遮蔽框、基板支撑件以及等离子体增强型化学气相沉积设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施例大体是关于使用在一等离子体处理腔室中的基板支撑件(substrate support)。
【背景技术】
[0002]电视、电脑显示器(computer monitor)以及其他平板显示器(Flat PanelDisplays, FPD)典型地在大面积基板的处理腔室中被制造。为了最大化基板的有效使用，这些大面积的处理腔室被设计来处理矩形基板。由于大部分FPD的形状为矩形，被设计来处理圆形基板(例如半导体晶圆)的处理腔室可能不是所想要的，这是因为所述圆形基板为了形成矩形FPD的最终形状而必须被移除的浪费掉的基板的量。
[0003]随着大面积处理腔室的尺寸持续增加，用一个单一的部件(piece)制造出各种的腔室元件变得困难。因此，某些腔室元件可能包括多个部件。由于热膨胀的问题，每一个部件可能会膨胀和收缩。故这多个部件可能被稍微分开，以在相邻的部件之间产生间隙。若施加偏压于这些部件上，电弧作用(arcing)可能容易地发生在腔室中。
[0004]因此，在本技术领域中，存在有避免大面积处理腔室中的电弧作用的需求，其中多部件元件在所述大面积处理腔室中使用。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的实施例大体是关于用于等离子体处理腔室中的基板支撑件。金属材质的基板支撑件具有陶瓷插入物，以避免处理过程中基板支撑件与遮蔽框之间的电弧作用，所述遮蔽框用以保护基板支撑件边缘。在大面积基板的处理腔室中，遮蔽框可包括多个部件。个别的部件可能被耦接在一起，但会以一间隙稍微地分隔开来，以容许热膨胀。陶瓷插入物是位在基板支撑件上，使得当遮蔽框被放置在陶瓷插入物的相邻位置时，陶瓷插入物是位在相邻于遮蔽框间隙的位置。相邻于间隙的陶瓷插入物避免和/或减少电弧作用，这是因为间隙是位在电绝缘材料上而不是导电材料上。
[0006]在一实施例中，揭露一种用以设置于腔室主体中的遮蔽框。遮蔽框包括第一部件、以一间隙与第一部件隔开的第二部件以及耦接至第一部件和第二部件的一或多个耦接元件。
[0007]在另一实施例中，揭露一种设备。所述设备包括腔室主体、矩形基板支撑件以及陶瓷插入物，矩形基板支撑件设置于腔室主体中，并具有第一部分，第一部分环绕第二部分，第一部分具有第一厚度，第二部分具有第二厚度，第二厚度大于第一厚度，陶瓷插入物耦接至基板支撑件，并具有第一顶部表面及第二顶部表面，第一顶部表面平行于第一部分的顶部表面，第二顶部表面平行于第二部分的顶部表面。
[0008]在另一实施例中，揭露一种基板支撑件。基板支撑件包括矩形基板支撑件主体及陶瓷插入物，矩形基板支撑件主体具有第一部分，第一部分环绕第二部分，第一部分具有一第一厚度，第二部分具有第二厚度，第二厚度大于第一厚度，陶瓷插入物耦接至基板支撑件主体，并具有第一顶部表面及第二顶部表面，第一顶部表面平行于第一部分的顶部表面，第二顶部表面平行于第二部分的顶部表面。
[0009]在另一实施例中，揭露一种等离子体增强型化学气相沉积(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposit1n, PECVD)设备。所述设备包括腔室主体、气体分配喷淋头(gasdistribut1n showerhead)、矩形基板支撑件、陶瓷插入物以及遮蔽框，气体分配喷淋头设置于腔室主体中，矩形基板支撑件设置于腔室主体中相对于气体分配喷淋头，并具有第一部分，第一部分环绕第二部分，第一部分具有第一厚度，第二部分具有第二厚度，第二厚度大于第一厚度，陶瓷插入物耦接至基板支撑件，并具有第一顶部表面及第二顶部表面，第一顶部表面平行于第一部分的顶部表面，第二顶部表面平行于第二部分的顶部表面，遮蔽框设置于腔室主体中。遮蔽框包括第一部件、以一间隙与第一部件隔开的第二部件以及耦接至第一部件和第二部件的一或多个耦接元件。
【附图说明】
[0010]为了能详细了解本实用新型的上述列举特征，将参照实施例对于简短概括于上的本实用新型进行更具体的描述，所述实施例中部分实施例绘示于附图中。然而，应该要注意的是，附图只是绘示出本实用新型的典型实施例，因此并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型容许其它相同效用的实施例。
[0011]图1A为根据本实用新型一实施例的一设备的截面示意图。
[0012]图1B为图1A和图1B的设备特写示意图。
[0013]图2为图1A和图1B的设备的俯视特与不意图。
[0014]图3A和图3B为根据本实用新型一实施例的基板支撑件的示意等角视图。
[0015]为了帮助理解，尽可能地使用了相同的元件符号指示图式中共有的相同元件。可以被理解的是，揭露在一个实施例中的元件可以在不特别列举的情况下有益地使用在其他实施例中。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型的实施例大体是关于用于等离子体处理腔室中的基板支撑件。金属材质的基板支撑件具有陶瓷插入物，以避免处理过程中基板支撑件与遮蔽框之间的电弧作用，所述遮蔽框用以保护基板支撑件边缘。在大面积基板的处理腔室中，遮蔽框可包括多个部件。各个部件可能被耦接在一起，但会以一间隙稍微地分隔开来，以容许热膨胀。陶瓷插入物位于基板支撑件上，使得当遮蔽框被放置在陶瓷插入物的相邻位置时，陶瓷插入物是位于相邻于遮蔽框中的间隙的位置。相邻于间隙的陶瓷插入物避免和/或减少电弧作用，这是因为间隙是位于电绝缘材料上而不是导电材料上。
[0017]以下的说明将参照等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)腔室来进行，此PECVD腔室例如是可从位于加州圣克拉拉市的应用材料公司的一子公司美商业凯科技公司(AKTAmerica, Inc)购买到的90K PECVD腔室。可以被理解的是，在这里被讨论的实施例也可以被实施在其他处理腔室中，所述其他处理腔室包含其他制造商所出售的处理腔室。
[0018]图1A是根据本实用新型一实施例的设备100的截面示意图。此设备100包括腔室主体102，腔室主体102具有开口 104贯穿至少一面腔壁，透过开口 104，基板可以进入和退出腔室主体102。气体分配喷淋头110相对于基板支撑件126配置在腔室中。基板支撑件126可于杆子(stem) 128上沿着方向移动，所述方向垂直于气体分配喷淋头110的相对背板108的表面，如箭头A所示。基板支撑件126可包括导电材料，例如铝或阳极氧化铝(anodized aluminum)。
[0019]如图1B中更进一步的细节所示，基板支撑件126具有一个矩形截面并具有多个不同的层体。最低的层体是当基板118进行处理时遮蔽框124所靠置处。最高的层体是基板118被放置的地方。较低的层体完全围绕着较高的层体。
[0020]处理及/或清洁气体从气体来源106被供应到设备100的处理区域122。气体透过和气体分配喷淋头110隔开的背板108进入腔室。气体在离开背板108的开口时，即扩张到形成于气体分配喷淋头110与背板108之间的充气室(plenum) 112内。气体接着从充气室112经由通过气体通道114前进到处理区域122内，所述气体通道114形成在气体分配喷淋头110中。一旦到了处理区域122之中，气体就被点燃成为等离子体。
[0021 ] 在操作过程中，射频功率(RF power)从射频功率源116被供应到背板108上。射频电流沿着背板108的背面传输到支架132，支架132不只是支撑气体分配喷淋头110，同时也将气体分配喷淋头110电性耦接至背板108。射频电流沿着导电结构的表面传输，因此射频电流不会进入充气室112。射频电流沿着气体分配喷淋头110相对于背板108的表面传输，并且射频电流在处理区域122点燃处理气体成等离子体120。射频电流试图返回到射频电流的驱动源。
[0022]为了有一个更可预测的射频返回路径，射频返回机构130可于基板支撑件126和腔室主体102的腔壁之间提供电性连接。可以被理解的是，射频返回机构130可包括使射频电流能在所述机构上传输的任何适当的机构，例如金属带。如图1A所示，射频返回机构130可以在腔室主体中的开口 104上方位置被耦接到腔壁。然而，可以被理解的是射频接地机构可在其他位置被耦接到腔室主体102。
[0023]当射频返回机构130被耦接到开口 104上面的腔壁时，因为射频电流在沿腔壁往上移动之前，不需要先往下传输到杆子128并沿着腔室主体102底部传输，故射频返回路径缩短了。相信由于距离较短，电弧作用会发生在气体分配喷淋头110和遮蔽框124之间，即使遮蔽框124及气体分配喷淋头110之间的距离(以箭头B表示)是一样的。
[0024]为了减轻电弧作用，遮蔽框124可包括绝缘材料，例如陶瓷材料。如同前面所讨论的，对于大面积处理腔室，从单一件材料来制造遮蔽框124可能会很昂贵而且制造上也有困难。因此，遮蔽框124可以包括多个部件。
[0025]图2为图1A和图1B的设备100的俯视特写示意图。如图2所示，遮蔽框具有二部件124A、124B，部件124A、124B由耦接元件204耦接在一起。因为遮蔽框124具有多个部件124A、124B，部件124A和124B将为了热膨