专利名称：沉积室衬垫的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种沉积室衬垫，尤其是涉及一种用于沉积室内且可方便更换及清洁的沉积室衬垫。
背景技术：
在平面显示器的制造工艺中由于需要在玻璃基板上制作晶体管元件，因此在制造工艺中需要镀上不同的材料，诸如SiO2、SiNx、a-Si与n+a-Si等薄膜。目前多采用等离子辅助化学气相沉积系统(PECVD，PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition)来完成。PECVD是于真空系统中，在通入工艺气体后以等离子机激发等离子、解离工艺气体活化其反应，并且因解离后的工艺气体离子可利用电场等使其具有方向性来加速工艺速度。
用于此种沉积工艺的沉积室(10)的结构如图5所示，该沉积室(10)与外界隔绝以形成反应空间。该沉积室(10)包括上盖(12)及室体(14)。O型环(16)设置于该上盖(12)及室体(14)之间，以使沉积室(10)与外界间呈现密闭的状态。
该上盖(12)是通过室体盖(22)与外界隔绝。该室体盖(22)内横向设置有背衬板(Backing Plate)(34)及扩散器(Diffuser)(30)。
工艺气体通过气体管线(71)从设置在沉积室(10)外的工艺气体源，再通过气体入口(70)，并穿越过背衬板(34)的中间，而被喷射入该背衬板(34)下的空间内。该被喷射的工艺气体会先通过位于该背衬板(34)下方的隔板(图中未显)扩散后，而在隔板及背衬板(34)的下方，通过在扩散器(30)上，外形为平板且其上形成许多小孔(32)的喷头而被喷向基板(S)的上表面，该基板(S)被设置在台座(susceptor)(60)上。
射频(radio frequency)电源(80)连接至该背衬板(34)及扩散器(30)，并激发被喷射的工艺气体而活化流经该扩散器(30)的工艺气体，因而在基板(S)上沉积成薄膜。亦即，该背衬板(34)及扩散器(30)作为上方电极。
室体(14)的侧边与上盖(12)的室体盖(22)结合，如上述，O型环(16)设置于该上盖(12)及室体(14)之间。台座(60)是设在该室体(14)内。台座(60)距离扩散器(30)一段距离，且面向扩散器(30)，而基板(S)是放置在该台座(60)的上表面。该台座(60)内设有加热器(62)，用于对放置在该台座(60)上的基板(S)加热至适当的温度，以在沉积工艺中进行薄膜沉积。同时，台座(60)被接地，因而作为下方电极。为了防止工艺材料被沉积在基板(S)的周边，遮盖框(Shadow Frame)(64)被设置在该台座(60)上，并遮盖基板(S)的周边。
该室体(14)底侧、台座(60)下方形成出口(52)，以在完成沉积工艺后，将工艺气体抽离至外界。
如图所示，作为上电极，且将工艺气体喷射至基板(S)上表面的扩散器(30)及背衬板(34)是通过设置在边缘的螺栓(42)而相互结合，且彼此电连接。多个绝缘件(44)(46)(48)设置在扩散器(30)及背衬板(34)相互结合的周边部分以及室体盖(22)之间，以将室体盖(22)与扩散器(30)及背衬板(34)彼此电绝缘，并保持沉积室(10)内的真空状态。
虽然此种等离子增强化学气相沉积系统被设计成可利用将工艺气体沉积在基材表面上，但工艺气体亦可能沉积于沉积室的内表面。因此，重复使用此沉积室后，必须清洁沉积室的侧壁的内表面以除去在沉积室中已堆积的材料沉积层。其中一种清洁方法即为在远程等离子反应器(RemotePlasma Source Unit)(90)中激发等离子，以在沉积室外侧生成反应物，如NF3、SF6、F2或其它含卤素气体，再将此反应物供应至沉积室中以对沉积室进行干式清洁程序，亦即使用等离子清洁剂而非使用水性清洁剂。但由于此清洁气体具有锈蚀性，因此，在使用此清洁气体对沉积室进行多次清洁程序后，将可能对沉积室的侧壁的内表面造成损害，因而需要更换沉积室的室体，以确保沉积的质量。但当欲处理的基板尺寸加大，因而必须同时加大沉积室的室体时，此种更换室体整体的方式非常耗费成本及增加停机时间。
发明内容
为了避免在使用清洁气体时对沉积室进行多次清洁程序后，将可能对沉积室的侧壁的内表面造成损害，因而需要更换沉积室的室体，本实用新型提供一种沉积室衬垫，尤其是一种用于沉积室内且可方便更换及清洁的沉积室衬垫。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种沉积室衬垫，该沉积室用于处理基板，具有底部及侧壁，且被室体盖覆盖以形成封闭空间，该侧壁上的适当位置设置有挂钩，衬垫具有呈矩形封闭外形的框体，覆盖沉积室的侧壁的内表面，该矩形框体具有四个侧边及四个角落，预定高度，以及至少1550毫米长及至少1350毫米宽的框架开口，该矩形框体上在对应侧壁的挂钩处形成数个孔洞，且矩形框体由表面经阳极电镀处理(anodized)的铝金属制成。
根据本实用新型，该矩形框体具有至少10毫米的框壁厚度。
根据本实用新型，该矩形框体由二片或更多片的片体构成。
根据本实用新型，该矩形框体的每一侧边具有至少一侧边部件且每一角落具有角落部件。
根据本实用新型，相邻部件的界面间形成有配对结构，使各部位覆盖沉积室的侧壁的内表面时，侧边部件的配对结构叠置于角落部件的配对结构之上。
根据本实用新型，该配对结构为相配合的阶梯状。
根据本实用新型，该配对结构为相配合的斜面。
根据本实用新型，该矩形框体的其中一侧边形成下凹部。
根据本实用新型，该矩形框体的预定高度略小于该侧壁的高度。
根据本实用新型，该矩形框体的预定高度等于该侧壁的高度。
本实用新型的有益效果是，由于将沉积室衬垫覆盖沉积室的侧壁的内表面，且其表面经阳极电镀处理，因而在重复使用此沉积室后，可方便清洁衬垫的表面以除去在沉积室中已堆积的材料沉积层，且即便清洁程序可能对衬垫的表面造成损害，只需更换本实用新型的沉积室衬垫，而无需更换沉积室的室体，因而可降低制造成本及减少停机时间。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是运用本实用新型的衬垫的沉积室剖面示意图。
图2是本实用新型的衬垫的立体示意图。
图3是本实用新型的衬垫与沉积室相对关系的立体图。
图4是本实用新型的衬垫的另一实施例的平面图。
图5是公知沉积室的剖面示意图。
图1至图2中，100.沉积室；112.上盖；114.室体；116.O型环；122.室体盖；130.扩散器；132.小孔；134.背衬板；144.146.148.绝缘件；151.挂钩；152.出口；S.基板；160.台座；180.射频电源；162.加热器；164.遮盖框；170.气体入口；171气体管线；200.沉积室衬垫；210.矩形框体；212.孔洞；215.下凹部。
具体实施方式
图1是运用本实用新型的沉积室(100)的剖面示意图。如图1所示，该沉积室(100)与外界隔绝以形成反应空间。该沉积室(100)包括上盖(112)及室体(114)，室体(114)具有底部(B)及环绕底部(B)的侧壁(SW)。O型环(116)设置于该上盖(112)及室体(114)之间，以使沉积室(100)与外界间呈现密闭的状态。
该上盖(112)是通过室体盖(122)与外界隔绝。该室体盖(122)内横向设置有背衬板(134)及扩散器(130)。
工艺气体通过气体管线(171)从设置在沉积室(100)外的工艺气体源，再通过气体入口(170)，并穿越过背衬板(134)的中间，而被喷射入该背衬板(134)下的空间内。该被喷射的工艺气体会先通过位于该背衬板(134)下方的隔板(图中未显示)扩散后，而在隔板及背衬板(134)的下方，通过在扩散器(130)上，外形为平板且其上形成许多小孔(132)的喷头而被喷向基板(S)的上表面，该基板(S)被设置在台座(160)上。
射频(radio frequency)电源(180)连接至该背衬板(134)及扩散器(130)，并激发被喷射的工艺气体而活化流经该扩散器(130)的工艺气体，因而在基板(S)上沉积成薄膜。亦即，该背衬板(134)及扩散器(130)作为上方电极。
如图1所示，室体(114)的侧边与上盖(112)的室体盖(122)结合，如上述，O型环(116)(图3)设置于该上盖(112)及室体(114)之间。台座(160)是设在该室体(114)内。台座(160)距离扩散器(130)一段距离，且面向扩散器(130)，而基板(S)是放置在该台座(160)的上表面。该台座(160)内设有加热器(162)，用于对放置在该台座(160)上的基板(S)加热至适当的温度，以在沉积工艺中进行薄膜沉积。同时，台座(160)被接地，因而作为下方电极。为了防止工艺材料被沉积在基板(S)的周边，遮盖框(Shadow Frame)(164)被设置在该台座(160)上，并遮盖基板(S)的周边。
该室体(114)底侧、台座(160)下方的底部(B)形成出口(152)，以在完成沉积工艺后，将工艺气体抽离至外界。
如图所示，作为上电极，且将工艺气体喷射至基板(S)上表面的扩散器(130)及背衬板(134)是通过设置在边缘的螺栓(142)而相互结合，且彼此电连接。多个绝缘件(144)(146)(148)设置在扩散器(130)及背衬板(134)相互结合的周边部分以及室体盖(122)之间，以将室体盖(22)与扩散器(130)及背衬板(134)彼此电绝缘，并保持沉积室(100)内的真空状态。
为了避免在使用清洁气体时对沉积室(100)进行多次清洁程序后，将可能对沉积室(100)的侧壁(SW)的内表面造成损害，因而需要更换沉积室(100)的室体，本实用新型提供一种沉积室衬垫(200)。
图2是本实用新型的衬垫(200)的立体示意图。沉积室衬垫(200)具有矩形框体(210)，其具有由至少1550毫米的长度(L)及至少150毫米的宽度(W)的框架开口，以及至少10毫米的框壁厚度(T)所构成的矩形封闭外形，以适用于处理大型基板的室体(114)。
根据本实用新型的一实施例，该矩形框体(210)具有四个侧边及四个角落，预定高度(H)，其可略小于该室体(114)侧壁(SW)的高度，或是等于该侧壁(SW)的高度，从而，将衬垫(200)置入该室体(114)内时，其恰可覆盖沉积室(100)的侧壁(SW)。矩形框体(210)的侧边可形成下凹部(215)，其对应基材被加载沉积室(100)的方向，以免挡住基材的载入。
图3是本实用新型的衬垫与沉积室相对关系的立体图。如图所示，沉积室(100)的侧壁(SW)上的适当位置设置有挂钩151。为了方便将衬垫(200)置入沉积室(100)中，该矩形框体(210)上在对应侧壁(SW)的挂钩(151)处形成数个孔洞(212)。
图4是本实用新型的衬垫的另一实施例的平面图。在此实施例中，矩形框体(210)由两片或更多片的片体构成。此例中，矩形框体(210)的每一侧边具有二侧边部件(216)(217)，且每一角落具有角落部件(218)。如图3所示的阶梯状配对结构，或是斜面配对结构形成相邻部件的界面间，使各部位(216)(217)(218)覆盖沉积室(100)的侧壁(SW)的内表面时，侧边部件(216)(217)的配对结构叠置于角落部件(218)的配对结构之上。构成矩形框体(210)的片体数量可依所需的衬垫(200)尺寸及沉积室(100)尺寸而改变。
将衬垫(200)置入沉积室(100)时，先将角落部件(218)放在沉积室(100)的角落。接着，依序将侧边部件(216)(217)挂在沉积室(100)侧边的相对应挂钩(151)，使各侧边部件(216)(217)与相邻的侧边部件及角落部件(218)的配对结构相配合，从而，侧边部件(216)(217)可将角落部件(218)固定在沉积室(100)的角落，并完全遮盖沉积室(100)的侧壁。
为了增强防锈蚀及易于清洁的特性，本实用新型中的沉积室衬垫(200)由表面经阳极电镀处理(anodized)的铝金属制成。亦即，将矩形框体(210)的所有部件经清洁及酸蚀(etching)后置入电解液中，将电流流经该电解液，以在矩形框体(210)的所有部件表面形成氧化层，此乃所属技术领域的技术人员所公知的技术。
即便衬垫(200)的经阳极电镀处理(anodized)的铝金属表面在受到重复的清洁程序而无可避免的造成锈蚀时，其亦不致对室体(114)的内表面造成损害。此时，只需更换本实用新型的沉积室衬垫(200)，而无需更换沉积室(100)的室体(114)，因而可降低制造成本及减少停机时间。
由上述实用新型实施例可知，本实用新型的有益效果是，由于将沉积室衬垫覆盖沉积室的侧壁的内表面，且其表面经阳极电镀处理，因而在重复使用此沉积室后，可方便清洁衬垫的表面以除去在沉积室中已堆积的材料沉积层，且即便清洁程序可能对衬垫的表面造成损害，只需更换本实用新型的沉积室衬垫，而无需更换沉积室的室体，因而可降低制造成本及减少停机时间。
虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与改进，因此本实用新型的保护范围当依照权利要求所界定者为准。
权利要求1.一种沉积室衬垫，该沉积室用于处理基板，具有底部及侧壁，且被室体盖覆盖以形成封闭空间，该侧壁上的适当位置设置有挂钩，其特征是具有呈矩形封闭外形的框体，覆盖沉积室的侧壁的内表面，该矩形框体具有四个侧边及四个角落，预定高度，以及至少1550毫米长及至少1350毫米宽的框架开口，该矩形框体上在对应侧壁的挂钩处形成数个孔洞，且矩形框体由表面经阳极电镀处理的铝金属制成。
2.根据权利要求1所述的沉积室衬垫，其特征是该矩形框体具有至少10毫米的框壁厚度。
3.根据权利要求1所述的沉积室衬垫，其特征是该矩形框体由二片或更多片的片体构成。
4.根据权利要求3所述的沉积室衬垫，其特征是该矩形框体的每一侧边具有至少一侧边部件且每一角落具有角落部件。
5.根据权利要求4所述的沉积室衬垫，其特征是相邻部件的界面间形成有配对结构使各部位覆盖沉积室的侧壁的内表面时，侧边部件的配对结构迭置于角落部件的配对结构之上。
6.根据权利要求5所述的沉积室衬垫，其特征是该配对结构为相配合的阶梯状。
7.根据权利要求5所述的沉积室衬垫，其特征是该配对结构为相配合的斜面。
8.根据权利要求1所述的沉积室衬垫，其特征是该矩形框体的其中一侧边形成下凹部。
9.根据权利要求1所述的沉积室衬垫，其特征是该预定高度略小于该侧壁的高度。
10.根据权利要求1所述的沉积室衬垫，其特征是该预定高度等于该侧壁的高度。
专利摘要一种沉积室衬垫，该沉积室用于处理基板，具有底部及侧壁，且被室体盖覆盖以形成封闭空间，该侧壁上的适当位置设置有挂钩，衬垫具有呈矩形封闭外形的框体，覆盖沉积室的侧壁的内表面，该矩形框体具有四个侧边及四个角落，预定高度，以及至少1550毫米长及至少1350毫米宽的框架开口，该矩形框体上在对应侧壁的挂钩处形成数个孔洞，且矩形框体由表面经阳极电镀处理(anodized)的铝金属制成。
文档编号H01L21/205GK2825651SQ20052000847
公开日2006年10月11日 申请日期2005年3月28日 优先权日2005年3月28日
发明者罗宾·泰诺, 恩斯特·凯勒, 栗田伸一, 约翰·M·怀特 申请人:应用材料公司