所述基板“S”。在制造过程之后，一种包括氟(F)或氯(Cl)的清洗气被注入处理腔300中(图3)以排出剩余气体。因此，多条线352可由具有高张力、高抗腐蚀性和高热阻的金属材料制成。例如，包括铬(Cr)或镍(Ni)、因康乃尔合金、蒙乃尔合金、哈司特合金、用于钢琴的钢和用于钢琴的高碳钢的不锈钢中的一种可用作多条线352。
图8为图示根据本发明的另一个示范性实施例的等离子设备中的基板支撑部件的透视示意图。在图8中，与图4B中的元件相同的元件具有与图4B中的元件相同的元件符号，且省去对所述元件的说明。
在图8中，一个基板支撑部件350包括多条线352、一个支撑框架354和一个支撑框架终端359。所述支撑框架354具有一个第一、第二、第三和第四边354a、354b、354c和354d。对应于一个槽阀(未图示)的第四侧354d具有一个锯齿状中心上水平部分355a、一个边界上水平部分355b、一个下水平部分355c和一个连接所述上水平部分355a和355b和所述下部水平部分355c的垂直部分355d。多条线352连接到所述上水平部分355a和355b。
图9A和9B为图示根据本发明的另一个示范性实施例的转移等离子设备中基板的方法的透视示意图。
在图9A中，通过槽阀(未图示)将机械臂360上的基板“S”移入处理腔(未图示)。包括多条线352、一个支撑框架354、一个支撑框架终端359和一基座330的基板支撑部件350安置在所述处理腔内。其上具有基板“S”的机械臂360移入所述处理腔且被安置在基板支撑部件350上。接着，机械臂360向下移动且基板“S”与多条线352a接触。因此，基板“S”由多条线352a支撑。由于支撑框架354的第四边354d具有一个由一个中心上水平部分355a、一个边界上水平部分355b、一个下水平部分355c和一个连接所述上水平部分355a和355b和所述下水平部分355c的垂直部分355d组成的锯齿状部分，机械臂360可在不接触支撑框架354的情况下向下移动。
在图9B中，由于第四侧354d的所要部分，机械臂360在不接触支撑框架354的情况下移出处理腔。支撑框架354的所要部分在其它实施例中可具有不同形状。
在图10为根据本发明另一个示范性实施例的等离子设备的横截面示意图，而图11为根据本发明的另一个示范性实施例的等离子设备中的基板支撑部件的透视示意图。
在图10和图11中，一个等离子设备具有一个处理腔300和一个通过槽阀346插入处理腔300的基板“S”。插入的基板“S”由基板支撑部件350的多条线352和多个顶升销400支撑。多条线352和多个顶升销400分别对应于基板“S”的中心部分和边界部分。此外，多条线352沿与基板“S”平行的长边方向安置，且多个顶升销400彼此间隔开。多条线352连接到支撑框架354，所述支撑框架354具有第一、第二、第三和第四边354a、354b、354c和354d，且第四边354d具有一个由一个中心上水平部分355a、一个边界上水平部分355b、一个下水平部分355c和一个连接上水平部分355a和355b和下水平部分355c的垂直部分355d组成的锯齿状部分，机械臂(未图示)可在不接触支撑框架354的情况下向下移动。多个顶升销400可通过基座330的边界部分安置。
在图12A到12D为根据本发明的另一个示范性实施例的转移等离子设备中基板的方法的横截面示意图。
在图12A中，在基板“S”插入处理腔300前(图10)，支撑框架354安置在基座330上，且多个顶升销400在基座330的顶表面上突出。多条线352在支撑框架354中形成，且支撑框架354被放置在腔体314上形成的支撑框架终端359上。多条线352和多个顶升销400具有大体相同的高度。
在图12B中，其上具有基板“S”的机械臂360移入处理腔300(图10)且被安置在基座330上方。多条线352和多个顶升销400与基板“S”间隔开。
在图12C中，其上具有基板“S”的机械臂360向下移动，且基板“S”安置在支撑框架350中。因此，所述基板与多条线352和多个顶升销400接触。由于支撑框架354具有一个开口部分358(图11)，机械臂360可进一步在支撑框架354下方移动。因此，机械臂360与基板“S”相分离，且基板“S”由多条线352和多个顶升销400支撑。多条线352对应于基板“S”的中心部分，且多个顶升销400对应于基板“S”的边界部分。接着，机械臂360通过槽阀346(图10)移出处理腔300(图10)。
在图12D中，其上具有基板“S”的基座330通过一个基座驱动部件(未图示)向上移动，且多条线352插入基座330的多条线凹槽332中。同时，多个顶升销400通过在基座330中的多个顶升销孔336相对向下移动。由此，基板“S”接触基座330且被基座330支撑。每一个顶升销400的顶部分402都可具有比每一个顶升销400的其它部分更大的直径，以防止每一个顶升销400与基座330完全分离。类似地，每一个顶升销孔336可具有与每一个顶升销400对应的形状。
接着，其上具有基板“S”的基座330进一步向上移动，且薄膜在基板“S”上形成。在基板“S”上形成薄膜后，基板“S”可通过与反向执行图12A到12D的制程被移出处理腔300(图10)。
图13是根据本发明另一示范性实施例的等离子设备的横截面示意图。而图14A和14B分别为图示根据本发明另一示范性实施例的等离子设备中的一个基板支撑部件的平面透视示意图。在图13、14A和14B中，与图3、4A和4B中的元件相同的元件具有与图3、4A和4B中的元件相同的元件符号，且省去对所述元件的说明。
在图13中，一个处理腔800包括一个盖812和在盖812下方的一个腔体814。穿过盖812形成一个进气管822，且包括一个垫板和一个喷头820的气体扩散部件安置在盖812下。气体扩散部件连接到一个高频电源(例如射频)供给部件824。一个基座830、一个基座支撑件834和一个基座驱动部件844安置在腔体814中，且一个槽阀846和一个排气管846在腔体814中形成。明确地说，包括多条线852的基板支撑部件850(图14A)安置在基板“S”与基座830之间。
在图14A和14B中，基板支撑部件850包括多条线852，多个方向改变构件854和多条线终端856和857。通过第一和第二线终端856和857，每一条线852的两端分别固定到腔体814的侧壁和腔体814的底表面。每一条线852水平安置在基座830上方，且由方向改变构件854在基座830外延伸。方向改变构件854可由方向改变构件支撑件858支撑，且每一条线852和方向改变构件支撑件858都可通过第二线终端857固定到腔体814的底表面。此外，一个张力控制部件859连接到每一条线852的一端以保持支撑基板“S”的最佳张力。张力控制部件859可为风箱式。此外，可单独或同时操作张力控制部件859和基座驱动部件844。例如，当基座830上下移动时，通过收缩和扩张风箱式张力控制部件859，可调节每一条线852的张力。
多条线852可沿与基板“S”的长边平行的方向安置，也可相对基座830的中心线在基座830的边界部分对称安置。此外，方向改变构件854可将每一条线852的水平方向改变成垂直方向，或反之亦然。例如，滑轮可用作方向改变构件854。另外，基座830可具有对应多条线852的多个线凹槽832。因此，多条线852可完全插入多个线凹槽832中，借此基板“S”水平接触基座830。此外，由于基板支撑部件850不包括一个支撑框架，所以其上具有基板“S”的机械臂860可在无任何关于支撑框架的限制下自由移入或移出处理腔800。
结果，线852的第一端通过第一线终端856连接到相对于槽阀846的腔体814的侧壁上，且所述线的第二端通过第二线终端857连接到腔体814的底表面。线852在基座830上方水平延伸，且通过方向改变构件854在邻近槽阀846的基座830的外部上部分处垂直延伸。张力控制部件859连接到线852的第二端以调节线852的张力。
图15A和15B分别为图示根据本发明另一示范性实施例的等离子设备中的基板支撑部件的平面透视示意图。在图14A和14B中，与图3、4A和4B中的元件相同的元件具有与图3、4A和4B中的元件相同的元件符号，且省去对所述元件的说明。
在图15A和15B中，一个基板支撑部件850包括多条线852，多个第一方向改变构件854，多个第二方向改变构件856和多条线终端857。每一线852的两端都通过线终端857连接到腔体814的底表面。线852从腔体814的底表面垂直延伸。线852的方向可通过第一方向改变构件854而改变，且线852在基座830上方水平延伸。线852的方向可通过第二方向改变构件855而再次改变，而线852垂直延伸到腔体814底表面。结果，第一和第二方向改变构件854和855对应于一条线852。通过第一和第二方向改变构件854和855，线852整体上具有U形状，且线852的两端连接到腔体814的底表面的两个相对部分。
第一和第二方向改变构件854和855可由方向改变构件支撑件858支撑，且线852和方向改变构件支撑件858可通过线终端857连接到腔体814的底表面。此外，张力控制部件859连接到线852的两端以保持支撑基板“S”的最佳张力。例如，张力控制部件859可为风箱式。此外，可单独或同时操作张力控制部件859和基座驱动部件844。例如，连接杆859可连接基座驱动部件844和张力控制部件859，以边可同时操作基座驱动部件844和张力控制部件859。当基座830上下移动时，通过收缩和扩张风箱式张力控制部件852，可调节每一条线852的张力。另外，由于基座830具有对应于多条线852的多个线凹槽832，所以当基座830向上移动时，多条线852可完全插入多个线凹槽832中。
图16A和16B为图示根据本发明另一个示范性实施例的等离子设备中的基板支撑部件的平面透视示意图。
在图16A和16B中，基板支撑部件850包括多条线852和多条线终端856。多条线852包括与基座830的长边平行的第一线852a和与基座830的短边平行的第二线852b。因此，第一和第二线852a和852b彼此交叉且水平安置在基座830上方。每一条线852都通过线终端856固定在腔体814的侧壁上。
一个T型槽阀846在腔体814的侧壁上形成。因此，槽阀846的上部分848a的宽度大于槽阀846的下部分848b的宽度，且两个辅助侧壁847在槽阀846的下部分848b处形成。由于其上具有基板“S”(图17A)的机械臂860(图17A)通过槽阀846的上部分848a移入或移出处理腔，所以上部分848a具有与基板“S”(图17A)相对应的宽度。此外，由于只有机械臂860(图17A)通过下部分848b上下移动，因此下部分可具有比基板“S”(图17A)更窄的与机械臂860(图17A)相对应的宽度。在另一实施例中，所述下部分可为三角形以使所述下部分的宽度沿向下的方向减少。可将第一线852a的端部固定到辅助侧壁847上以便可自动调节槽阀846和第一线852a之间的距离。
图17A到17F是根据本发明另一个示范性实施例的转移等离子设备中基板的方法的横截面示意图。即使图17A到17F对应图13、14A和14B的基板支撑部件，转移图17A到17F基板的方法也可应用到图15A、15B、16A和16B的基板支撑部件中。
在图17A中，其上具有基板“S”的机械臂860通过槽阀846的上部分848a插入到处理腔。包括多条线852和基座830的基板支撑部件850在处理腔中形成。此外，多条线852通过腔体814的底部连接到张力控制部件859。
在图17B中，其上具有基板“S”的机械臂860安置在基座830和基板支撑部件850的多条线852上方的处理腔的中心部分。多条线852与基板“S”和基座830相分离，接着，具有基板“S”的机械臂860向下移动。
在图17C中，由于多条线852之间的间隙大于机械臂860，因此所述多条线852接触基板“S”而不接触机械臂860。随着机械臂860进一步向下移动，机械臂860与所述基板“S”相分离且基板“S”由所述多条线852所支撑。
在图17D中，所述机械臂860通过下部分848b从处理腔中移出。
在图17E中，基座830向上移动以接触多条线852。由于基座860包括多个线凹槽832，因此多条线852完全插入基座830的多个线凹槽832中。因此，基板“S”均匀接触基座830从而被基座830所支撑。多条线852的张力不受张力控制部件859的调节直到基座830接触基板“S”。
在图17F中，其上具有基板“S”的基座830进一步向上移动。由于多个线凹槽832中的多条线852也随着基座830向上移动，因此多条线852可被扩张以改变多条线852的张力。因此，张力控制部件859调节多条线852的张力以防止多条线852的破裂和由多条线852所造成的基板“S”的缺陷。例如，当其上具有基板“S”的基座830向上移动时，风箱型张力控制部件859可接触以保持多条线852的最佳张力。大体上，所述处理腔中多条线852的长度增加。即使未在图17F中图示，但是可单独或同时操作张力控制构件859和基座830。
接着，将所述源气体激发为等离子态并将其沉积在所述基板“S”上以形成薄膜。形成薄膜之后，通过与图17A到17B图示的制程相反的制程将其上具有薄膜的基板“S”移出所述处理腔。在所述基板“S”上形成薄膜之后，其上具有基板“S”的基座830向下移动，且所述张力控制构件859调节多条线852的张力。例如，风箱型张力控制构件859可扩张以保持多条线852的最佳张力，借此所述处理腔中多条线852的长度大体减小。接着，随着基座830进一步向下移动，多条线852与基座830相分离以支撑基板“S”。接着，机械臂860通过槽阀846的下部分848b移入处理腔并安置在基板“S”与基座830之间。然后，机械臂860向上移动以接触基板“S”，且多条线852与基板“S”相分离。结果，基板“S”由机械臂860所支撑。接着，其上具有基板“S”的机械臂860通过槽阀846的上部分848a移出所述处理腔。
图18和19分别为图示根据本发明的另一个示范性实施例的等离子设备中的基板支撑部件的横截面平面示意图。
在图18和19中，基板支撑部件850包括一条跨越基座830中心部分的线852、一个方向改变构件854、一个方向改变构件支撑件858、一个第一线终端856、一个第二线终端857和多个顶升销900。所述线852在基座830上方水平延伸。由于通过方向改变构件854将线852的水平方向改变为垂直方向，因此线852垂直延伸到基座830外部。所述方向改变构件854可由方向改变构件支撑件858支撑。通过第一线终端856将线852的第一端连接到腔体814的侧壁上，并通过第二线终端857将线852的第二端连接到张力控制部件859。
多个顶升销900对应于基座930的边界部分，而线852对应于基座830的中心部分。另外，所述线与基座830的长边830a平行。因此，基板“S”是被基板“S”的边界部分处的多个顶升销900和基板“S”的中心部分处的线852所支撑。多个顶升销900可由陶瓷或不绣钢制成。
图20A到图20F为图示转移具有图18和19中的基板支撑部件的等离子设备中的基板的方法的横截面平面示意图。
在图20A中，其上具有基板“S”的机械臂860通过槽阀846的上部分848a插入所述处理腔中。基板支撑部件850包括线852，且多个顶升销900和基座830在处理腔中形成。另外，线852通过腔体814的底部连接到张力控制部件859。即使未在图20A中图示，但是线852对应于基板“S”的中心部分，且多个顶升销900对应于基板“S”的边界部分。此外，线852具有与多个顶升销900大体相同的高度。
在图20B中，其上具有基板“S”的机械臂860安置在基座830、基板支撑部件850的多条线852和在基座830上方伸出的多个顶升销900上方的处理腔中心部分。线852和多个顶升销900与基板“S”相分离。接着，其上具有基板“S”的机械臂860向下移动。
在图20C中，由于多个顶升销900之间的间隙比机械臂860宽，因此多个顶升销900在不接触机械臂860下接触基板“S”。随着机械臂860进一步向下移动，机械臂860与所述基板“S”相分离且基板“S”被所述线852和多个顶升销900所支撑。
在图20D中，机械臂860通过槽阀846的下部分848b移出所述处理腔。
在图20E中，基座830向上移动以接触线852。由于基座860包括线凹槽832，因此将线852完全插入基座830的线凹槽832中。另外，多个顶升销900通过基座830中的多个顶升销孔(未图示)相对向下移动。因此，所述基板“S”均匀接触基座830且由基座830安全支撑。张力控制部件859不调节多条线852的张力，直到基座830接触基板“S”。
在图20F中，其上具有基板“S”的基座830进一步向上移动。由于线凹槽832中的线852也随着基座830向上移动，因此可所述线852可被扩张以改变线852的张力。因此，张力控制部件859调节线852的张力以防止线852的破裂和由线852所造成的基板“S”的缺陷。例如，当其上具有基板“S”的基座830向上移动时，风箱型张力控制部件859可接触以保持多条线852的最佳张力。大体上，所述处理腔中线852的长度增加。即使未在图20F中图示，但是可单独或同时操作张力控制构件859和基座830。多个顶升销900与基座830一起向上移动。
接下来，将所述源气体激发为等离子态并将其沉积在所述基板“S”上以形成薄膜。形成薄膜之后，通过与图20A到20F图示制程相反的制程而将其上具有薄膜的基板“S”移出所述处理腔。在基板“S”上形成薄膜之后，其上具有基板“S”的基座830向下移动，且所述张力控制构件859调节线852的张力。例如，风箱型张力控制构件859可扩张以保持线852的最佳张力，借此所述处理腔中线852的长度大体减小。接下来，随着基座830进一步向下移动，线852与基座830相分离且多个顶升销900在基座830上方突出以支撑基板“S”。接着，机械臂860通过槽阀846的下部分848b移入处理腔并安置在基板“S”与基座830之间。接着，机械臂860向上移动以接触基板“S”，且线852和多个顶升销900与基板“S”相分离。结果，基板“S”由机械臂860支撑。接着，其上具有基板“S”的机械臂860通过槽阀846的上部分848a移出所述处理腔。
在根据本发明的等离子设备中，一个基板支撑部件包括多条线，而一个基座包括对应于多条线的多个线凹槽。当所述线具有与所述线凹槽相同的数目时，线凹槽在所述基座的预定区域中形成。所述基座的预定区域中的线凹槽可能致使薄膜厚度的均匀性较差。
图21A为图示根据本发明的一个示范性实施例的等离子设备中的基座和基板的横截面示意图，而图21B为图示图21A的基板上的薄膜厚度的图示。
在图21A中，将基板“S”放置在具有多个线凹槽832的基座830上，并将多条线852插入多个线凹槽832中。在多个线凹槽832区域中，基板“S”不接触基座830且与基座830间隔开。在制造过程中，通过基座830中的一个加热器(未图示)加热基板“S”。由于基板“S”并不完全接触基座830，因此多个线凹槽832区域的热传递与其它区域的热传递不同，且热量并不是均匀传递到基板“S”上。结果，基板“S”的温度均匀性较差。
此外，基座830充当一个下电极以通过用气体扩散部件(未图示)作为上电极而产生等离子。由于导体电极的等位线与所述电极的外表面平行，因此基座830的等位线具有对应基座830顶表面的不平的形状。因此，由基座830和气体扩散部件所产生的电场是不均匀的，且所述电场的等离子密度也是不均匀的。
如图21B中所示，基板“S”温度与等离子密度的均匀性较差导致所述基板“S”上的薄膜“F1”的厚度差异。对应于多个线凹槽832(图21A)的薄膜“F1”的厚度小于对应于其它区域的薄膜“F1”的厚度。
当所述薄膜“F1”的厚度差异为Δt1且平均厚度为tavg1时，薄膜“F1”的均匀性可定义为等式U(％)＝(Δt1/2tavg1)×100。
图22和23为图示根据本发明的另一个实施例的等离子设备的基座的平面示意图。
在图22和23中，基座930在其顶表面上具有多个线凹槽932、932a和932b，且多个线凹槽932、932a和932b的数目大于多条线(未图示)。因此，将多条线插入多个线凹槽932、932a和932b中的一些中。多个线凹槽932、932a和932b彼此大体相等地间隔开，且在基座930的整个顶表面上形成。结果，多个线凹槽932、932a和932b在基座930的顶表面上均匀形成，借此改进所述薄膜的厚度均匀性。形成与图22中的基座930的长边平行的多个线凹槽932，而形成与基座930的长边平行的多个第一线凹槽932a，且形成与基座930的短边平行的第二线凹槽932b。
图24A为图示根据本发明的另一个实施例的等离子设备的基座和薄膜的横截面示意图，而图24B为图示图24B基板上的薄膜厚度的图示。
在图24A中，基板“S”放置在具有多个线凹槽932的基座930上，且多条线952插入线凹槽932中的一些中。因此，其它多个线凹槽932可不包括多条线952。在多个线凹槽932区域中的基板“S”并不接触基座930且与基座930间隔开，而在其它区域中的基板“S”接触所述基座。多条线凹槽932彼此大体相等地间隔开，并在所述基座930的整个顶表面上形成。
在制造过程中，通过在基座930中的一个加热器(未图示)加热基板“S”。尽管基板“S”并不全部接触基座930，但是由于多个线凹槽932在基座930的整个表面上形成且彼此相等地间隔开，所以从所述加热器到所述基板“S”的热传递和等离子密度是均匀的。结果，薄膜“F2”的厚度均匀性得以改进。
如图24B中所示，由于多个线凹槽932，所述薄膜“F2”具有多个凹陷部分。所述凹陷部分比线凹槽932宽，并且所述线凹槽932彼此间隔开以便多个凹陷可彼此重叠。因此，薄膜“F2”的厚度差异Δt2减小。结果，可改进薄膜“F2”的厚度均匀性(其被定义为U(％)＝(Δt2/2t avg2)×100等式)。当多个线凹槽932在所述基座930的整个表面上形成且彼此相等间隔开以便所述薄膜“F2”多个凹陷部分彼此重叠时，厚度均匀性可得以改进。每一个线凹槽932的宽度和在相邻线凹槽之间的距离可根据基座尺寸和所述线凹槽的数目来定义。例如，每一条线的宽度可在从约1mm到约2mm的范围之内，且相邻线凹槽932之间的距离可大于1mm。
另外，当多个线凹槽932多于多条线952时，存在其它优势。由于在制造过程中加热基座930，基座930可收缩或澎胀。即使安置一个第一线凹槽以对应于一条第一线，但在基座930收缩或澎胀之后，所述第一线凹槽不再对应所述第一线。然而，由于多个线凹槽932多于多条线952，所以第一线可对应于邻近第一线凹槽的第二线凹槽。因此，即使当基座930收缩或澎胀时，多条线952插入多条线凹槽中。
参考25A和25B说明具有改进形状的多条线。图25A和25B为图示根据本发明的另一个示范实施例的等离子设备的基座中的多个线凹槽的横截面示意图。
在图25A和25B中，多个线凹槽932在基座930的顶表面上形成。线凹槽932不具有矩形形状但在横截面上看其具有梯形或三角形形状。由于线凹槽932的侧壁倾斜，所以当线凹槽932由于基座930的收缩和澎胀而移位时，线952可滑入线凹槽932。因此，可改进线952与线凹槽932的未对准和线952不完全插入线凹槽932。
在根据本发明的等离子设备中，一个基板支撑部件通过使用多条线或使用多条线和多个销稳定地支撑一个基板。因此，基板上的薄膜厚度均匀性得以改进。
所属领域技术人员应明了可对不脱离本发明精神和范围的具有传送器的设备做出各种修正和变化。因此，本发明欲涵盖在随附权利要求及其均等物范围之内的本发明修改和变化。
权利要求
1.一种用于支撑一个基板的构件，其包括一个座；一个在所述基座上方的支撑框架；和至少一条连接到所述支撑框架的线。
2.根据权利要求1所述的构件，其进一步包括一个支撑所述支撑框架的支撑框架终端。
3.根据权利要求1所述的构件，其中所述支撑框架包括一个开口部分。
4.根据权利要求1所述的构件，其中所述支撑框架包括一个凹陷部分。
5.根据权利要求1所述的构件，其中所述至少一条线为包括与所述基板的长边平行的第一线和与所述基板的短边平行的第二线的多条线。
6.根据权利要求1所述的构件，其中所述基座包括在其顶表面上的至少一个线凹槽。
7.根据权利要求6所述的构件，其中至少一个线凹槽具有与至少一条线大体相同的数目。
8.根据权利要求6所述的构件，其中至少一个线凹槽的数目大于至少一条线的数目。
9.根据权利要求8所述的构件，其中至少一个线凹槽为彼此间隔开一段相等距离且安置在所述基座的整个表面上的多条线凹槽。
10.根据权利要求6所述的构件，其中至少一个线凹槽从横截面上看具有矩形、梯形和三角形中的一种形状。
11.根据权利要求1所述的构件，其中至少一条线是由包括铬(Cr)和镍(Ni)、因康乃尔合金、蒙乃尔合金和哈司特合金、用于钢琴的钢和用于钢琴的高碳钢中的一种的不锈钢中的一种形成。
12.一种设备，其包含一个用于处理一个基板的处理腔；一个在所述处理腔中的基座；一个在所述基座上方的支撑框架；和至少一条连接到所述支撑框架的线。
13.根据权利要求12所述的设备，其进一步包含一个在所述处理腔侧壁上的支撑框架终端，所述支撑框架被放置在所述支撑框架终端。
14.根据权利要求12所述的设备，其中所述支撑框架包括一个开口部分。
15.根据权利要求12所述的设备，其中所述支撑框架包括一个锯齿状部分。
16.根据权利要求12所述的设备，其中所述基座包括在其顶表面上的至少一个线凹槽。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述至少一个线凹槽的数目大于所述至少一条线的数目。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述至少一个线凹槽是彼此间隔开大体相等的距离且被安置在所述基座的整个表面上的多个线凹槽。
19.根据权利要求16所述的设备，其中所述至少一个线凹槽具有在横截面上看为矩形、梯形、和三角形中的一种形状。
20.根据权利要求12所述的设备，其进一步包括通过所述基座边界部分的多个顶升销。
21.一种设备，其包含一个用于处理一个基板的处理腔；一个在所述处理腔中的基座；在所述基座上方的多条线，所述多条线被连接到所述处理腔的一个侧壁和一个底表面中的一个上；和一个连接到每一个线的一端的张力控制部件。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述基座包括在其顶表面上的多个线凹槽且所述多个线凹槽的数目大于所述多条线的数目。
23.根据权利要求22所述的设备，其中所述多个线凹槽彼此间隔开大体相等的距离且被安置在所述基座的整个表面上。
24.根据权利要求21所述的设备，其中所述基座包括在其顶表面上的多个线凹槽且所述多个线凹槽具有在横截面上看为矩形、梯形、和三角形中的一种形状。
25.一种用于转移一个在一个设备中的基板的方法，其包含a)一个具有使其上的所述基板进入所述设备的处理腔的机械臂，所述机械臂安置在一个支撑框架上方，多条线连接到所述支撑框架上，且一个基座在所述处理腔的所述支撑框架的下方；b)向下移动机械臂以便所述基板被多条线的支撑；c)将所述机械臂从所述处理腔中移出；和d)向上移动所述基座以便所述基板被所述基座所支撑。
26.根据权利要求25所述的方法，其进一步包含e)向上移动其上具有所述基板的所述基座，以便一个边缘框架覆盖所述基板的边界部分。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述步骤e)包括同时向上移动具有所述基座的所述支撑框架。
全文摘要
一种设备，其包括一个用于处理一个基板的处理腔、一个在所述处理腔中的基座、一个在所述基座上方的支撑框架和连接到所述支撑框架的至少一条线。
文档编号C23C16/458GK1648725SQ20051000229
公开日2005年8月3日 申请日期2005年1月20日 优先权日2004年1月20日
发明者黄喆周, 李相道 申请人:周星工程股份有限公司