衬底支撑件制造技术

本发明专利技术提供了用于支撑衬底的装置。在一个实施例中，提供了一种具有主体和上部分的衬底支撑件，所述上部分具有承窝和球体，所述球体适合使所述衬底支撑件与支撑于其上的衬底之间的摩擦和／或化学反应最小化。所述衬底支撑件可以被用在例如负载封闭的室以及进行热处理的各种室中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及衬底支撑件。
技术介绍
迄今已经在大型玻璃衬底或者玻璃板上制成了薄膜晶体管以用于监视器、平面显示器、太阳能电池、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话等。这些晶体管是通过在真空室内顺序地沉积包括非晶硅、掺杂和未掺杂的氧化硅、氮化硅等的各种膜而制成的。用于沉积薄膜的一种方法是化学气相沉积(CVD)。CVD是一种相对高温的工艺，要求衬底经得住约300摄氏度到400摄氏度的温度，而预计其更高温度的工艺超过500摄氏度。CVD膜处理已经广泛地用于在衬底上制作集成电路。但是，由于玻璃是非常易碎并且当被加热到高温时易出现松垂、扭曲、裂纹的介电材料，所以必须小心以避免在加热和冷却过程中造成的热应力和由此引起的损坏。现在存在有用来在处理之前预热衬底和进行处理之后的热处理操作的系统。传统的加热室具有一个或者多个被加热的搁板，用于加热单个或者多个衬底。玻璃衬底一般被支撑在间隔件上，并位于搁板的上方，以提高热均匀性和处理量。为了使成本最小化，传统的间隔件一般由诸如不锈钢、铝、氮化铝等易加工的金属形成。但是，传统的间隔件可能擦伤或者以其它方式损坏玻璃的表面，可能造成该玻璃表面上的缺陷。例如，用于产生低温多晶硅膜的退火处理需要将衬底加热到大约550摄氏度，这可以导致尺寸为900mm的衬底热膨胀4mm。这种热膨胀造成玻璃衬底沿着在加热和冷却过程中支撑该玻璃衬底的间隔件滑动。所造成的玻璃衬底与间隔件之间的摩擦已经被证明会导致划痕、裂纹以及玻璃衬底上的其它畸变缺陷。例如，衬底经常被分割成多块板，并且可能沿着划痕或者其它缺陷断开而不是沿着希望的位置断开，致使一块或者多块衬底有缺陷。在某些情况下，与玻璃接触的间隔件的部分被认为可能与玻璃反应并暂时地结合在玻璃上。当以后这样的结合被断开时，先前反应的残留物残留在间隔件上，增加了在处理期间损坏随后的衬底的可能性。另外，残留物可能成为热处理室中的沾染物源。而且，由衬底和间隔件之间的结合造成的残留物可能起到间隔件与其它衬底之间的随后的化学反应的催化剂的作用，或者进一步恶化间隔件支撑表面或者缩短间隔件的寿命。因此，人们需要一种减小或消除处理过程中衬底损坏的支撑件。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，提供了一种用于支撑衬底的装置。在一个实施例中，用于支撑衬底的装置包括第一部分和第二部分。所述第二部分包括保持球体的承窝。所述球体适合将衬底支撑于其上，同时使所述衬底与所述球体之间的摩擦和/或化学反应最小化。在另一个实施例中，提供了一种用于支撑衬底的装置，该装置包括具有连接于其上的至少一个支撑构件的室体。在所述支撑构件上设置有一个或者多个球体。所述球体可旋转，适合以相对于所述支撑构件被隔开的关系支撑所述玻璃衬底。在其它实施例中，所述装置可用于加热室和负载封闭室中，其中在这些室中在衬底发生热变化的过程中不希望损坏或者沾染衬底。附图说明为了实现和具体地理解本专利技术的上述特征、优点和目标，以下将参照附图中所示的本专利技术实施例对以上简单概括的本专利技术做更为详细的描述。但是应该认识到，附图仅仅图示了本专利技术的典型实施例，因此并不视为是对其范围的限制，而本专利技术可以包括其它同样有效的实施例。图1是具有多个支撑构件和间隔件的加热室的一个实施例的截面图。图2是具有设置于其上的多个间隔件的搁板/支撑构件的一个实施例的俯视图。图3是传统间隔件的一个实施例的侧视图。图4A是本专利技术间隔件的一个实施例的截面图。图4B是本专利技术间隔件的另一个实施例的截面图。图5是沿图4A的截线5-5所取的球体的一个实施例的截面图。图6A是本专利技术的间隔件的另一个实施例的截面图。图6B是本专利技术的间隔件的另一个实施例的截面图。图6C是本专利技术的间隔件的另一个实施例的截面图。图7是本专利技术的间隔件的另一个实施例的截面图。图8是本专利技术的间隔件的另一个实施例的截面图。图9是沿图8的截线9-9所取的图8的间隔件的截面图。图10A是支撑构件的负载封闭室(load lock chamber)的一个实施例的截面图，所述支撑构件具有设置于其上的多个间隔件。图10B是支撑构件的负载封闭室的另一个实施例的截面图，所述支撑构件具有设置于其上的多个间隔件。具体实施例方式本专利技术一般地涉及用于支撑衬底的、有利地适用于减少衬底损坏的间隔件。尽管这种间隔件在衬底要经受温度变化的室中尤其有效，但是该间隔件也适于使用在希望避免划伤衬底的其它室中。图1图示了设置在代表性的加热室10中的被支撑在多个间隔件30、50上的玻璃衬底32。加热室10包括由轴92可移动地支撑在室10内的盒体90。盒体90包括侧壁12、14、下盘16和盖18。加热室10包括侧壁15。邻近于处理系统(未示出)在侧壁15上设置了一个端口96，图2中以虚线示出，该端口96装配有长槽阀(slit valve)94，通过该长槽阀94玻璃衬底32能够从处理系统被传送进加热室10内的盒体90以及从所述盒体90传送出。回到图1，侧壁12和14装配有适合的加热线圈20、22，用于控制盒体90的温度。加热线圈20、22可以是电阻加热器和/或用于循环传热气体或液体的导管。下盘16分别装配有入口管24和出口管26和/或通道27，入口管24和出口管26用于循环温度受控的液体，而通道27用于为连接到电源(未示出)的加热线圈20、22的线缆提供通路。侧壁12、14的内侧装配有多个支撑构件28。在图1所示的实施例中，支撑构件28是设置在侧壁12、14之间的导热隔板。支撑构件28与侧壁12、14具有良好的热接触，以允许通过线圈20、22快速、均匀地控制支撑构件28和置于其上的玻璃衬底32的温度。可用于支撑构件28的材料的例子包括，但不限于，铝、铜、不锈钢、复合铜等。或者，加热线圈20、22可以被嵌入在支撑构件28中。如图2所示，一个或者多个外侧间隔件30被适当地布置在支撑构件28上，以支撑玻璃衬底32的外周。一个或者多个内侧间隔件50被设置在支撑构件28上，以支撑玻璃衬底32的内侧部分。在图2所示的实施例中，在支撑构件28的相对两侧上分别设置了三个间隔件30来支撑玻璃衬底32的外周，同时在间隔件30的内侧设置了两个间隔件50来支撑玻璃衬底32的中心部分。或者也可以采用其它的构造。回到图1，间隔件30、50起到在盒体90内支撑玻璃衬底32的作用，以使得在支撑构件28和玻璃衬底32之间存在一个间隙44。间隙44防止支撑构件28直接接触玻璃衬底32，这种接触可能使玻璃衬底32产生应力或裂纹，或者导致沾染物被从支撑构件28转移到玻璃衬底32上。盒体90内的玻璃衬底32通过辐射和气体传导被间接地加热，而不是通过玻璃衬底32与支撑构件28之间的直接接触。另外，交叉放置玻璃衬底32和支撑构件28允许从上方和下方两处来加热玻璃衬底32，从而提供了对玻璃衬底32的更快速、更均匀的加热。图3是外侧间隔件30的一个实施例的侧视图。外侧间隔件30一般由不锈钢构成并且是圆柱体形状的。外侧间隔件30具有第一端90和第二端92。第一端90设置在支撑构件28上。第二端92以相对于支撑构件28被隔开的关系支撑玻璃衬底32。第二端92的边缘一般包括圆角或者倒角94。第二端92或者可以包括全圆角(full radius)以使与衬底的接触面积最小化。图4A是内侧间隔件50的一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在室中支撑衬底的装置，其中所述室具有连接到所述室的至少一个衬底支撑构件，该装置包括：具有第一部分和第二部分的主体，所述第一部分适合与所述支撑构件接合；设置在所述第二部分中并具有球体支撑表面的承窝；和可旋转地设 置在所述承窝中的球体支撑表面上的球体，所述球体适合接触衬底并将衬底支撑于其上。

【技术特征摘要】
US 2001-10-17 09/982,4061.一种用于在室中支撑衬底的装置，其中所述室具有连接到所述室的至少一个衬底支撑构件，该装置包括具有第一部分和第二部分的主体，所述第一部分适合与所述支撑构件接合；设置在所述第二部分中并具有球体支撑表面的承窝；和可旋转地设置在所述承窝中的球体支撑表面上的球体，所述球体适合接触衬底并将衬底支撑于其上。2.如权利要求1所述的装置，其中所述球体被涂覆、镀覆或者电抛光。3.如权利要求1所述的装置，其中所述球体被涂覆或者镀覆有铬、铝合金、氮化硅或者氮化钨。4.如权利要求1所述的装置，其中所述球体支撑表面的半径大于所述球体的半径。5.如权利要求1所述的装置，其中所述球体支撑表面是圆锥形的。6.如权利要求1所述的装置，其中所述球体支撑表面还包括至少一个凹陷部分或者凹槽；和设置在所述凹陷部分或者凹槽中的支撑所述球体的多个球体支撑球。7.如权利要求1所述的装置，还包括设置在所述球体支撑表面和所述球体之间的多个球体支撑球。8.一种用于支撑玻璃衬底的装置，包括室体；连接到所述室体的至少一个支撑构件；和设置在所述支撑构件上的一个或者多个球体，所述球体可旋转，适合以相对于所述支撑构件被隔开的关系支撑所述玻璃衬底。9.如权利要求8所述的装置，还包括具有第一部分和第二部分的间隔件，所述第一部分设置在所述支撑构件上，而所述第二部分具有将所述球体可旋转地保持于其中的承窝。10.如权利要求9所述的装置，其中所述承窝还包括设置在圆柱形侧壁内部的球体支撑。11.如权利要求10所述的装置，其中所述球体支撑还包括具有与所述球体接触的单个接触点的弧形表面。12.如权利要求10所述的装置，其中所述球体支撑还包括接触所述球体的圆锥形表面。13.如权利要求10所述的装置，其中所述球体支撑在所述承窝内将所述球体置于中心。14.如权利要求8所述的装置，其中所述球体具有4微英寸的表面粗糙度或者更光滑。15.如权利要求9所述的装置，还包括连接到所述支撑构件的多个安装销，每个销连接各自的间隔件。16.如权利要求15所述的装置，其中所述第一部分是中空的，并接收所述安装销的至少一部分。17.如权利要求8所述的装置，其中所述球体中的至少一个被定位以支撑所述衬底的中心部分。18.如权利要求8所述的装置，其中所述球体的一些支撑所述衬底的外周部分，而所述球体中的至少一个被定位以支撑所述衬底的中心部分。19.如权利要求8所述的装置，其中具有固定顶表面的多个间隔件支撑所述衬底的外周部分，所述球体中的至少一个被定位以支撑所述衬底的中心部分。20.如权利要求8所述的装置，其中所述球体被涂覆、镀覆或者电抛光。21.如权利要求8所述的装置，其中所述球体被涂覆或者镀覆有铬、铝合金、氮化硅或者氮化钨。22.如权利要求8所述的装置，其中每个支撑构件还包括设置在所述支撑构件和所述球体之间的多个球体支撑球。23.一种用于支撑玻璃衬底的装置，包括室体；连接到所述室体的至少一个支撑构件；设置在所述支撑构件上的一个或者多个球体，所述球体可旋转，适合以相对于所述支撑构件被隔开的关系支撑所述玻璃衬底；和具有第一部分和第二部分的间隔件，所述第一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰M怀特，细川明广，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]