具有一体式静电夹盘的基板载体的制作方法
【专利说明】
[0001]发明的背景
技术领域
[0002]本发明的实施例大体上涉及一种基板载体，且更特别地涉及一种适用于在竖直式以及其他处理系统中使用的具有一体式静电夹盘的基板载体。
【背景技术】
[0003]等离子体显示面板、有机发光二极管(OLED)显示器和液晶显示器(IXD)常用于平板显示器。液晶显示器一般包含接合在一起的两个玻璃基板，液晶材料层夹置在这两个玻璃基板之间。玻璃基板可以是半导体基板，或可以是透明基板，透明基板诸如，玻璃、石英、蓝宝石、或透光的塑料膜。LCD也可包含用于背光照明的发光二极管。
[0004]在制造平板显示器或太阳能面板期间，可重复地执行用于在玻璃或透明基板载沉积材料层的等离子体工艺以形成包括平板显示器或太阳能面板的结构。在处理期间，一些处理系统以竖直取向来固定基板。在以竖直取向来处理基板期间，基板的掩模部经常难以控制。常单次地将掩模夹持至基板，并且贯穿整个沉积工艺来维持那种对准。可能无法适应掩模的膨胀或重新定位。
[0005]此外，通常使用机械式夹持力将以竖直取向处理的基板固定在基板载体上。用于在传输期间以及有时在处理期间固定基板的常规的机械式夹持载体可能经常因高机械式夹持力而导致基板损坏。此外，常规的机械式夹持载体一般在边缘处固定基板，从而导致与基板的边缘之间的高度集中的物理接触，以便确保施加以稳固地拾取基板的足够的夹持力。在基板的边缘处集中的这种机械接触不可避免地形成接触污染或物理损坏，从而不期望地污染基板。特别是对于用于小型智能电话、等离子体显示面板、LED或太阳能电池应用的基板，经常利用薄基板，由此增加了在不造成损坏的情况下传输基板的难度。
[0006]在常规的等离子体处理应用中，能以不同的范围来控制腔室内的温度。对于利用在玻璃基板载形成的有机材料的一些应用，在等离子体工艺中控制的温度典型地低于250摄氏度。在竖直式处理系统中，在等离子体处理期间对基板载体的温度控制已成为挑战，因为对基板载体的不佳的温度控制不仅导致材料沉积失败，而且影响对设置在所述基板载体上的基板的夹持能力，从而不可避免地导致基板载体的不一致或不期望的电性质，这不利地影响载体固定基板的能力。由此，对于使基板载体在处理期间具有增强的耐热性和温度控制以及夹持薄基板的能力将是所期望的。
[0007]需要一种用于在适用于以竖直取向来维持基板而同时有效地与掩模对接的处理系统中传输基板的方法和装置。
【发明内容】
[0008]—种适用于在处理系统中使用的基板载体，所述基板载体包括电极组件和支撑底座。电极组件配置成生成静电夹持力以将基板固定至基板载体。支撑底座具有形成在其中的加热/冷却槽。电极组件和支撑底座形成单一主体，所述单一主体配置成在处理系统内传输。连接器耦接至主体，并且配置成传输热调节介质进入加热/冷却槽。
[0009]在另一实施例中，提供一种处理系统，所述处理系统包括基板载体、加载站和处理腔室。基板载体包括电极组件和支撑底座，所述电极组件配置成生成静电夹持力，所述支撑底座具有形成在其中的加热/冷却槽。电极组件和支撑底座形成单一主体，所述单一主体配置成在处理系统内传输。基板载体还包括耦接至主体的快断器。快断器配置成当主体从热调节介质的源解除耦接时来截流加热/冷却槽中的热调节介质。加载站适用于将电源和热调节介质的源连接至载体。处理腔室适用于接收载体，所述载体具有静电地耦接在其上的基板。
[0010]在又一实施例中，提供一种用于在处理系统中传输基板的方法，所述方法包括以下步骤:将基板传输至设置在基板加载站中的基板载体上;将所述基板静电地夹持至所述基板载体；以及在所述基板以基本上竖直的取向被静电地夹持至所述基板载体的同时，将所述基板从基板加载站中传输至处理腔室。
[0011]在另一实施例中，一种适用于在处理系统中使用的基板载体，所述基板载体包括:支撑底座；电极组件，具有形成在其中的交错的指形电极且设置在支撑底座上；以及连接器，耦接至支撑底座，并且配置成使电源与电极组件断开电连接，支撑底座和电极组件包含单一主体，所述单一主体适用于在处理系统内传输。
[0012]还提供了用于当基板设置在具有独立可寻址的电极组件的载体上时处理所述基板的方法。在一个实施例中，提供用于处理基板的方法，所述方法包括以下步骤:利用以第一夹持模式操作的多个独立可控的电极组件来将基板夹持至载体;将被夹持的基板传输到处理腔室中；以及当电极组件中的至少一个电极组件保持以第一夹持模式操作时，选择性地将电极组件中的至少一个电极组件从第一夹持模式改变成第二夹持模式。
[0013]在另一示例中，提供用于处理基板的方法，所述方法包括以下步骤:选择性地将第一夹持功率从受板载控制器控制的板载电源提供至可传输载体的多个电极组件;将被夹持的基板传输到处理腔室中；以及当仍然对电极组件中的至少一个电极组件提供第一夹持功率时，选择性地将第二夹持功率从所述板载电源提供至电极组件中的至少一个电极组件。
【附图说明】
[0014]因此，为了可详细地理解本发明的上述特征，可参照实施例来进行对上文简要概述的本发明的更特定的描述，在所附附图中示出实施例中的一些。然而，值得注意的是，所附附图仅示出本发明的典型实施例，并且因此不认为限制本发明的范围，因为本发明可承认其他等效的实施例。
[0015]图1A至图1D示出图示了与保持在基板载体上的基板一起使用的处理系统的示意图，所述基板载体具有一体式静电夹盘；
[0016]图1E是根据另一实施例的、具有基板载体的处理系统的示意性表示，所述基板载体具有一体式静电夹盘；
[0017]图2是用于在处理系统内移动基板载体的驱动系统的局部剖面图；
[0〇18]图3A是基板载体的主视图；
[0019]图3B是具有设置在其中的基板载体的处理腔室的一个实施例的示意性俯视剖面图；
[0020]图4A描绘根据一些实施例的、具有基板载体的一体式静电夹盘的基板支撑板的一个实施例的分解图；
[0021 ]图4B描绘按竖直取向的基板载体的一个实施例的侧视图；
[0022]图5A描绘具有以水平取向来定位的一体式静电夹盘的基板载体的基板支撑板的横剖面图；
[0023]图5B描绘具有以竖直取向来定位的一体式静电夹盘的基板载体的横剖面图；
[0024]图5C描绘具有以竖直取向来定位的一体式静电夹盘的基板载体的另一实施例的横剖面图；
[0025]图6描绘示出电极组件的阵列的基板载体的主视图；
[0026]图7描绘用于使用具有根据本发明的一个实施例而提供的一体式静电夹盘的基板载体来传输基板的方法的流程图；
[0027]图8A至SC是对应用于处理基板的方法的各个阶段的载体与喷嘴的连续视图；
[0028]图9是用于处理基板的方法的流程图；
[0029]图10是具有电极组件的阵列的载体的示意图；以及
[0030]图11是用于处理基板的方法的另一流程图。
[0031]为了便于理解，在可能的情况下，已使用完全相同的元件符号来指定各图所共有的完全相同的元件。构想了一个实施例的多个元件和特性可有益地并入其他实施例中而无需进一步的陈述。
【具体实施方式】
[0032]本发明大体上涉及一种适用于在处理期间以竖直取向来维持基板的基板载体以及使用所述基板载体的方法。所述基板载体包括一体式静电夹盘。所述基板载体还可以是温度受控的以将设置在所述基板载体上的基板的温度控制在所需的温度范围内。
[0033]本文中讨论的实施例可利用竖直式沉积系统来实践，所述竖直式沉积系统例如，诸如，竖直式CVD或竖直式PVD腔室，如可从加州圣克拉拉市的应用材料公司(AppliedMaterials, Inc., Santa Clara ,California)获得的经调整的 AKTNew Ar is to? Twin PVD 系统。可理解的是，本发明的实施例还可在其他处理系统中实践，其他处理系统包括非直列式(non-1nline)(g卩，群集)系统，并且包括由其他制造商销售的系统。还应当注意的是，虽然本文中所述的基板载体对于在竖直式处理系统中使用是特别有益的，但是，此基板载体同等地适用于以非竖直取向(诸如，水平取向)来保持基板的处理系统。
[0034]图1A至图1D示出具有在相对于掩模132的各个位置中具有蒸镀源100的处理腔室110，所述掩模132例如，用于控制向在所述腔室110内行进的基板206的沉积的第一掩模132a和第二掩模132b。蒸镀源100在不同的位置之间的移动以箭头109B、109C和109D指示。图1A至图1D示出具有蒸镀坩祸104以及分布管106的蒸镀源100。喷嘴10从分布管106延伸以将材料引导至基板206上。分布管106由支撑件102支撑。此外，根据一些实施例，蒸镀坩祸104还可由支撑件102支撑。在操作时，在处理腔室110中提供基板206(例如，第一基板121a和第二基板121b)。第一基板121a和第二基板121b被支撑，并且被夹持至下文中参照图2-3A更详细地描述的相应的基板载体151，例如，第一基板载体151a和第二基板载体151b。在基板121a与蒸镀源100之间以及基板121b与蒸镀源100之间提供第一掩模132a和第二掩模132b。第一掩模132a和第二掩模132b由相应的掩模夹持组件夹持，所述相应的掩模夹持组件例如，整合到基板载体151中的静电卡盘150，例如，第一静电夹盘150a和第二静电夹盘150b。如图1A至图1D中所示，有机材料从分布管106中被蒸发，以便在基板121a和基板121b上沉积层。在层沉积期间，第一掩模132a和第二掩模132b遮住基板的多个部分。
[0035]在图1A中，蒸镀源100示出为在第一位置中，并且第一基板载体151a和第二基板载体151b是活动的。如图1B中所示，第一一体式静电夹盘150a具有被夹持在适当位置的第一基板121a。示出为定位在第一基板121a上方的第一掩模132a通过第一一体式静电夹盘150a在第一基板121a合适的部分上方被夹持至适当的位置。在第一掩模132a位于适当的位置的情况下，通过如箭头109B所指示的蒸镀源的平移移动，利用材料(例如，有机材料)层来沉积第一基板121a。当通过第一掩模132a，利用有机材料层来沉积第一基板121a时，可交换第二基板121b(例如，在图1A至ID中的右手侧的基板。图1B示出用于第二基板121b的第二传输轨道124b。当在图1B中第二基板121b并不就位时，不激活第二基板载体151b和第二一体式静电夹盘150b以进行夹持。在已经以有机材料层沉积了第一基板121a之后，如由图1C中的箭头109C所指示来转动蒸镀源100的分布管106的喷嘴1以使此喷嘴1指向第二基板12 Ib。
[0036]当在第一基板121a上沉积有机材料期间，第二基板121b随后被夹持至第二基板载体151b。第二掩模132b相对于第二基板被定位和对准，随后在第二基板121b上方将第二掩模132b夹持至第二一体式静电夹盘150b。因此，在图1C中所示的转动之后，当如箭头109D所指示跨基板121b而平移分布管106和喷嘴10时，可通过第二掩模132b，以有机材料层来涂覆第二基板121b。当以有机材料来涂覆第二基板121b时，可从第一一体式静电夹盘150a松开第一掩模132a。在第一掩模132a被松开的情况下，随后，可从腔室110中移除第一基板121a，以便从第体式静电夹盘150a松开第一基板121a。图1D不出在第一基板121a的位置中的第一传输轨道124a。
[0037]根据本文中所述的实施例，在基本上竖直的位置中，以有机材料来涂覆第一基板121a和第二基板121b。也就是说，图1A至图1D中所示的视图是包括蒸镀源100的设备的顶视图。分布管可以是蒸气分布喷淋头，特别是直线型蒸气分布喷淋头。由此，分布管是提供基本上竖直地延伸的线源。根据可与本文中所述的其他实施例结合的本文中所述的多个实施例，尤其是在提及基板取向时，基本上竖直地被理解为从竖直方向偏移10°或更少。可提供此偏移，因为具有偏离竖直方向的某个偏移的基板载体可导致更稳定的基板位置。然而，在沉积有机材料期间的基板方向被认为基本上竖直的，认为这与水平的基板取向不同。由此，通过在对应于一个基板维度的一个方