基片处理装置及为此使用的覆盖元件

摘要

公开了一种能够实现例如基片蚀刻的基片处理的基片处理装置及为此使用的覆盖元件。该基片处理装置包括：形成处理空间的处理腔；基片支承板，其具有下电极、且被配置为在其上直接或通过托盘装配一个或更多个基片；以及覆盖元件，其具有贯穿上、下方向的多个开口，且被配置为与该基片具有间隔地覆盖该基片，其中，该覆盖元件在其底面与该基片之间形成覆盖空间，且该覆盖元件侧面的一个或更多个部分为开放的，以使得通过该开口引入到该覆盖元件的气体以及在基片处理期间产生的副产品流向该基片支承板的侧表面。

权利要求

1.一种基片处理装置，包括：形成处理空间的处理腔；具有下电极的基片支承板，所述基片支承板直接或通过托盘装配有一个或更多个基片；以及覆盖元件，其具有贯穿上、下方向形成的多个开口，且与所述基片具有间隔地覆盖所述基片，其中，所述覆盖元件在其底面与所述基片之间形成覆盖空间，且所述覆盖元件侧表面的一个或更多个部分为开放的，以使得通过所述开口引入到所述覆盖元件的气体以及在基片处理期间产生的副产品流向所述基片支承板的侧表面；

其中，所述覆盖元件包括：

具有多个开口的覆盖部分；以及

多个支承部分，其形成在所述覆盖部分底面的边缘，以使得所述覆盖部分能够与装配于所述托盘或所述基片支承板上的所述基片具有间隔地安装。

2.如权利要求1所述的基片处理装置，其中，所述多个支承部分以一定间隔安装于所述覆盖部分底部的边缘。

3.如权利要求1所述的基片处理装置，其中，所述覆盖部分形成为四边形，且所述支承部分包括安装于所述覆盖部分的各个顶点的多个柱状元件。

4.如权利要求3所述的基片处理装置，其中，所述柱状元件具有形成为圆形、椭圆形以及多边形中的一种的水平截面。

5.如权利要求1所述的基片处理装置，其中，所述覆盖部分形成为四边形，且所述支承部分安装在所述覆盖部分的若干部位而非每个顶点。

6.如权利要求1至5之任一项所述的基片处理装置，其中，所述覆盖部分与所述基片之间的距离在5mm-30mm的范围内。

7.如权利要求1至5之任一项所述的基片处理装置，其中，所述覆盖部分与所述基片之间的距离在所述覆盖部分的中心部分比在所述覆盖部分的外围部分长。

8.如权利要求1至5之任一项所述的基片处理装置，其中，所述覆盖部分的开口实现为狭缝，每个狭缝具有等于或小于所述覆盖部分的底面与所述基片之间距离的1/2的宽度。

9.如权利要求1至5之任一项所述的基片处理装置，其中，一个或更多个用于预防所述覆盖元件向下变形的向下变形预防元件安装在所述覆盖部分的中心部分。

10.如权利要求1至5之任一项所述的基片处理装置，其中，每个所述开口在所述覆盖部分的上表面或下表面，或在这两个表面具有倒角边缘。

11.如权利要求1至5之任一项所述的基片处理装置，其中，由与所述基片相同的材料制成的伪元件安装在所述基片的外围部分。

12.用于如权利要求1至5之任一项所述的基片处理装置的覆盖元件。

说明书

基片处理装置及为此使用的覆盖元件

技术领域

[0001] 本发明涉及基片处理装置，而且更具体地，涉及能够执行例如蚀刻处理的基片处理的真空处理装置，及为此使用的覆盖元件。

背景技术

[0002] 基片处理装置包括形成一处理空间的处理腔，以及安装于该处理腔中、且被配置为将基片安装于其上的基片支承板。该基片处理装置用于通过将电能施加于该处理空间连同向其中喷射气体来蚀刻基片的表面或者在该基片上执行沉积处理。

[0003] 利用该基片处理装置处理的基片可以包括用于半导体的晶片、用于LCD面板的玻璃基片、用于太阳能电池的基片等。

[0004] 作为基片处理装置的一个例子，有通过在基片支承板上安装用于太阳能电池的基片，然后在该基片上方放置具有多个开口的覆盖元件从而用于在基片的表面形成微小突起的基片处理装置。这里，形成突起的目的之一是为了减少基片上的光反射率，以便提高太阳能电池的效率，其中该突起可能根据设备的性能而变化。

[0005] 用于通过在基片上方放置覆盖元件而在基片的表面形成微小突起的基片处理装置通过以下步骤形成突起。

[0006] 在传统的基片处理装置中，一旦将电能施加到处理腔，同时将气体喷射入该处理腔，就会在该处理空间形成等离子体。然后，等离子体穿过该覆盖元件的开口，从而蚀刻该基片的表面。

[0007] 当执行基片蚀刻时，会产生例如碎片的副产品。部分碎片散布在该覆盖元件的底面和该基片之间的覆盖空间中。而且，余下的碎片和部分散布的碎片附着于该基片的表面上，从而用作基片蚀刻处理中的掩模。这加快该基片表面上突起的形成。

[0008] 这里，该基片处理装置的覆盖元件包括具有多个开口的覆盖部分，以及整体形成于该覆盖部分的边缘、通过该基片或该基片支撑板支承的支承部分。

[0009] 然而，该传统的覆盖元件具有以下问题。

[0010] 首先，该覆盖空间仅通过该开口与该处理空间连通。而且，该覆盖元件的侧面被该支承部分所遮蔽，从而干扰了气流和等离子体。这可能导致蚀刻处理不能顺利完成。

[0011] 第二，由于没有将该碎片排出该覆盖空间，大部分碎片累积在该基片的表面。这可能会妨碍突起顺利地形成于基片的表面。

发明内容

[0012] 因此，本发明的目的是提供一种通过在覆盖元件的底面和基片之间的覆盖空间中使气体、等离子体、碎片等顺利流动，且使所需适当量的碎片形成突起以保留在该覆盖空间中，而能够在基片的表面顺利地形成突起的基片处理装置及为此使用的覆盖元件。

[0013] 为了实现这些和其它优点，并依据本发明的目的，如此处所具体体现和广泛描述的，提供了一种基片处理装置，包括：形成处理空间的处理腔；具有下电极的基片支承板，直接用一个或更多个基片或者通过托盘安装该基片支承板；以及具有在上、下方向贯穿形成的开口，且与该基片具有间隔的覆盖基片的覆盖元件，其中，该覆盖元件在其底面和基片之间形成覆盖空间，且该覆盖元件的侧表面的一个或更多个部分为开放式，以使得通过该开口引入到该覆盖元件的气体以及在基片处理期间生成的副产品流向该基片支承板的侧表面。

[0014] 该覆盖元件可以包括具有多个开口的覆盖部分；以及多个支承部分，其形成在所述覆盖部分底面的边缘，以使得所述覆盖部分能够与安装于所述托盘或所述基片支承板上的所述基片具有间隔的安装，且具有一个或更多个开放的侧表面。

[0015] 所述多个支承部分可以安装在该覆盖部分底部的边缘。

[0016] 该覆盖部分可以形成为四边形的形状，且该支承部分可以包括安装于该覆盖部分的各个顶点的多个柱状元件。

[0017] 该柱状元件可以具有形成为圆形、椭圆形和多边形之一的水平截面。

[0018] 该覆盖部分可以形成为四边形，且该支承部分可以安装于该覆盖部分的若干部位而非每个顶点。

[0019] 该覆盖元件可以放置在该处理腔的内部或外部。

[0020] 该覆盖部分和该基片之间的距离可以为5mm-30mm的范围。

[0021] 该覆盖部分和该基片之间的距离在该覆盖部分的中心部分可以比在该覆盖部分的外围部分大。

[0022] 该覆盖部分的孔径比在该中心部分可以比在该外围部分大。

[0023] 该覆盖部分的开口可以实现为狭缝，每个狭缝具有等于或小于该覆盖部分的底面与该基片之间距离的1/2的宽度。

[0024] 一个或更多个用于预防该覆盖元件向下变形的向下变形预防元件可以安装于该覆盖部分的中心部分。

[0025] 每个开口可以在该覆盖部分的上表面或下表面，或者在该两个表面具有倒角边缘。

[0026] 由与该基片相同的材料制成的伪元件(dummy member)可以另外安装于该基片的外围部分。

[0027] 为了实现这些和其它优点，并依据本发明的目的，如此处所具体体现和广泛描述的，还提供了一种用于该基片处理装置的覆盖元件。

[0028] 依据本发明的该基片处理装置及为此使用的覆盖元件具有以下优点。

[0029] 首先，通过向该基片支承板的侧表面移动，穿过该覆盖元件的一个或更多个开放的侧表面，气体、等离子体、碎片等顺利流入该覆盖元件的底面与基片之间的覆盖空间。而且，仅用于形成突起所需的适当量的碎片保留在该覆盖空间中。因此，突起可以顺利地形成于基片及其覆盖元件的表面。

[0030] 第二，由于用于在具有开口的覆盖元件覆盖具有位于其上的基片的基片支承板的状态下执行基片的真空处理的基片处理装置还可以装备有向下变形预防柱，用于维持该覆盖元件与该托盘或该基片支承板之间间隔的该向下变形预防柱可以通过防止该覆盖元件的自重而使得各基片顺利地实现真空处理。

[0031] 本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将从以下结合附图对本发明的详细描述中变得更加明显。

附图说明

[0032] 该附图被包括用于提供对本发明的进一步理解，且并入并构成本说明书的一部分，例示本发明的实施方案，连同说明书一起用于解释本发明的原则。

[0033] 图中：

[0034] 图1是依据本发明的基片处理装置的剖面图；

[0035] 图2是图1的基片处理装置的覆盖元件的透视图；

[0036] 图3A和3B是示出了图1的基片处理装置的覆盖元件的优选实施方案的剖面图；

[0037] 图4A至4D是示出了图1的基片处理装置的覆盖元件的优选实施方案的仰视图。

具体实施方式

[0038] 现在参考附图详细描述本发明。

[0039] 以下将更详细地阐述依据本发明的基片处理装置及为此使用的覆盖元件。

[0040] 图1是依据本发明的基片处理装置的剖面图，图2是图1的基片处理装置的覆盖元件的透视图，图3A和3B是示出了图1的基片处理装置的覆盖元件的优选实施方案的剖视图，图4A和4D是示出了图1的基片处理装置的覆盖元件的优选实施方案的仰视图。

[0041] 如图1所示，以及本发明的基片处理装置包括形成处理空间S的处理腔100；具有下电极、且被配置为在其上直接安装或者通过托盘20装配一个或更多个基片10的基片支承板130；以及具有贯穿上、下方向形成的多个开口210、且被配置为覆盖该基片10的覆盖元件200。

[0042] 可以使用需要基片处理、例如蚀刻的任意基片作为基片10。尤其，可以使用由单晶硅或多晶硅制成的、用于太阳能电池的基片通过蚀刻处理来形成其表面上的微小突起。

[0043] 托盘20配置为传送一个或更多个基片10，尤其是多个基片10。而且，托盘20可以依据基片10和基片处理的类型，由各种材料制成或以各种形状构成。托盘20由对等离子体具有高抵抗力的材料(例如高硅玻璃、Al2O3、石英及各种树脂)制成。而且，托盘20配置为在基片10已经装配于其上的状态下传送基片10。当将基片10装配于基片支承板130上时，则不需要托盘20。

[0044] 处理腔100配置为形成用于处理基片10的密封处理空间S，且可以根据基片处理具有各种结构。如图1所示，处理腔100可以包括腔本体110以及顶盖120，二者通过可拆卸地相互连接而形成该处理空间。由该基片处理装置实施的基片处理包括用于通过在真空状态形成等离子体而蚀刻基片10的表面的蚀刻处理等。

[0045] 腔本体110可以根据设计具有多种结构。而且，腔本体110装备有至少一个通过闸门阀112打开和关闭的闸门111，以使得基片10能够直接被引入或排出腔本体110，或者使得具有装配于其上的基片10的托盘20能够被引入或排出该腔本体110。

[0046] 在该处理腔100中，安装了用于将由气体供给设备141供给的气体喷射入该处理空间S的喷头140，用于直接或通过托盘20装配基片10的基片支承板130，用于控制该处理空间S内压力并排出气体的排气系统(未示出)，等等。

[0047] 如图1所示，基片支撑板130配置为直接将基片10装配于其上，或者将上面已经装配了基片10的托盘20安装于其上。而且，基片支承板130安装有施加了电能的下电极(未示出)，以使得在处理空间S中能够发生用于基片处理的反应，例如形成等离子体。

[0048] 这里，可以各种方式将电能施加在该下电极上。例如，可以将处理腔100和喷头140接地，且将一个或两个射频电源(RF power)施加到该下电极。或者，可以将该下电极接地，且可以将射频电源施加到处理腔100和喷头140。亦或，可以将第一射频电源施加到该下电极，且可以将第二射频电源施加到处理腔100和喷头140。

[0049] 覆盖元件200可以依据使用目的而具有各种结构。如图1和2所示，该覆盖元件200可以包括覆盖部分220，其具有多个开口210，以及多个支承部分230，其形成于覆盖部分220的边缘、且具有一个或更多个开放的侧面，以使得该覆盖部分220能够与装配在托盘
20或基片支承板130上的基片10隔开预设的间距。

[0050] 覆盖元件200在自身与其上装配了基片10的托盘20或基片支承板130之间形成覆盖空间ES。相应地，在由通过开口210而引入覆盖空间ES的等离子体蚀刻基片之后产生的碎片保留在覆盖空间ES中。碎片附着于基片10的表面上，以在其上形成微小突起。这阐述了使用该覆盖元件的目的是在该基片上形成微小突起的一个例子。

[0051] 这里，考虑到用于在其中容纳碎片的空间，以及通过该碎片的突起形成速度，覆盖元件200和托盘20或基片支承板130之间的距离优选为5mm～30mm的范围。

[0052] 覆盖部分220的开口210可以依据覆盖元件200的使用目的而具有各种形状和尺寸。如图2所示，开口210可以裂缝的形式实现。这种情况下，开口210的宽度W优选为等于或者小于覆盖部分220的底面与基片10之间距离D的1/2。

[0053] 如图1所示，开口210可以在覆盖部分220的上表面或下表面或该两个表面具有倒角边缘。

[0054] 覆盖部分220可以依据真空处理工艺由各种材料制成。优选地，覆盖部分220由对等离子体具有高抵抗力的材料制成。覆盖部分220可以由铝或铝合金制成。

[0055] 当覆盖元件200覆盖基片10时，该微小突起可以依据例如基于基片支承板130的上表面的中心部分和外围部分的位置，非均匀地形成于基片10的表面。

[0056] 相应地，覆盖元件200可以配置为使得从托盘20或基片支承板130的上表面至覆盖部分220的底面的距离保持不变。或者，如图3A和3B所示，覆盖元件200可以配置为使得该距离可以根据该中心部分和外围部分而保持不同。

[0057] 更具体地，如图3A所示，该覆盖部分220的底面可以形成为在中心部分更凸起。而且，如图3B所示，覆盖部分220的底面可以形成为在中心部分更凹陷。

[0058] 覆盖元件220可以配置为使得开口210的孔径比可以根据中心部分和外围部分而不同。这里，覆盖元件220在中心部分可以具有比外围部分更高的孔径比。

[0059] 支承部分230用于通过维持覆盖部分220与具有装配于其上的基片10的托盘20或基片支承板130之间的固定距离来实现处理空间S和覆盖空间ES。支承部分230可以整体上与覆盖部分220形成一体，或者可以与覆盖部分220分开形成。这里，支承部分230可以由与覆盖部分220不同的材料制成。

[0060] 优选地，支撑部分230形成覆盖部分220的底面与基片10之间的覆盖空间ES，以使得气体和等离子体可以被顺利引入覆盖空间ES。而且，支承部分230优选形成为具有至少一个开放侧表面，以使得通过开口210引入到覆盖元件200的气体以及在基片处理后产生的副产品中的至少一部分能够移向基片支承板130的侧表面。

[0061] 使覆盖元件200的侧面为开放式的支承部分230可以具有任意配置。如图4A至4D所示，支承部分230可以具有各种配置。

[0062] 例如，覆盖部分220可以形成为四边形，且支承部分230可以实现为安装于覆盖部分220的四个顶点的多个柱状元件。这里，柱状元件也可以安装于覆盖部分220的边缘而非顶点。

[0063] 如图4A至4C所示，柱状元件可以具有在水平方向的各种截面形状，例如圆形(或椭圆形)，‘L’形，及四边形(多边形)。

[0064] 或者，如图4D所示，多个支承部分230可以安装在若干部位而非四个顶点。这里，顶点为开放的。

[0065] 亦或，尽管未示出，多个支承部分230可以间隔安装在覆盖部分220底面的边缘。

[0066] 可以将一对旋塞(tap)(未示出)安装在支承部分230，以使得覆盖元件200能够通过附加的传送设备(未示出)而垂直移动，以便覆盖其上装配有基片10的托盘20或者基片支承板130。

[0067] 可以将覆盖元件200配置为覆盖其上装配有基片10的托盘20，或者在处理腔100内部的基片支承板130。或者可以将覆盖元件200配置为在用覆盖元件200覆盖托盘20的状态下与处理腔100外的托盘20一起被传送。

[0068] 覆盖元件200的覆盖部分220由于其厚度小可能会向下变形。而且，当覆盖部分220具有更大的尺寸，以覆盖具有更大尺寸的基片10或者更多数量的基片10时，其可能会由于其自重而在中心部分向下变形。或者该覆盖部分220可能会由于在真空处理过程期间产生的热量而向下变形。

[0069] 如果覆盖部分220过度向下变形，可能会影响碎片的形成速度，或者可能会使开口210的形状印在基片10上，从而在其上形成斑点。这可能导致突起非均匀地形成于基片10的表面。

[0070] 为了解决这些问题，如图1所示，用于维持覆盖元件200的底面和基片支承板130(或托盘20)之间的预设间距的一个或更多个向下变形预防柱可以安装于覆盖元件200和基片支承板130之间。

[0071] 该向下变形预防柱300可以具有任意结构，以维持覆盖元件200的底面与基片支承板130之间的间隔。当考虑到与等离子体的接触时，向下变形预防柱300优选由对等离子体具有高抵抗力的材料制成，例如铝、铝合金、硅树脂和特氟隆(Teflon)。

[0072] 向下变形预防柱300可以实现为与覆盖元件200和基片支承板130分开安装的独立元件。或者，向下变形预防柱300可以螺钉连接方式、配合方式等与覆盖元件200的底面和基片支承板130的至少之一相连接。

[0073] 向下变形预防柱300可以安装于覆盖元件200的中心部分。或者，多个向下变形预防柱300可以安装在覆盖部分220的多个阵点，以便在不严重影响基片10的安装的情况下最小化覆盖元件200的向下变形。这里，根据每个位置，考虑到覆盖部分220的向下变形，位于各个阵点的向下变形预防柱300形成为具有合适的长度。

[0074] 用于维持覆盖元件200的底面与基片支承板130之间间隔的向下变形预防柱300形成为柱状。而且，向下变形预防柱300可以具有在水平方向的各种截面形状，例如圆形、椭圆形以及多边形。

[0075] 如图1所示，由与基片10相同的材料(例如硅树脂)制成的伪元件11还可以沿基片10的外围部分安装于托盘20或者基片支承板130上。优选地，基片10和伪元件11由相同的材料制成，例如单晶硅或多晶硅。

[0076] 前述的实施方案和优点仅仅是示例性的，而非被解释为限制本公开。本教导可以被容易地应用于其它类型的装置。本说明书旨在例示，而非限制权利要求的范围。许多替换、修正和变型对本领域的技术人员来说是明显的。此处描述的典型实施方案的特征、结构，方法和其它特点可以用各种方式组合，以得到另外的和/或替换的典型实施方案。

[0077] 本特征可以在不偏离其特点的情况下以各种形式体现，也应当理解，除非另外方式的具体说明，上述实施方案不被前述说明的任意细节所限制，而是应当在所附的权利要求所限定的范围内被广泛地解释，因此落入该权利要求的边界和界限，或者这些边界和界限的等同物内的所有改变和修正旨在被所附的权利要求所包含。