技術領域

本發(fā)明的實施例大體上涉及一種基板載體，且更特別地涉及一種適用于在豎直式以及其他處理系統(tǒng)中使用的具有一體式靜電夾盤的基板載體。

背景技術：

等離子體顯示面板、有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器和液晶顯示器(LCD)常用于平板顯示器。液晶顯示器一般包含接合在一起的兩個玻璃基板，液晶材料層夾置在這兩個玻璃基板之間。玻璃基板可以是半導體基板，或可以是透明基板，透明基板諸如，玻璃、石英、藍寶石或清澈的塑料膜。LCD也可包含用于背光照明的發(fā)光二極管。

在制造平板顯示器或太陽能面板期間，可重復地執(zhí)行用于在玻璃或透明基板上沉積材料層的等離子體工藝以形成包括平板顯示器或太陽能面板的結構。在處理期間，一些處理系統(tǒng)以豎直取向來固持基板。在以豎直取向來處理基板期間，基板的掩模部經(jīng)常難以控制。常單次地將掩模夾持至基板，并且貫穿整個沉積工藝來維持那種對準。掩模的膨脹或重新定位可能無法調節(jié)。

此外，通常使用機械式夾持力將以豎直取向處理的基板固持在基板載體上。用于在傳輸期間以及有時在處理期間固持基板的常規(guī)的機械式夾持載體可能經(jīng)常因高機械式夾持力而導致基板損壞。此外，常規(guī)的機械式夾持載體一般在邊緣處固持基板，從而導致與基板的邊緣之間的高度集中的物理接觸，以便確保施加以穩(wěn)固地拾取基板的足夠的夾持力。在基板的邊緣處集中的這種機械接觸不可避免地形成接觸污染或物理損壞，從而不期望地污染基板。特別是對于用于小型智能電話、等離子體顯示面板、LED或太陽能電池應用的基板，經(jīng)常利用薄基板，由此增加了在不造成損壞的情況下傳輸基板的難度。

在常規(guī)的等離子體處理應用中，能以不同的范圍來控制腔室內的溫度。對于利用在玻璃基板上形成的有機材料的一些應用，在等離子體工藝中控制的溫度典型地低于250攝氏度。在豎直式處理系統(tǒng)中，在等離子體處理期間對基板載體的溫度控制已成為挑戰(zhàn)，因為對基板載體的不佳的溫度控制不僅導致材料沉積失敗，而且影響對設置在所述基板載體上的基板的夾持能力，從而不可避免地導致基板載體的不一致或不期望的電性質，這不利地影響載體固持基板的能力。由此，對于使基板載體在處理期間具有增強的耐熱性和溫度控制以及夾持薄基板的能力將是所期望的。

對于用于在適用于以豎直取向來維持基板而同時有效地與掩模對接的處理系統(tǒng)中傳輸基板的方法和裝置具有需求。

技術實現(xiàn)要素：

一種適用于在處理系統(tǒng)中使用的基板載體，所述基板載體包括電極組件和支撐底座。電極組件配置成生成靜電夾持力以將基板固定至基板載體。支撐底座具有形成在其中的加熱/冷卻槽。電極組件和支撐底座形成單一主體，所述單一主體配置成在處理系統(tǒng)內傳輸。連接器耦接至主體，并且配置成傳輸熱調節(jié)介質進入加熱/冷卻槽。

在另一實施例中，提供一種處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括基板載體、加載站和處理腔室?；遢d體包括電極組件和支撐底座，所述電極組件配置成生成靜電夾持力，所述支撐底座具有形成在其中的加熱/冷卻槽。電極組件和支撐底座形成單一主體，所述單一主體配置成在處理系統(tǒng)內傳輸?；遢d體還包括耦接至主體的快斷器?？鞌嗥髋渲贸僧斨黧w從熱調節(jié)介質的源解除耦接時來將熱調節(jié)介質陷捕在加熱/冷卻槽中。加載站適用于將電源和熱調節(jié)介質的源連接至載體。處理腔室適用于接收載體，所述載體具有靜電地耦接在其上的基板。

在又一實施例中，提供一種用于在處理系統(tǒng)中傳輸基板的方法，所述方法包括以下步驟：將基板傳輸至設置在基板加載站中的基板載體上；將所述基板靜電地夾持至所述基板載體；以及當所述基板以基本上豎直的取向被靜電地夾持至所述基板載體時，將所述基板從基板加載站中傳輸至處理腔室。

在另一實施例中，一種適用于在處理系統(tǒng)中使用的基板載體，所述基板載體包括：支撐底座；電極組件，具有形成在其中的交錯的指形電極且設置在支撐底座上；以及連接器，耦接至支撐底座，并且配置成使電源與電極組件斷開電連接，支撐底座和電極組件形成單一主體，所述單一主體適用于在處理系統(tǒng)內傳輸。

還提供了用于當基板設置在具有獨立可尋址的電極組件的載體上時處理所述基板的方法。在一個示例中，提供用于處理基板的方法，所述方法包括以下步驟：利用以第一夾持模式操作的多個獨立可控的電極組件來將基板夾持至載體；將被夾持的基板傳輸?shù)教幚砬皇抑校灰约爱旊姌O組件中的至少一個電極組件保持以第一夾持模式操作時，選擇性地將電極組件中的至少一個電極組件從第一夾持模式改變成第二夾持模式。

在另一示例中，提供用于處理基板的方法，所述方法包括以下步驟：選擇性地將第一夾持功率從受板上控制器控制的板上電源提供至可傳輸載體的多個電極組件；將被夾持的基板傳輸?shù)教幚砬皇抑?；以及當仍然以第一夾持功率來對電極組件中的至少一個電極組件提供時，選擇性地將第二夾持功率從所述板上電源提供至電極組件中的至少一個電極組件。

附圖說明

因此，為了可詳細地理解本發(fā)明的上述特征的方式，可參照實施例來進行對上文簡要概述的本發(fā)明的更特定的描述，在所附附圖中示出實施例中的一些。然而，值得注意的是，所附附圖僅示出本發(fā)明的典型實施例，并且因此不認為限制本發(fā)明的范圍，因為本發(fā)明可承認其他等效的實施例。

圖1A至圖1D示出圖示了與保持在基板載體上的基板一起使用的處理系統(tǒng)的示意圖，所述基板載體具有一體式靜電夾盤；

圖1E是根據(jù)另一實施例的、具有基板載體的處理系統(tǒng)的示意性表示，所述基板載體具有一體式靜電夾盤；

圖2是用于在處理系統(tǒng)內移動基板載體的驅動系統(tǒng)的局部剖面圖；

圖3A是基板載體的主視圖；

圖3B是具有設置在其中的基板載體的處理腔室的一個實施例的示意性俯視剖面圖；

圖4A描繪根據(jù)一些實施例的、具有基板載體的一體式靜電夾盤的基板支撐板的一個實施例的分解圖；

圖4B描繪按豎直取向的基板載體的一個實施例的側視圖；

圖5A描繪具有以水平取向來定位的一體式靜電夾盤的基板載體的基板支撐板的橫剖面圖；

圖5B描繪具有以豎直取向來定位的一體式靜電夾盤的基板載體的橫剖面圖；

圖5C描繪具有以豎直取向來定位的一體式靜電夾盤的基板載體的另一實施例的橫剖面圖；

圖6描繪示出電極組件的陣列的基板載體的主視圖；

圖7描繪用于使用具有根據(jù)本發(fā)明的一個實施例而提供的一體式靜電夾盤的基板載體來傳輸基板的方法的流程圖；

圖8A至8C是對應用于處理基板的方法的各個階段的載體與噴嘴的序列化視圖；

圖9是用于處理基板的方法的流程圖；

圖10是具有電極組件的陣列的載體的示意圖；以及

圖11是用于處理基板的方法的另一流程圖。

為了便于理解，在可能的情況下，已使用完全相同的參考編號來指定各圖所共有的完全相同的元件。構想了一個實施例的多個元件和特性可有益地并入其他實施例中而無需進一步的陳述。

具體實施方式

本發(fā)明大體上涉及一種適用于在處理期間以豎直取向來維持基板的基板載體以及使用所述基板載體的方法。所述基板載體包括一體式靜電夾盤。所述基板載體還可以是溫度受控的以將設置在所述基板載體上的基板的溫度控制在所需的溫度范圍內。

本文中討論的實施例可利用豎直式沉積系統(tǒng)來實踐，所述豎直式沉積系統(tǒng)例如豎直式CVD或豎直式PVD腔室，諸如，可從加州圣克拉拉市的應用材料公司(Applied Materials,Inc.,Santa Clara,California)獲得的經(jīng)調整的AKT New Aristo^TM Twin PVD系統(tǒng)。可理解的是，本發(fā)明的實施例還可在其他處理系統(tǒng)中實踐，其他處理系統(tǒng)包括非直列式(non-inline)(即，群集)系統(tǒng)，并且包括由其他制造商銷售的系統(tǒng)。還應當注意的是，雖然本文中所述的基板載體對于在豎直式處理系統(tǒng)中使用是特別有益的，但是，此基板載體同等地適用于以非豎直取向(諸如，水平取向)來保持基板的處理系統(tǒng)。

圖1A至圖1D示出具有在相對于掩模132的各個位置中具有蒸鍍源100的處理腔室110，所述掩模132例如，用于控制向在所述腔室110內行進的基板206的沉積的第一掩模132a和第二掩模132b。蒸鍍源100在不同的位置之間的移動以箭頭109B、109C和109D指示。圖1A至圖1D示出具有蒸鍍坩堝104以及分布管106的蒸鍍源100。噴嘴10從分布管106延伸以將材料引導至基板206上。分布管106由支撐件102支撐。此外，根據(jù)一些實施例，蒸鍍坩堝104還可由支撐件102支撐。在操作時，在處理腔室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被支撐，并且被夾持至下文中參照圖2-3A更詳細地描述的相應的基板載體151，例如，第一基板載體151a和第二基板載體151b。在基板121a與蒸鍍源100之間以及基板121b與蒸鍍源100之間提供第一掩模132a和第二掩模132b。第一掩模132a和第二掩模132b由相應的掩模夾持組件夾持，所述相應的掩模夾持組件例如，整合到基板載體151中的靜電夾盤150，例如，第一靜電夾盤150a和第二靜電夾盤150b。如圖1A至圖1D中所示，有機材料從分布管106中被蒸發(fā)，以便在基板121a和基板121b上沉積層。在層沉積期間，第一掩模132a和第二掩模132b對基板的多個部分掩模。

在圖1A中，蒸鍍源100示出為在第一位置中，并且第一基板載體151a和第二基板載體151b是活動的。如圖1B中所示，第一一體式靜電夾盤150a具有被夾持在適當位置的第一基板121a。示出為定位在第一基板121a上方的第一掩模132a通過第一一體式靜電夾盤150a在第一基板121a合適的部分上方被夾持至適當?shù)奈恢?。在第一掩?32a位于適當?shù)奈恢玫那闆r下，通過如箭頭109B所指示的蒸鍍源的平移移動，利用材料(例如，有機材料)層來沉積第一基板121a。當通過第一掩模132a，利用有機材料層來沉積第一基板121a時，可交換第二基板121b(例如，在圖1A至1D中的右手側的基板)。圖1B示出用于第二基板121b的第二傳輸軌道124b。當在圖1B中第二基板121b并不就位時，不激活第二基板載體151b和第二一體式靜電夾盤150b以進行夾持。在已經(jīng)以有機材料層沉積了第一基板121a之后，如由圖1C中的箭頭109C所指示來轉動蒸鍍源100的分布管106的噴嘴10以使此噴嘴10指向第二基板121b。

當在第一基板121a上沉積有機材料期間，第二基板121b隨后被夾持至第二基板載體151b。第二掩模132b相對于第二基板被定位和對準，隨后在第二基板121b上方將第二掩模132b夾持至第二一體式靜電夾盤150b。因此，在圖1C中所示的轉動之后，當如箭頭109D所指示跨基板121b而平移分布管106和噴嘴10時，可通過第二掩模132b，以有機材料層來涂覆第二基板121b。當以有機材料來涂覆第二基板121b時，可從第一一體式靜電夾盤150a解除夾持第一掩模132a。在第一掩模132a被解除夾持的情況下，隨后，可從腔室110中移除第一基板121a，以便從第一一體式靜電夾盤150a解除夾持第一基板121a。圖1D示出在第一基板121a的位置中的第一傳輸軌道124a。

根據(jù)本文中所述的實施例，在基本上豎直的位置中，以有機材料來涂覆第一基板121a和第二基板121b。也就是說，圖1A至圖1D中所示的視圖是包括蒸鍍源100的設備的頂視圖。分布管可以是蒸氣分布噴淋頭，特別是直線型蒸氣分布噴淋頭。由此，分布管是提供基本上豎直地延伸的線源。根據(jù)可與本文中所述的其他實施例結合的本文中所述的多個實施例，尤其是在提及基板取向時，基本上豎直地被理解為從豎直方向偏移10°或更少?？商峁┐似?，因為具有偏離豎直取向的某個偏移的基板載體可導致更穩(wěn)定的基板位置。然而，在沉積有機材料期間的基板取向被認為基本上豎直的，認為這與水平的基板取向不同。由此，通過在對應于一個基板維度的一個方向上延伸的線源沿對應于另一基板維度的另一方向的平移移動來涂覆基板的表面。此外，雖然參照用于示例性豎直式工藝腔室的豎直位置進行描述，但是此配置和/或腔室不旨在是限制性的。本文中所述實施例同等地適用于水平式腔室或可處理更多或更少基板的腔室。

本文中所述的一些示例特別涉及例如用于OLED顯示器制造的且在大面積基板上的有機材料的沉積。其他示例可利用以沉積非有機材料，諸如，SiO₂、SiO、SiON等。根據(jù)一些實施例，大面積基板以及支撐一個或更多個基板的載體(即，大面積載體)可具有至少0.174m²的尺寸。載體的尺寸可以是約1.4m²至約8m²，諸如，約2m²至約9m²，或甚至高達12m²?；蹇梢赃m用于材料沉積的任何材料制成。舉例來說，基板可由從以下各項組成的組中選出的材料制成：玻璃(例如，鈉鈣玻璃、硼硅玻璃等)、金屬、聚合物、陶瓷、復合材料、碳纖維材料或任何其他材料或可通過沉積工藝來涂覆的材料的組合。

根據(jù)本文中所述的一個示例，第一一體式靜電夾盤150a和第二一體式靜電夾盤150b可整合到處理腔室中或與基板載體151整合?？膳c基板載體151整合的實施例包括參照圖2以及圖3A-3B所描述的實施例。

圖1E描繪根據(jù)一個實施例的豎直式、直線型處理系統(tǒng)101的示意性表示，此實施例是配置成利用具有一體式靜電夾盤150(在圖1A-1D中示出為150a、150b)的基板載體151(在圖1A-1D中示出為151a、151b)。處理系統(tǒng)101可配置成用于沉積、蝕刻、植入、退火或其他真空工藝。系統(tǒng)101尺寸可經(jīng)調整以處理具有大于約90000mm²的表面積的基板，并且在一些實施例中，當沉積2000埃(Angstrom)厚的材料層時，每小時能夠處理多于90個基板。系統(tǒng)101包括通過共同的系統(tǒng)控制平臺162耦合在一起的兩個分開的工藝線174A、174B，以形成成對的(twin)處理線配置/布局。共同的電源(諸如，AC電源)、共同的和/或共享的泵送和排氣部件以及共同的氣體面板可用于此成對的工藝線174A、174B。每一條工藝線174A、174B每小時可處理多于45個基板，以實現(xiàn)每小時總共處理多于90個基板的系統(tǒng)。還構想了可使用單條工藝線或多于兩條工藝線來配置此系統(tǒng)，并且附加地，此系統(tǒng)可配置成處理不同尺寸的基板。

兩條工藝線174A、174B對于豎直式基板處理具有若干益處。由于豎直地布置處理系統(tǒng)101的腔室，處理系統(tǒng)101的占用空間與單個常規(guī)的水平式工藝線的占用空間大致相同。因此，在大致相同的占用空間內，存在兩條工藝線174A、174B，這有利于制造者節(jié)省廠區(qū)中的占地空間。為了有助于理解術語“豎直的”的意思，考慮平板顯示器，此平板顯示器(例如，計算機監(jiān)視器)具有長度、寬度和厚度。當此平板顯示器是豎直的時，長度或寬度從地面垂直地延伸，而厚度平行于地面。反過來說，當此平板顯示器是水平的時，長度和寬度兩者都平行于地面，而厚度垂直于地面。對于大面積基板，長度和寬度比基板的厚度大許多倍。

每一條處理線174A、174B都包括基板堆疊模塊162A、162B，從這些基板堆疊模塊162A、162B處，未處理的基板(即，還未在系統(tǒng)101中經(jīng)處理的基板)被檢索，并且已處理的基板被存儲。大氣機械臂164A、164B從基板堆疊模塊162A、162B檢索基板，并且將這些基板置入到雙重式(dual)基板加載站166A、166B中。將理解的是，雖然基板堆疊模塊162A、162B示出為具有以水平取向堆疊的基板，但是，能以基板被固持在雙重式基板加載站166A、166B中的方式類似的方式，以豎直的取向來維持設置在基板堆疊模塊162A、162B中的基板。未處理的基板接著被移動到雙重式基板負載鎖定腔室(load lock chamber)168A、168B中，并且隨后被移動至雙重式基板處理腔室110(在圖1E中示出為110A、110B，并且在圖1A-1D中示出為110)。隨后，現(xiàn)在被處理的基板通過雙重式基板負載鎖定腔室168A、168B中的一個返回到雙重式基板加載站166A、166B中的一個，在那里，此基板由大氣機械臂164A、164B中的一個檢索，并且被返回到基板堆疊模塊162A、162B中的一個。

即使基板僅沿一條線下行，也將同時參照工藝線174A、174B兩者來討論序列。每一個大氣機械臂164A、164B可同時或單獨地進入兩個基板加載站166A、166B以拾取基板。機械臂164A、164B將基板加載到設置在支撐件表面上的基板載體151上。在圖1E的實施例中，支撐件表面為翻轉臺180的形式。翻轉臺180配置成例如在基本上水平的取向與基本上豎直的取向之間轉動基板載體151大約90度。翻轉臺180可包括凸緣182，以便當在豎直位置中時保持基板載體151，并且如下文中進一步所討論，允許設施與基板載體151之間的連接。載體151設置在加載站166A、166B中，并且配置成將基板從基板堆疊模塊162A、162B傳輸至負載鎖定腔室168A、168B，并且接著傳輸至處理腔室110A、110B。氣體源244、流體源242和夾持電源240配置成至少當基板載體151位于基板加載站166A、166B、負載鎖定腔室168A、168B或處理腔室110A、110B中的一個或多個中時與此基板載體151對接。更具體而言，基板載體151可臨時地耦接至氣體源244、流體源242和夾持電源240中的一個或多個，使得可調節(jié)用于將基板夾持至基板載體151的靜電夾持力以及基板載體151的溫度?；蛘?，夾持電源240可以是設置在基板載體151內的儲能裝置(在圖3A中示出為440)的形式(諸如，電池、電容器或其他裝置)，使得可在基板固定至基板載體的整個時間段期間控制此夾持力。下文中將參照圖5A-5B進一步討論有關如何控制靜電夾持力以及基板載體151的溫度的細節(jié)。

在操作期間，基板載體151以基本上水平或豎直的取向設置在加載站166A、166B中以從基板堆疊模塊162A、162B中接收基板。在圖1E中描繪的實施例中，載入站166A示出為按基本上豎直的取向來接收當在處理腔室110A中的基板載體151上時已經(jīng)被處理且正在返回至基板堆疊模塊162A的基板，而加載站166B示出為按水平取向固持基板載體151以接收來自基板堆疊模塊162B的、將在處理腔室中110A中處理的基板。當基板載體151處于至少基本上豎直的取向以及任選地水平取向時，基板載體151耦接至氣體源244、流體源242以及夾持電源240，使得基板載體151的溫度可設置為預定值，并且基板可夾持至基板載體151。在具有水平取向的加載站166B的實施例中，在將氣體源244、流體源242以及夾持電源240從基板載體151解除耦接之后，隨后可轉動基板載體151約90度以按基本上豎直的取向將基板載體151傳輸?shù)截撦d鎖定腔室168B中。例如，在將基板載體151轉動至基本上豎直的取向之前、期間或之后，可以替代地使氣體源244、流體源242以及夾持電源240從基板載體151脫離。

值得注意的是，當基板載體151在處理基板之前、期間或之后位于處理腔室110A、110B中的一個或多個中，或者位于負載鎖定腔室168A、168B中時，氣體源244、流體源242以及夾持電源240也可連接至基板載體151，以便促進在需要時將氣體、流體和功率提供至基板載體151。

各自都具有靜電地夾持至其的基板的基本上豎直的基板載體151被傳輸?shù)诫p重式基板負載鎖定腔室168A、168B中，以準備好傳輸至雙重式基板處理腔室110A、110B來進行處理。處理腔室110A、110B可以是化學氣相沉積腔室、物理氣相沉積腔室、蝕刻腔室、等離子體處理腔室、植入腔室、退火腔室或其他工件(即，基板)處理腔室。在處理之后，設置在基板載體151上的基板接著被往回傳輸?shù)截撦d鎖定腔室168A、168B，從而至加載站166A、166B。一旦已處理的基板被加載到加載站166A、166B上，基板載體151被轉動至基本上水平的取向，以有利于從所述基板載體151中移除已處理的基板以及將已處理的基板往回傳輸?shù)交宥询B模塊162A、162B。

圖2是基板載體151的驅動系統(tǒng)200的局部剖面圖，所述驅動系統(tǒng)200用于將基板206從加載站166A、166B移動到負載鎖定腔室168A、168B和/或處理腔室110A、110B。在圖2的實施例中，在翻轉臺180的凸緣182中示出驅動系統(tǒng)200。雖然為了簡潔而未示出，但是負載鎖定腔室168A、168B以及處理腔室110A、110B也具有設置在其中的驅動系統(tǒng)200，以在處理系統(tǒng)101中移動基板載體151。

基板載體151包括主體270，此主體270具有基板支撐表面276、底表面274以及側面294?；逯伪砻?76配置成使基板206靜電地夾持至所述基板支撐表面276，而底表面274在載體151的、相對于基板支撐表面276的相對側上。側面294連接基板支撐表面276與底表面274，并且總體上限定基板載體151的厚度?；逯伪砻?76(并且由此主體270)可具有總體多邊形的形狀，諸如，矩形形狀。然而，構想了主體270可替代地具有另一形狀，諸如，圓形。

引導軌道272從主體270的側面294延伸。引導軌道272可具有基本上垂直于基板支撐表面276的平面的取向。引導軌道272配置成與驅動系統(tǒng)200的傳輸機構對接。在一個實施例中，傳輸機構是滾筒278，所述滾筒278具有接收引導軌道272的凹形槽輪(sheave)。

驅動系統(tǒng)200包括用于致動滾筒278的電機280，所述滾筒278因而控制基板載體151在處理系統(tǒng)101內的運動。在一個實施例中，電機280耦接至驅動皮帶290的槽輪或齒輪292。皮帶290與槽輪或齒輪288對接。齒輪288耦接至轉軸284，此轉軸284耦接至滾筒278，此滾筒278卡合基板載體151的引導軌道272。轉軸284穿過臺180的凸緣182(以及用于那些區(qū)域中的驅動系統(tǒng)200的腔室108A、108B、110A和110B的底壁)。密封件282卡合轉軸284以防止轉軸284的、耦接至齒輪288和滾筒278的多個區(qū)域之間的泄漏，諸如，真空泄漏。

圖3A示出圖1A-1E的按豎直取向的基板載體151的主視圖?；遢d體151的一體式靜電夾盤150包括電極組件406的陣列。電極組件406可以是獨立地可控的、可獨立地可替換的以及可固定的。一體式靜電夾盤150的每一個電極組件406都包括至少兩組分布式電極408、410。電極408、410能以任何所需的配置來布置，使得可對電極408、410供能以產(chǎn)生足以將基板固定至基板載體151的基板支撐表面276的靜電力。不同組的電極408、410可被均等地間隔開，或能以任何其他所需的配置來布置。例如，能以配置成提供所需的夾持特性的列、行、陣列或其他圖案來布置多組電極408、410。下文中將參照圖4A進一步討論有關電極408、410的布置的細節(jié)。能以所需的不同的電壓或極性來對每一個電極408、410充電，因而生成靜電力。多組的電極408、410可配置成跨陶瓷夾盤主體270的基板支撐表面276來橫向地分布靜電力。

第一電極408可包括多個指形電極420，這些指形電極420與第二電極410的多個指形電極422交錯。人們相信，交錯的指形電極420、422提供跨一體式靜電夾盤150的大區(qū)域而分布的局部靜電吸引，在一體式靜電夾盤150中，當利用較小的夾持電壓時，聚集提供高夾持力。指形電極420、422可形成為具有不同的長度和幾何結構。在一個實施例中，指形電極420、422可具有取決于將被夾持的材料類型的約0.1mm與約20mm之間的寬度，例如，約0.25mm至約10mm的寬度。如果有需要，則指形電極420、422可配置成具有不同的尺寸且彼此交錯?？商娲鼗蛑貜偷匦纬芍感坞姌O420、422，直到形成所需數(shù)量的指形電極420、422為止。

一體式靜電夾盤150的電極組件406中的每一個電極組件可以是單獨地可控的，以允許對在一體式靜電夾盤150的所需的區(qū)域內提供的夾持力的精細調諧。類似地，多組電極組件406例如可以是共同可控的。構想了任何數(shù)量的電極組件406可以是以任何所需的圖案或組合共同地可控的。對一體式靜電夾盤150內的電極組件406的單獨的或成組的控制可由控制電子元件356來控制，并且可適用于將各種類型的基板夾持至基板載體151。控制電子元件356可以是板上式的(on-board)，也就是說，被包含在基板載體151上。

電源240也可電耦接至電極組件406的電極408、410，并且配置成在需要時將夾持或解除夾持功率提供至電極組件406。電源240還可與控制電子元件356電通信。由此，控制電子元件356可適用于獨立于電極組件406中的每一個電極組件來控制對來自電源240的電信號的遞送。

一體式靜電夾盤150可包括約5個與約500個之間的電極組件406，例如，約200個與約300個之間的電極組件406。在一個實施例中，一體式靜電夾盤150具有約225個電極組件406。在另一實施例中，一體式靜電夾盤150具有約75組的三電極組件406。雖然示出為以柵格狀圖案布置，但是能以任何形狀或圖案在主體270上布置電極組件406的陣列以適應所需的夾持能力。

被包括在一體式靜電夾盤150中的電極組件406被描繪為具有正方形或矩形形狀，然而，構想了可利用任何形狀的電極組件406來形成一體式靜電夾盤150。在一個實施例中，每一個電極組件406的寬度312可以在約100mm與約200mm之間，例如，約150mm與約175mm之間。每一個電極組件406的長度314可以在約100mm與約200mm之間，例如，約140mm與約150mm之間。長度314和寬度312還可具有其他尺寸。

由一體式靜電夾盤150占據(jù)的面積可與主體270的尺寸相關，并且可覆蓋整個主體270或僅覆蓋主體270的部分。如圖所描繪，一體式靜電夾盤150覆蓋主體270的部分。在一個實施例中，一體式靜電夾盤150的寬度308可以在約1000mm與約3000mm之間，諸如，在約2000mm與約2500mm之間。一體式靜電夾盤150的長度310可以在約1000mm與約3000mm之間，諸如，在約2000mm與約2500mm之間。然而，如先前所述，一體式靜電夾盤150的尺寸總體上將對應于主體270的尺寸以及旨在與基板載體151一起使用的基板的尺寸。

如先前所描述，具有設置在其上的一體式靜電夾盤150的主體270可具有耦接至其的控制電子元件356、電源240、氣體源244以及流體源242。載體主體270可由金屬(諸如，鋁、鈦、不銹鋼及合金以及上述各項的組合)。載體主體270可以是方形或矩形的，然而，構想了載體主體270可具有其他形狀。

儲能裝置440(諸如，電池、電容器等)可耦接至載體主體270或設置在載體主體270中，并且可配置成存儲功率并將功率提供至一體式靜電夾盤150。在一個實施例中，儲能裝置440和控制電子元件356鄰近一體式靜電夾盤150而耦接至載體主體270。在另一實施例中，儲能裝置440可位于載體主體270的遠程，但是與一體式靜電夾盤150以及控制電子元件356電通信。例如，當需要夾持基板以及從基板載體151解除夾持基板時，儲能裝置440可位于處理腔室內，并且可電耦接至一體式靜電夾盤150和控制電子元件356?？赏ㄟ^臨時地連接至夾持電源240或通過來自定位在系統(tǒng)101內的各個位置中的感性電源的感性充電來對儲能裝置440重新充電。

在操作時，一個或多個基板可放置為與基板載體151接觸，并且控制電子元件356可使儲能裝置440將第一夾持電壓提供至設置在一體式靜電夾盤150內的一個或多個電極組件406。一體式靜電夾盤150可夾持基板達所需的時間量(即，在處理期間)，并且控制電子元件356隨后可使儲能裝置440提供第二夾持電壓以從基板載體151解除夾持基板。在一個實施例中，設置在處理腔室內(或鄰近處理腔室而設置)的傳感器可與控制電子元件356通信，并且在需要夾持或解除夾持基板時將信號提供至控制電子元件356。雖然電源240和控制電子元件356示出為在一體式靜電夾盤150下方耦接至載體主體270，但是構想了儲能裝置440和控制電子元件356可在任何所需的位置處耦接至載體主體270或設置在載體主體270中，任何所需的位置例如，在一體式靜電夾盤150上方，或在一體式靜電夾盤150旁邊。

圖3B描繪處理腔室110A的一個實施例。處理腔室110B類似地被構造。處理腔室110A包括腔室主體305，此腔室主體305具有底部309，用于移動基板載體151的驅動系統(tǒng)200設置在底部309中。雖然對于圖3B中所示的每一個基板載體151僅示出一個驅動系統(tǒng)200，但是多個驅動系統(tǒng)200(未繪示)位于載體151下方。腔室主體305包括可密封的狹縫閥通道311，當在負載鎖定腔室168A與處理腔室110A之間傳輸基板206時，載體151通過此可密封的狹縫閥通道311。

腔室主體305包圍內部容積307，此內部容積307具有設置在其中的多個氣體源301和等離子體生成器303。氣體源301耦接至氣體面板(未示出)，以將處理氣體提供至內部容積307。處理氣體的示例包括適合用于在基板上沉積膜的氣體，包括SiN、SiO和SiON等中的至少一種。等離子體生成器303可以是微波源或適用于對內部容積307內的處理氣體供能的其他裝置，使得可維持等離子體。在一個實施例中，氣體源301設置在等離子體生成器303與被保持在載體151上的基板206之間。

為了處理處理系統(tǒng)101中的基板，基板206首先由大氣機械臂164A、164B從基板堆疊模塊162A、162B中檢索出，并且被放置到雙重式基板加載站166A、166B中。在一個實施例中，基板206可放置在雙重式基板加載站166A、166B中的基板載體151上。一旦在雙重式基板加載站166A、166B中加載了基板，基板載體151隨后就連接至氣體源244、流體源242以及夾持電源240。隨后，可將夾持功率從夾持電源240供應至載體151以將基板206牢靠地夾持到基板載體151上。此外，可以任選地將冷卻或加熱流體(例如，溫度調節(jié)介質)從流體源242供應至基板載體151以控制設置在基板載體151上的基板206的溫度。此外，可任選地抽出在基板206與基板載體151之間的界面處的氣體以在此界面處提供良好的密封表面。在一個實施例中，為了確保在處理期間基板206可牢靠且持續(xù)地夾持在基板載體151上而不從基板載體151掉落，儲能裝置440可以任選地與基板載體151結合，以便當在基板載體151上的基板傳輸和處理期間連續(xù)地提供夾持功率。

能以任何合適的方式來實現(xiàn)氣體源244、流體源242以及夾持電源240與基板載體151之間的連接，例如，使用插頭和插座連接器、刀鋒連接器(blade connector)、螺絲端子、快斷器(quick disconnect)、香蕉頭連接器(banana connector)等。在一個實施例中，基板載體151包括連接器350a、350b、350c，連接器350a、350b、350c可釋放地與配對連接器351a、351b、351c互連，以便分別將氣體源244、流體源242和夾持電源240中的每一個與基板載體151耦接。配對連接器351a、351b、351c耦接至致動器352a、352b、352c，致動器352a、352b、352c在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間移動配對連接器351a、351b、351c以有利于基板載體151的移動，所述第一狀態(tài)是與連接器350a、350b、350c連接的，所述第二狀態(tài)是從連接器350a、350b、350c斷開連接且從連接器350a、350b、350c清除。耦接至氣體源244和流體源242的連接器350a、350c中的一者或兩者可以任選地包括內止回或隔離閥以防止當從配對連接器351a、351c解除耦接時流過連接器350a、350c。處理系統(tǒng)的其他區(qū)域可利用相同或類似裝置來將氣體源244、流體源242以及夾持電源240與基板載體151耦接以及解除耦接。

當在基板206牢靠地夾持在基板載體151上且處于所需的溫度后，隨后可將氣體源244、流體源242以及夾持電源240從基板載體151斷開連接以允許傳輸仍靜電地夾持至基板載體151的基板206，以便在處理系統(tǒng)101的處理腔室中進行進一步的處理。狹縫閥門打開，并且設置在基板載體151上的基板206被傳輸?shù)截撦d鎖定腔室168A、168B中。隨后，將負載鎖定腔室168A、168B排氣到大約相鄰的處理腔室110A、110B的真空度。隨后，打開狹縫閥門，并且設置在基板載體151的基板206被傳輸?shù)教幚砬皇?10A、110B中。在處理之后，逆轉此序列以從處理系統(tǒng)101中移除基板206。

圖4A描繪基板載體151的一個實施例的分解圖?；遢d體151包括設置在剛性支撐底座404上的一體式靜電夾盤150。一體式靜電夾盤150包括電極組件406和封裝構件402，所述電極組件406如上文中參照圖3A所討論，所述封裝構件402設置在電極組件406上。一體式靜電夾盤150和剛性支撐底座404一起形成基板載體151的主體270。剛性支撐底座404限定基板載體151的底表面274，而封裝構件402限定基板載體151的基板支撐表面276。雖然未示出，但是主體270可包括延伸穿過所述主體270的多個舉升銷孔。

在圖4A的實施例中，剛性支撐底座404具有矩形狀的形狀，此矩形狀的形狀具有基本上匹配電極組件406和封裝構件402的形狀和尺寸的周邊(由多個側294限定)以允許基板206具有類似的形狀和尺寸以被固定至所述剛性支撐底座404。值得注意的是，剛性支撐底座404、電極組件406以及封裝構件402可具有根據(jù)需要而選擇形狀或幾何結構以適應工件(諸如，基板206)的幾何結構。例如，雖然以矩形架空的范圍(aerial extent)示出基板載體151，但是構想了基板載體151的架空的范圍可替代地具有其他幾何形式以適應不同的基板，諸如，具有圓形幾何形式以適應圓形基板。

在一個實施例中，剛性支撐底座404可由絕緣材料制成，所述絕緣材料諸如，電介質材料或陶瓷材料。陶瓷材料或電介質材料的合適的示例包括聚合物(即，聚酰亞胺)、氧化硅(諸如，石英或玻璃)、氧化鋁(Al₂O₃)、氮化鋁(AlN)、含釔材料、氧化釔(Y₂O₃)、釔鋁石榴石(YAG)、氧化鈦(TiO)、氮化鈦(TiN)、碳化硅(SiC)，等等。任選地，剛性支撐底座404可以是具有電介質層的金屬或金屬主體，所述電介質層設置在所述剛性支撐底座404的、面向電極組件406的表面上。

電極組件406設置在剛性支撐底座404上，并且包括至少兩個分布式電極408、410。當夾持電壓施加至每一個電極408、410時，能以不同的電壓或極性對每一個408、410充電，從而生成靜電力。電極組件406的電極408、410配置成沿基板載體151的寬度的至少兩倍的距離分布此靜電力。每一個電極408、410可具有在多個幾何形式的其他電極之間交錯或插入的多個幾何形式。如圖4A中所示，包括電極408的多個指形電極420與包括電極410的多個指形電極422交錯。人們相信，分布式電極408、410的指形電極420、422提供跨基板載體151的大面積而分布的局部靜電吸引，當使用較小的夾持功率時，這些局部靜電吸引聚合地提供大夾持力。指形電極420、422可形成為具有不同的形狀、長度和幾何結構。在一個示例中，指形電極420、422中的一者或兩者可由經(jīng)互連的電極島424形成。電極島424之間的互連426可以在如圖4A中所示的電極408、410的平面中，或者可以在此平面外，諸如，以跳線和/或導孔的形式。在一個實施例中，指形電極420、422具有約0.25mm與約10mm之間的寬度416。

在一個實施例中，電極組件406可由具有與相鄰的封裝構件402和剛性支撐底座404類似的熱膨脹系數(shù)的金屬材料(諸如，鋁硅合金)制成。在一個實施例中，電極組件406的熱膨脹系數(shù)在約4μm/(m*K)與約6μm/(m*K)之間，并且一般在封裝構件402的熱膨脹系數(shù)的20％之內。

在第一電極408的指形電極420中的每一個指形電極之間，限定空間433以接收第二電極410的指形電極422。空間433可以是氣隙，以電介質間隔件材料填充，或者以剛性支撐底座404或封裝構件402中的至少一者填充。

導孔460、462可穿過剛性支撐底座404而形成以將第一電極408和第二電極410耦接至夾持電源240。在一些實施例中，任選的板上電源440可設置在剛性支撐底座404中，并且通過導孔460、462而連接至第一電極408和第二電極410，以便提供用于夾持基板206的功率。板上電源440可以是電池、電容器、超級電容器、超級電池或其他合適的儲能裝置。例如，儲能裝置440可以是鋰離子電池，并且可具有在剛性支撐底座404的外部上的端子連接件(在圖3B中示出為連接器350b)，用于在無需從剛性支撐底座404或處理系統(tǒng)101移除的情況下來重新對板上電源440充電。

封裝構件402設置在剛性支撐底座404上，從而夾住電極組件406以將基板載體151的主體270形成為單一結構。封裝構件402定位在電極組件406上以提供絕緣表面，基板206在所述絕緣表面上被夾持。封裝構件402可由具有基本上匹配位于下方的電極組件406的熱性質的熱性質(例如，熱膨脹系數(shù))的材料制成。在一些實施例中，也利用用于制造封裝構件402的材料來制造剛性支撐底座404。

在封裝構件402之后，電極組件406與剛性的支撐底座404堆疊在一起，執(zhí)行接合工藝(諸如，退火工藝)以使封裝構件402、電極組件406和剛性支撐底座404熔合在一起，從而形成包括基板載體151的主體270的層積結構。在可能需要封裝構件402、電極組件406和剛性支撐底座404在高溫環(huán)境(例如，大于300攝氏度)中操作的實施例中，用于制造這三種部件的材料可從在退火工藝期間可經(jīng)受高熱處理的熱阻材料中選擇，所述熱阻材料諸如，陶瓷材料或玻璃材料。在一個實施例中，封裝構件402和剛性支撐底座404可由陶瓷材料、玻璃材料或陶瓷和金屬材料的復合物制成，從而提供良好的強度、耐久性以及良好的熱傳遞性質。選擇以制造封裝構件402和剛性支撐底座404的材料可具有基本上匹配中間的電極組件406的熱膨脹系數(shù)以減小熱膨脹失配，所述熱膨脹失配可能在高熱負載下導致應力或失效。在一個實施例中，封裝構件402的熱膨脹系數(shù)在約2μm/(m*K)與約8μm/(m*K)之間。適用于制造封裝構件402與剛性支撐底座404的陶瓷材料可包括但不限于，碳化硅、氮化鋁、氧化鋁、含釔材料、氧化釔(Y₂O₃)、釔鋁石榴石(YAG)、氧化鈦(TiO)或氮化鈦(TiN)。在另一實施例中，封裝構件402和剛性支撐底座404可由包括不同組分的陶瓷和金屬的復合材料(諸如，具有散布的陶瓷粒子的金屬)制成。

在操作期間，電荷可施加至第一電極408，并且不同的電荷可施加至第二電極410以生成靜電力。此不同的電荷可以是與施加至第一電極405的電荷相反的電荷或比施加至第一電極408的電荷更低或更高的電荷。在夾持期間，由電極408、410生成的靜電力將基板206牢靠地固持至封裝構件402的基板支撐表面276。當關閉從夾持電源240供應的功率時，存在于408、410之間的界面418處的電荷可被維持一長段時間，由此允許基板206在功率已經(jīng)被移除后保持被夾持至基板載體151。為了釋放固持在基板載體151上的基板，可更迅速地將相反極性的短脈沖功率提供至電極408、410以移除存在于界面418中的電荷。

電極408、410還可選擇性地以第一模式和第二模式來操作，所述第一模式將掩模132a、132b(如圖1A-1D中所示)和基板206夾持至基板載體151，所述第二模式至少不將掩模132a、132b夾持至基板載體151。在一個示例中，第一模式能以使電極組件406操作成雙極靜電夾盤的方式對電極組件406的電極408、410供能。當操作成雙極靜電夾盤時，以第一正電壓對耦接至基板載體151的電極組件406的第一電極408供能，而以第一負電壓對耦接至基板載體151的電極組件406的第二電極410供能。所生成的得到的雙極靜電力將接地的金屬掩模132a、132b以及基板206夾持至基板載體151。當操作成單極(即，單一極性)靜電夾盤時，以正電壓對耦接至基板載體151的電極組件406的第一電極408供能，而以零電壓或接近于零的電壓對耦接至基板載體151的電極組件406的第二電極410供能。所生成的得到的單極靜電力將僅將基板206夾持至基板載體151，從而生成很小的或不生成可將接地的金屬掩模132a、132b夾持至載體151的力。由于基板載體151板上的控制電子元件356可獨立地尋址(即，選擇)哪些電極組件406將以第一模式或第二模式操作，因此，控制電子元件356還選擇金屬掩模132a、132b的哪些部分被夾持至基板載體151。

圖4B描繪按豎直取向的基板載體151的側視圖。如上文中在圖4A中所討論，基板載體151包括設置在剛性支撐底座404上的一體式靜電夾盤150。多個電子引線490可將電極組件406電耦接至存在于剛性支撐底座404中的控制電子元件356?；蛘?，可在基板載體151或支撐底座404的外部上(例如，在溝槽(未示出)中)對將靜電夾盤150耦接至控制電子元件356的引線布線。密封脊(sealing ridge)、彈性密封件或o型環(huán)555在基板支撐表面276上方突出地存在，從而以將熱傳遞介質約束在基板206下方的方式來接觸基板206，如下文中在圖5A-5C中進一步所討論。

圖5A描繪具有一體式電極組件406的基板載體151的剖面圖。值得注意的是，基板載體151可設置在任何其他合適的位置或裝置(諸如，機器人葉片、傳送帶、豎直式或水平式基板支撐件)或處理系統(tǒng)內需要基板定位或傳輸?shù)钠渌恢蒙希遢d體151可嵌入、植入或安裝在任何其他合適的位置或裝置(諸如，機器人葉片、傳送帶、豎直式或水平式基板支撐件)或處理系統(tǒng)內需要基板定位或傳輸?shù)钠渌恢弥?。此外，基板載體151可在其他處理工具和裝備中使用，其他處理工具和裝備包括其中基板載體151處于環(huán)境大氣、真空條件或任何升壓條件的處理裝備。

如圖5A的剖面圖中所描繪，負電荷可施加至第一電極408且正電荷可施加至第二電極410以感應具有相反極性的電荷(即，正電荷與負電荷)，基板206由此生成將基板206夾持至基板載體151的基板支撐表面276的靜電力。例如，在第一電極408的指形電極420上的負電荷可將基板206感應成局部地生成正電荷504，從而產(chǎn)生靜電力以將基板206牢靠地定位在基板載體151的基板支撐表面276上。類似地，在第二電極410的指形電極422上的正電荷可將基板206感應成局部地生成負電荷502。由于第一電極408和第二電極410的相互交錯的指形電極420、422，相比常規(guī)的雙極性靜電夾盤，分布在界面418的局部化的靜電場非常長，由此在已經(jīng)從電極組件406中移除功率之后生成靜電力，此靜電力很好地將基板206保持到基板載體151的基板支撐表面276達延長的時間段。在沒有功率被供應至電極組件406的情況下的長夾持時間減小了在基板206上形成的充電缺陷的可能性(特別是在小于200μm的薄基板中)，同時有助于減少基板破損和損壞。此外，長界面418允許在利用相比常規(guī)的靜電夾盤更少的功率時生成足以夾持基板206的靜電力。

如較早時參照圖3B所討論，基板載體151可包括快速/即時的斷開連接機構，所述快速/即時的斷開連接機構包括快速電斷開器。連接器350b可以是接觸墊、插頭和插座連接器、香蕉頭連接器、鏟形連接器和螺絲端子中的至少一者。在圖5A中所描繪的實施例中，連接器350b為接觸墊594的形式以允許電源240快速且自動地從電極組件406斷開連接。接觸墊594可形成在剛性支撐底座404的底表面274上或側面294上。接觸墊594通過導孔460、462而耦接至電極組件406。致動器352b(在圖3B中示出)可設置在基板加載站166A、166B中(并且任選地設置在處理腔室110A、110B中)以允許電極組件406由夾持電源240來供能，和/或允許夾持電源240周期性對任選的儲能裝置440(在圖5A中未示出)重新充電。自動的連接或斷開連接旨在意味著，接觸墊594允許電極組件406當處理系統(tǒng)101在沒有人工干預的情況下操作時被連接/從夾持電源240斷開連接?？深愃频嘏渲闷渌?42、244的連接/斷開連接。

如上文所討論，基板載體151配置成以熱學方式控制基板206的溫度。在一個實施例中，基板載體151的支撐底座404包括冷卻/加熱槽508。槽508配置成從流體源242接收溫度調節(jié)介質，諸如，流體、氣體或流體和氣體的組合。槽508通過在圖5A中所示的連接器350c而連接至流體源242，所述連接器350c作為入口端口510和出口端口512。冷卻/加熱槽508可配置成例如通過使載體151的一個區(qū)域中具有相對于另一區(qū)域更大循環(huán)容積的溫度調節(jié)介質來控制基板支撐表面276的橫向溫度輪廓。雖然溫度調節(jié)介質可在耦接至流體源242時循環(huán)通過槽508，但是端口510、512中的每一個都可包括一體式止回或隔離閥590，此一體式止回或隔離閥在基板載體151從流體源242斷開連接且移動通過處理系統(tǒng)101時允許溫度調節(jié)介質保持被陷捕在基板載體151的槽508中。相比不具有附加的溫度控制特征的基板支撐件，被陷捕的溫度調節(jié)介質提供熱源(或熱沉，取決于溫度差別)，這有助于將基板206保持在所需的溫度或保持為接近所需的溫度達更長時間段?？墒褂枚鄠€溫度傳感器(未示出)來監(jiān)測基板支撐表面276以及保持在所述基板支撐表面276上的基板206的溫度。

為了進一步增強基板載體151的基板支撐表面276與基板206之間的熱交換，可在這兩者之間提供熱傳遞介質。熱傳遞介質通過氣體通道524而被提供至基板支撐表面276，所述氣體通道524穿過基板載體151的主體270。熱傳遞介質可以是背側氣體的形式，所述背側氣體從氣體源244通過穿過主體270而形成的通道524被供應至基板支撐表面276中設置在基板206下方的部分522。熱傳遞介質(諸如，氦、氬、氮等)在基板206與基板支撐表面276之間提供良好的熱傳導，熱傳輸介質例如，氦、氬、氮等。通道524終結于連接器350a。連接器350a可包括一體式止回閥或隔離裝置，所述止回閥或隔離裝置允許在氣體源244已經(jīng)被移除后，殘余量的熱傳遞氣體被保留在基板206與基板載體151的基板支撐表面276之間?？赏ㄟ^在基板支撐表面上方突出的密封脊、彈性密封件或o型環(huán)555來輔助對基板206與基板載體151之間的熱傳遞介質的陷捕，以便以將熱傳遞介質約束在基板206下方的方式來接觸基板206。能以所需的壓力在基板206與基板支撐表面276的部分522之間引入熱傳遞介質以輔助在基板載體上夾持基板206，所述所需的壓力諸如在1Torr至3Torr之間。此外，當從基板載體151釋放基板時，熱傳遞介質或其他氣體可供應至基板206與基板支撐表面276之間的界面以有助于從基板載體151釋放基板206。

可以任選地通過通道524(或其他通道)來對基板206與基板支撐表面276之間的區(qū)域排氣，以便有助于在夾持之前將基板206固定至基板載體151。例如，氣體源244也可配置成通過通道524來抽真空以生成臨時地將基板206固定至基板載體151的真空，在此之后，可將功率提供至電極組件406以將基板206靜電地固定至載體151。一旦基板206被靜電地固定至基板載體151，就能以上述的熱傳遞介質充注基板206與基板支撐表面276之間的區(qū)域。

圖5B描繪轉動至豎直取向的基板載體151的剖面圖。當處于豎直取向時，如圖2中所示，基板載體151的引導軌道272總體上在基板206下方定向，以允許基板載體151與驅動系統(tǒng)200對接。構想了基板載體151的引導軌道272可在基板206上方定向，以便與驅動系統(tǒng)連接對接，所述驅動系統(tǒng)從基板上方卡合載體。

圖5C描繪了具有附加的膨脹補償層545的基板載體151的又一實施例的剖面圖，所述附加的膨脹補償層545設置在封裝構件402與剛性支撐底座404之間。膨脹補償層545選擇為具有與封裝構件的熱膨脹系數(shù)類似的熱膨脹系數(shù)，并且易于可附接至支撐底座404。在此實施例中，電極組件406可設置在封裝構件402中。膨脹補償層545可替代地具有介于靜電夾盤150與支撐底座404之間的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。因此，膨脹補償層545有助于防止封裝構件402因熱膨脹的差異而從剛性支撐底座404分層。在一個實施例中，膨脹補償層545是鎳-鈷鐵合金(nickel–cobalt ferrous alloy)，諸如，KOVAR^TM材料。膨脹補償層545還可經(jīng)分段，使得使用分開的膨脹補償層545而將電極組件中406中的每一個電極組件或電極組件406的組附接至底座404。

在圖5C中所描繪的實施例中，可以任選地消除在剛性支撐底座404中形成的冷卻/加熱槽508和/或穿過基板載體151的主體270的、用于供應背側氣體的通道524。在冷卻/加熱槽508不存在的實施例中，可增加剛性支撐底座404的質量以提供熱槽，所述熱槽輔助在處理期間抑制基板中的溫度變化。

圖6描繪基板600的另一實施例，基板600具有設置在剛性支撐底座404上的分開的嵌入式電極組件602(其中的一些標示為602A、602B和602C)的陣列。與圖4A中所描繪的單個的大電極組件406不同，可跨基板載體600的表面、以陣列來布置多個電極組件602?？赏瑫r對電極組件602供能，單獨地對電極組件602功能供能，或者可按照一個或多個電極組件602的組來對電極組件602供能。在處理期間，基板206以及基板載體600可能經(jīng)受熱膨脹。人們相信，使用多個電極組件602可準許電極組件602因熱膨脹而單獨地移動以防止基板載體600在熱處理期間過度地受壓，在熱處理期間過度地受壓可能導致基板載體600變形或損壞。多個彈性耦接件604可耦接鄰近的電極組件602，以便將基板載體600的每一個電極組件602維持在所需的相對位置處，同時準許一些運動。在一個實施例中，可由跨開口606的彈性耦接件604分開電極組件602，所述開口606被限定在電極組件602之間，所述彈性耦接件604將允許電極組件604在經(jīng)受溫度變化時移位而不在載體600上產(chǎn)生過度的應力。

在另一實施例中，可選擇性地對電極組件602供能和解除供能，使得可在不同的時刻，在不同的位置中將工件(例如，基板)和/或掩模固持至載體600。因此，相比在溫度改變期間連續(xù)地固持整個基板的載體，通過對哪些電極組件602活動地將工件保持至基板載體600(例如，在跨工件的橫向方向上)定序，可減小因熱膨脹而導致的應力。

圖7描繪用于使用具有一體式靜電夾盤的基板載體來傳輸基板通過豎直式處理系統(tǒng)的方法的流程圖。用于傳輸基板的基板載體可以是如上文中參照圖1-5C所討論的基板載體151，或適于包括本公開的特征的其他合適的基板載體。

方法700在框702處開始：將基板(諸如，上述的基板206)傳輸?shù)皆O置在處理系統(tǒng)101或其他處理系統(tǒng)中的基板加載站166A、166B中的基板載體(諸如，基板載體151)上。當基板載體151處于基本上水平的取向時(例如，當基板206設置在翻轉臺180上時)，可將基板206可加載到基板載體151上。

在框704處，基板載體151連接至流體源242。在以所需的任何順序將基板206加載到基板加載站166A、166B、基板負載鎖定腔室168A、168B或基板處理腔室110A、110B中的任何一個中的載體151上之前、期間或之后，基板載體151可連接至流體源242。

如上文所討論，流體源242可將溫度調節(jié)介質提供至形成在支撐底座404中的冷卻/加熱槽508。可將溫度調節(jié)介質控制在約5攝氏度與約120攝氏度之間的溫度，以便在處理之前、期間或之后調節(jié)基板的溫度。

在框706處，夾持電源240連接至電極組件406。夾持電源240將DC或AC功率供應至電極組件406以生成用于將基板206牢靠地夾持在基板載體151上的靜電夾持力。在一個實施例中，夾持電源240可感性地耦接功率以從基板載體151的遠程來夾持基板206。當基板載體151處于豎直取向時，靜電夾持力足以將基板206固持至基板載體151。或者，可使用由設置在載體151板上的儲能裝置440提供至電極組件406的功率來夾持基板。

類似地，在以所需的任何順序將基板206加載到基板加載站166A、166B、基板負載鎖定腔室168A、168B或基板處理腔室110A、110B中的任一個中的載體151上之前、期間或之后，基板載體151可連接至夾持電源240。

在框708處，氣體源244連接至基板載體151以實現(xiàn)以下至少一者：提供熱傳遞介質；或將基板206真空夾持至基板載體151。在一個實施例中，當將基板206靜電地夾持至基板支撐表面276之前，氣體源244用于抽出存在于基板206的背側與基板支撐表面276之間的氣體，從而輔助將基板206固定至基板載體151。在將基板206真空夾持至基板載體151的實施例中，在已經(jīng)將基板靜電地夾持至基板載體151之后，可以任選地在基板206的背側與基板支撐表面276之間提供熱傳遞介質。

類似地，在以所需的任何順序將基板206加載到基板加載站166A、166B、基板負載鎖定腔室168A、168B或基板處理腔室110A、110B中的任何一個中的載體151上之前、期間或之后，基板載體151可連接至氣體源244。

值得注意的是，能以不同的順序執(zhí)行或同時執(zhí)行方法700的框704、706和708中所描述的工藝。

在框710處，可執(zhí)行檢查工藝以確定是否可對連接至基板載體151的這些源斷開連接。例如，一旦基板支撐表面276和/或基板206已經(jīng)達到預先確定的溫度，基板被牢靠地夾持在基板支撐件表面276上，并且熱傳遞介質已經(jīng)被提供至基板206與基板載體151的基板支撐表面276之間的界面時，在框718處，可對源240、242、244斷開連接。如果基板或載體的溫度還未達到所需的溫度，則隨后可連續(xù)地使提供至槽508的溫度調節(jié)介質循環(huán)或調節(jié)此溫度調節(jié)介質的溫度，直到達到基板或載體的所需的溫度為止。類似地，可執(zhí)行檢查工藝以確定基板是否被牢靠地夾持在基板支撐表面276上。如果基板206還未被牢靠地夾持在載體151上，則隨后可將夾持功率施加至電極組件406達更長時間段或以更高的電壓將夾持功率施加至電極組件406。如上文所討論，還可在提供靜電力之前對基板206與基板支撐表面276之間的界面排氣。

在框718處，在已將源240、242、244從基板載體151解除耦接之后，基板載體151準備好傳輸至負載鎖定腔室168A、168B，并且進一步傳輸至用于處理基板206的處理腔室110A、110B。

在載體包括板上電源440的一些實施例中，可省略框702處描述的過程以及對電源240的其他引用。

在框720處，夾持在基板載體151上的基板206通過負載鎖定腔室168A、168B被傳輸至用于處理的處理腔室110A、110B?；蛘撸缟衔乃懻?，還可在基板負載鎖定腔室168A、168B中和/或在基板處理腔室110A、110B中執(zhí)行框704、706、708中所述的工藝。

如果基板載體151在水平位置中，則在基板載體151進入負載鎖定腔室168A、168B之前，將載體151轉動至基本上豎直的取向。當在處理腔室110A、110B中處理了設置在載體151上的基板206之后，將基板載體151往回通過處理系統(tǒng)101移動到基板加載站166A、166B。一旦基板載體151往回在基板加載站166A、166B中，隨后可將流體源242、夾持電源240以及氣體源244重新連接至載體151以控制基板的溫度(例如，冷卻基板)，并且將解除夾持信號提供至電極組件406，使得基板206可從基板載體151被釋放且進而通過大氣機械臂164A、164B而返回到基板堆疊模塊162A、162B。

在一些實施例中，當在處理基板206時，可臨時地將源240、242或244中的一個或多個重新連接至處理腔室110A、110B中的載體151。在此類實施例中，在處理了基板之后，將源240、242或244從載體151斷開連接，使得可從處理腔室110A、110B移除載體151。

可在基板的處理期間，以不同方式來利用上述基板載體151。在電極組件中的每一個或電極組件的多個組是單獨地可控且可尋址地可控的實施例中，載體151可用于在處理期間夾持并釋放掩模131和/或基板的不同部分。在處理期間選擇性地釋放和夾持掩模131和/或基板206的不同部分增強了在處理時動態(tài)地對準掩模131和/或釋放由掩模131的熱膨脹導致的應力的能力。下文是用于利用載體151來處理基板的方法的一些示例，當在基板206上沉積材料時，所述載體151選擇性地夾持和釋放掩模131的多個部分。這些示例是說明性的，并且構想了載體151易于適用于利用其他方法來處理基板。

圖8A-8C是對應于圖9中所示的用于處理基板的方法900的一個實施例的載體800和噴嘴804的序列化視圖。首先參照圖8A，示意性地示出載體800的頂視圖，載體800定位在處理腔室(諸如，處理腔室110)中，所述處理腔室在相對于載體800的第一位置中具有噴灑噴嘴804。噴嘴804與載體800配置成相對于彼此移動，使得噴嘴804跨越載體800以在基板(圖8A-8C中未示出)上沉積材料層。在圖8A中所描繪的示例中，噴嘴804定位在鄰近載體800的第一邊緣806的位置處，并且跨載體800，在第一方向上向載體800的、與第一邊緣806相對的第二邊緣808移動。

如上文中參照基板載體151所描述，載體800配置成具有多個電極組件，所述多個電極組件以多列的電極組件802₁至802_N示出，也被統(tǒng)稱為電極列802。每一個電極列802_1-N中的每一個電極組件包括可如上所述地被單獨供能的一對電極，要么在給定的電極組件的這對電極中供能，要么在電極列802中的多個電極組件之間供能，要么以一個電極列802相對于一個或多個其他電極列802的方式來供能。因此，電極組件內的每一個電極相對于其他電極組件可以是可尋址地或單獨地被供能的。這允許電極組件以第一模式和第二模式來操作，所述第一模式夾持掩模和基板，并且所述第二模式至少不夾持掩模。第二模式可以可操作以夾持掩模。例如，在第一操作模式中，可由控制器對電極組件供能為操作成雙極靜電夾盤。如上文所討論，當以單極操作模式操作時，載體800可被操作以將基板和掩模(諸如，OLED沉積工藝中所利用的接地精密金屬掩模)兩者夾持至載體800。在另一示例中，在第二操作模式中，可由控制器對電極組件供能為操作成雙極靜電夾盤。當以雙極模式操作時，載體800可被操作以僅將基板夾持至載體800，也就是說，金屬掩模不被夾持至載體800。

現(xiàn)在另外參照圖9，在框902處，開始沉積方法900以在基板上沉積有機、無機或混合式有機/無機材料中的至少一者。例如，伴隨著噴嘴804大約定位在最接近第一邊緣806的電極列802₁前方，沉積工藝在第一邊緣806處開始。噴嘴804噴灑工藝氣體，所述工藝氣體適于通過蒸鍍工藝來沉積有機材料?；蛘撸衫闷渌夹g(例如，等離子體增強型化學氣相沉積等)在基板上沉積材料層。

當噴嘴804定位在鄰近電極列802₁時，電極列802₁內的電極組件可以正以單極模式操作以將基板和掩模兩者夾持至載體800。不在電極列802₁內(即，在電極列802_2-N內)的其他電極組件可以正以雙極模式操作以僅將基板而不將掩模夾持至載體800。

在框904處，如圖8B中所示，遠離載體800的第一邊緣而跨越的噴嘴804從電極列8021移離至大約電極列802₂的前方。當噴嘴804定位在鄰近電極列802₂時，電極列802₂內的電極組件從以雙極模式操作切換至以單極模式操作以將基板和掩模兩者夾持至載體800。不在電極行802₂中(即，在電極列802₁和802_3-N內)的其他電極組件能以雙極模式操作以僅將基板而不將掩模夾持至載體800。

在框906處，如圖8C中所示，當噴嘴804仍然在第一方向上遠離載體800的第一邊緣而跨越時，所述噴嘴804從電極列802₂移離至大約電極列802₃的前方。當噴嘴804定位在鄰近電極列802₃時，電極列8023內的電極組件從以雙極模式操作切換至單極模式操作以將基板和掩模兩者夾持至載體800。不在電極列802₃中(即，在電極列802_1-2和802_4-N內)的其他電極組件能以雙極模式操作以僅將基板而不將掩模夾持至載體800而不將掩模夾持至載體800。

在框908處，以雙極模式來操作位于定位在噴嘴804的前方的電極列802內的電極組件，而以單極模式來操作位于不定位在噴嘴804的前方的電極列802內的其他電極組件的這種模式繼續(xù)，直到噴嘴804到達載體800的、鄰近電極列802_N的第二端808為止。當噴嘴804隨著完全跨越基板而在框908處完成時，已跨基板的寬度沉積了均勻的沉積材料層。

因此，在沉積方法900期間，僅電極列802中與噴嘴804對準的電極組件以夾持掩模的模式來操作，而電極列802中從噴嘴804橫向地偏移的電極組件以僅夾持基板而不夾持掩模的方式來操作?？刂破骺蓪⑦m當?shù)男盘柼峁┲岭姌O組件中的每一個電極組件，從而將電極組件的狀態(tài)(即，操作模式)同步至噴嘴804相對于載體的各個電極組件的位置。在一個實施例中，控制器可基于沉積工藝的開始時間以及預定的噴嘴前進的速率來選擇電極組件的操作模式(即，掩模夾持、非掩模夾持)。在另一實施例中，控制器可基于感測到的、噴嘴804相對于載體的位置來選擇電極組件的操作模式。構想了可利用其他同步技術。

圖10是具有電極組件的陣列的載體1000的示意圖，提供此電極組件的陣列來說明用于處理基板的各種方法，在圖11的流程圖中示出這些方法的示例。如上文參照載體151所描述，載體1000配置成具有電極組件的陣列(統(tǒng)稱為1002)。在載體1000的水平和豎直中心的電極組件被指定為電極組件1002_C,C以作為描述圖11中所示的、處理基板的方法1100的參考點。陣列中的電極組件1002在載體1000的左上角中的電極組件1002_C-N,C+J、載體1000的右上角中的電極組件1002_C+M,C+J、載體1000的左下角中的電極組件1002_C-N,C-K、載體的右下角中的電極組件1002_C+M,C-K之間延伸。M、N、K和J是正整數(shù)，并且指示距笛卡爾網(wǎng)格(Cartesian grid)中的中心的電極組件的數(shù)目。能以夾持或不夾持掩模的模式來單獨地操作電極組件1002中的每一個電極組件或電極組件1002的多個組。

現(xiàn)在另外參照圖11，在框1102處，開始沉積方法1100以在基板上沉積有機、無機或混合式有機/無機材料中的至少一者。可被沉積的材料的示例包括含硅材料，諸如，SiN、SiO以及SiON，等等?？稍谔幚砬皇抑谐练e材料層，所述處理腔室諸如，圖1A-1E中所描繪的處理腔室110，或其他合適的處理腔室。在框1102處，通過以單極模式來操作電極組件1002，掩模和基板被均勻地夾持至載體1000。

在框1104處，當仍然正在基板中沉積材料且當基板保持被夾持至載體1000時，執(zhí)行掩模應力消除工藝。掩模應力消除工藝選擇性地以順序的方式解除夾持和重新夾持掩模，以允許因掩模的加熱或冷卻而導致的掩模的任何膨脹(或收縮)。

在操作模式中，以順序的、徑向地向外的掩模解除夾持/重新夾持的序列來操作電極組件。可通過將電極組件的操作從單極模式改變成雙極模式來解除夾持掩模，同時可通過將電極組件的操作從雙極模式改變成單極模式來重新夾持掩模。例如，緊靠電極組件1002_C,C向外的電極組件(即，電極組件1002_C+1,C+1、1002_C-1,C+1、1002_C+1,C-1以及1002_C-1,C-1)操作以至少解除夾持掩模，而在外的電極組件1002操作以夾持掩模。接著，緊靠電極組件1002_C+1,C+1、1002_C-1,C+1、1002_C+1,C-1以及1002_C-1,C-1向外的電極組件(即，電極組件1002_C+2,C+2、1002_C-2,C+2、1002_C+2,C-2以及1002_C-2,C-2)操作以至少解除夾持掩模，而在外的電極組件1002操作以夾持掩模。利用順序地在外的電極組件來解除夾持掩模的序列被繼續(xù)，直到電極組件1002_C-N,C+J、1002_C-N,C-K、1002_C+M,C+J以及1002_C+M,C-K操作以至少解除夾持掩模為止，這允許掩模向外膨脹而仍然在載體上居中，由此消除在掩模中產(chǎn)生的熱應力。

在另一操作模式中，緊靠中心的電極組件1002_C,C在上方和下方的電極組件(即，電極組件1002_X,C+1和1002_X,C-1)操作以至少解除夾持掩模，而在外的電極1002操作以夾持掩模，其中X是正整數(shù)或C。接著，緊靠電極組件1002_X,C+1和1002_X,C-1向外的電極組件(即，電極組件1002_X,C+2和1002_X,C-2)操作以至少解除夾持掩模，而在外的電極1002操作以夾持掩模。利用順序地在外的電極組件解除夾持掩模的序列繼續(xù)，直到電極組件1002_X,C+J和1002_X,C-K操作以至少解除夾持掩模為止，這允許掩模在豎直方向上向外膨脹而仍然在載體上居中。通過中心電極組件1002_C,C上方的電極組件的操作對掩模的解除夾持和夾持可與通過中心電極組件1002_C,C下方的電極組件的操作對掩模的解除夾持和夾持同時地、順序地或以另一順序發(fā)生。

當在豎直方向中消除應力之前、之后或期間，電極組件可操作以消除在水平方向上的應力。例如，緊靠中心的電極組件1002_C,C在右方和左方的電極組件(即，電極組件1002_C+1,Y和1002_C-1,Y)操作以至少解除夾持掩模，而在外的電極1002操作以夾持掩模，其中Y是正整數(shù)或C。接著，緊靠電極組件1002_C+1,Y和1002_C-1,Y向外的電極組件(即，電極組件1002_C+2,Y和1002_C-2,Y)操作以至少解除夾持掩模，而在外的電極1002操作以夾持基板。利用順序地在外的電極組件解除夾持掩模的序列繼續(xù)，直到電極組件1002_C+M,Y和1002_C-N,Y操作以至少解除夾持掩模為止，這允許掩模在水平方向上向外膨脹而仍然在載體上居中。通過中心電極組件1002_C,C右方的電極組件的操作對掩模的解除夾持和夾持可與通過中心電極組件1002_C,C左方的電極組件的操作對掩模的解除夾持和夾持同時地、順序地或以另一順序發(fā)生。

在又一操作模式中，電極組件1002可操作以便單獨地以第一邊緣至相對的邊緣的序列來至少解除夾持和重新吸附掩模，或結合以第二邊緣至相對邊緣的序列來至少解除夾持且重新夾持掩模來以第一邊緣至相對的邊緣的序列來至少解除夾持和重新夾持掩模，其中，第一邊緣和第二邊緣彼此垂直。例如，最靠外的電極組件列1002_C-N,Y可操作以解除夾持掩模，而在外的電極1002操作以夾持掩模，其中，Y是正整數(shù)或C。接著，緊靠電極組件1002_C-N,Y向內的電極組件列(即，電極組件1002_C-N-1,Y)操作以至少解除夾持掩模，而其他電極1002操作以夾持掩模。利用順序地在外的電極組件解除夾持掩模的序列繼續(xù)，直到電極組件1002_C+M,Y操作以至少解除夾持掩模為止，這允許掩模在水平方向上向外膨脹而基板仍然夾持至載體。

當在水平方向上消除應力之前、之后或期間，電極組件可操作以消除在豎直方向上的應力。例如，最靠外的電極組件行1002_X,C-K可操作以解除夾持掩模，而其他電極1002操作以夾持掩模，其中，X是正整數(shù)或C。接著，緊靠電極組件1002_X,C-K在上方的電極組件列(即，電極組件1002_X,C-K-1)操作以至少解除夾持掩模，而其他電極1002操作以夾持掩模。利用順序地在外的電極組件解除夾持掩模的序列繼續(xù)，直到電極組件1002_X,C+J操作以至少解除夾持掩模為止，這允許掩模在豎直方向上向外膨脹而基板仍夾持至載體。

還構想了對電極組件的解除夾持和重新夾持的進展可在不平行于載體1000的側的方向上進行，例如，在不垂直于載體1000的邊緣的方向上進行。

通過利用具有溫度控制和靜電夾持特性的基板載體，可簡化處理系統(tǒng)和相關聯(lián)的部件，由此有利于較快的產(chǎn)量和較長的保養(yǎng)間隔，當傳輸載體通過處理系統(tǒng)時，所述溫度控制和靜電吸附特性可從基板載體斷開連接。處理以豎直取向被靜電夾持的多個基板不僅減少了制造成本(這可增加制造商的利潤)，而且改善了產(chǎn)品良率以及工藝可靠性。此外，雖然本文在豎直式處理系統(tǒng)的上下文中描述了基板載體，但是此基板載體也可適用于在水平式系統(tǒng)中使用。

雖然上述內容涉及本發(fā)明的實施例，但是可設計本發(fā)明的其他和進一步的實施例而不背離本發(fā)明的基本范圍，并且本發(fā)明的范圍由所附權利要求書來確定。