CN100505206C - 用于真空处理装置的静电吸盘、具有该静电吸盘的真空处理装置、及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于真空处理装置的静电吸盘,其包括:一个具有突起的主基板;一个形成于该主基板上的绝缘层;一个用于通过施加电能产生静电力的形成于该绝缘层上的静电层;以及一个形成于该静电层上的介电层。这些突起可以具有各种形状,并且制造方法被简化和稳定化。此外,该静电吸盘有利于适应于大型基板。

Description

用于真空处理装置的静电吸盘、具有该静电吸盘的真空处理装置、及其制造方法
发明背景
1.发明领域
本发明涉及一种真空处理装置,更具体地说,涉及一种用于真空处理装置的静电吸盘。
2.相关现有技术描述
一种真空处理装置在真空状态中通过使用物理反应或化学反应(例如等离子现象)对基板(例如用于液晶(LCD)显示面板、半导体等的玻璃)实施蚀刻处理或沉积处理应用。
该真空处理装置包括一个在基板上进行蚀刻处理或沉积处理的真空处理腔室、一个用于将所传送的基板从负荷锁定装置传送到真空处理腔室、并用于接收已经在真空处理腔室中进行了真空处理的基板的传递腔室,等。
该真空处理装置在传送或真空处理该基板时,通过使用一个静电吸盘将基板吸住。该静电吸盘是一种用于通过使用静电力吸住基板的装置。
图1中所示的静电吸盘在韩国专利申请公开案第10-2002-0070340号中公开。
如图1所示,该常规的用于真空处理装置的静电吸盘10包括:一个主基板11、一个形成于主基板11上的绝缘层12、一个形成于绝缘层12上并用于通过施加直流电(DC)17产生静电力的电极层13、以及一个形成于电极层13上的绝缘层14。该附图标记12a表示一个用于增加主基板11和绝缘层12之间的粘合力的内涂层,即,一个中间层。
在该用于静电处理装置的常规静电吸盘10中,极板16布置在绝缘层16上,并且在向该静电吸盘10供应直流电17时,所产生的静电力吸住该安装在绝缘层14上的基板16。
然而,该常规的用于真空处理装置的静电吸盘10具有一个光滑面,并且可能会在基板16和静电吸盘10之间产生微小的间隙。这些基板16和静电吸盘10之间的间隙导致杂质残留在其中,并且阻止了该基板16被完全吸住。
也就是说,在常规的用于真空处理装置的静电吸盘10中,由于基板16和静电吸盘10之间的间隙,基板16上的温度分布是不均匀的,从而在向基板16实施蚀刻处理或沉积处理时导致劣质结果。
为了解决该问题,韩国专利申请公开案第10-2002-0066198号公开了在其表面具有多个突起的静电吸盘。
韩国专利申请公开案第10-2002-0066198号公开了一种在其表面具有多个突起28的静电吸盘20,形成陶瓷形式的突起28被热喷涂在静电吸盘20的表面上,即,通过使用掩模29形成在绝缘层14上。
该静电吸盘20使得形成于该绝缘层14上的突起28与基板16点接触,从而使得基板16能够具有均匀的温度分布并且可以在基板16上实施优良的蚀刻或沉积处理。
由于基板(例如用于LCD面板的玻璃)变得越来越大,因而也要求用于吸住该基板的静电吸盘具有更大的尺寸。
在通过使用更大的掩模、通过使用热喷涂在用于真空处理大型基板的静电吸盘的表面上形成突起的情形中,该掩模可能由于其尺寸太大而变形。由于难以制造更大的均匀的掩模以及难以均匀地在上面涂布绝缘层,因此也就难以均匀地形成突起。
此外,在用于制造静电吸盘的常规方法中,需要一个用于在静电吸盘的表面形成突起的额外处理,必须制造一个具有开口的额外的掩模,当基板变得更大时掩模的数目增加,并且难以制造该掩模。此外,需要用于通过使用该掩模形成突起的额外的涂布处理,因而也就增加了制造的时间和劣势。此外,需要高昂的制造成本、并且难以形成均匀的突起。
发明简述
因此,本发明的一个目的在于提供一种无论其尺寸大小均能够实现均匀的突起的用于真空处理装置的静电吸盘,以及具有该静电吸盘的真空处理装置,及其制造方法。
本发明的另一个目的在于提供一种能够实现具有各种形状的突起、简化并稳定制造方法、并有利于适应大型基板的用于真空处理装置的静电吸盘,具有该静电吸盘的真空处理装置,及其制造方法。
为了实现这些及其他优点并与本发明的目的相一致,如本文所具体实施和广泛描述的那样,提供了一种用于真空处理装置的静电吸盘,其包括:一个具有突起的主基板;一个形成于该主基板上的绝缘层;一个用于通过施加电能产生静电力的形成于该绝缘层上的静电层;以及一个形成于该静电层上的介电层。
该绝缘层和介电层可以分别是由选自Al2O3、ZrO3、AlN和Y2O3的一种制成的。
该突起的垂直剖面可以包括多边形(例如方形、梯形等)、圆锥形、或曲面形。可以形成突起以便介电层与基板点接触。这些突起可以被排列成具有点阵结构,并且从该静电吸盘的一个边倾斜地排列。
可以通过机械加工或物理加工,或者可以通过喷砂处理、打磨处理、喷丸硬化处理来形成这些突起。
可以在该主基板于该绝缘层之间形成一个用于提高主基板于绝缘层之间的粘合力的中间层。
该主基板可以带有一个与外部电源连接并产生等离子反应的下部电极。
根据另一个具体实施方式,提供了一种具有静电吸盘的真空处理装置。该真空处理装置在真空状态下对基板实施蚀刻处理或沉积处理。
根据又一个具体实施方式,提供了一种制造用于真空处理装置的静电吸盘的方法,其包括:在主基板上形成突起;在具有突起的主基板上形成绝缘层;在绝缘层上形成静电层;以及在静电层上形成介电层。
在形成突起的步骤中,在主基板上形成多个第一切槽,然后形成多个与第一切槽交叉的第二切槽。
在用于真空处理装置的静电吸盘及其制造方法中,无论静电吸盘的大小如何,都可以均匀地形成突起,并且这些突起可以具有各种形状,制造方法得到简化和稳定,并且有利于其适应于大型基板。
当结合附图,并从本发明的下述详细描述中,本发明的上述及其他目的、特征、方面和优点将变得更明显。
附图简述
附图图示说明了本发明的具体实施方案并和说明书一起用于解释本发明的原理,这些附图用于提供对本发明的更好的理解并且被包括在本申请中并构成说明书的一部分。
在附图中:
图1为根据常规技术的用于真空处理装置的静电吸盘的一个具体实施方式的剖视图。
图2A为根据常规技术的用于真空处理装置的静电吸盘的另一个具体实施方式的局部剖视图。
图2B为用于说明图2A的静电吸盘的制造方法的局部剖视图。
图3为本发明的真空处理装置的真空处理腔室的剖视图。
图4为安装在图3的真空处理腔室中的静电吸盘的局部剖视图。
图5A至5D为图4的静电吸盘的改变的实例的剖视图。
图6A为形成于图4的静电吸盘的表面上的突起的一种排列的平面图。
图6B为形成于图4的静电吸盘的表面上的突起的另一种排列的平面图。
图7A至7D为用于制造本发明的静电吸盘的方法的剖视图。
图8A至8B为用于在本发明的静电吸盘的主基板上形成突起的方法的剖视图。
图8C为沿图8B的’C-C’线的局部剖视图。
发明详述
现在将详细地参照本发明的优选的具体实施方式,其实例如附图所示。
在下文中,将参照附图对用于真空处理装置的静电吸盘及其制造方法进行更详细的说明。
本发明的真空处理装置包括一个用于对基板160实施蚀刻处理或沉积处理的真空处理腔室1、一个用于将所转移的基板160从负荷锁定装置(图中未示出)转移到真空处理腔室1中并接收已经在真空处理腔室1中经过真空处理的基板160的传递腔室(图中未示出)。
负荷锁定装置从外部接收基板160并从而将基板160转移到传递腔室中,或者将已经在传递腔室中经过处理的基板160转移到外部。
传递腔室从负荷锁定装置接收基板160并从而将基板160转移到真空处理腔室1中,或者接收已经在真空处理腔室1中经过处理的基板160并从而将该基板转移到负荷锁定装置中。
真空处理腔室1从传递腔室接收基板160,然后将基板160定位在基座32a上,从而通过在真空状态中通过使用等离子反应等对基板160实施蚀刻处理或沉积处理对基板160进行真空处理。在下文中,将对使用等离子反应的真空处理进行说明。
在真空状态下,在带有用于等离子反应的工作气体的真空处理腔室1施加交流电(DC)或直流电(RF)。然后,通过等离子反应蚀刻或沉积基板160,从而对基板进行真空处理。
如图3所示,该真空处理腔室1包括一个上部腔室31和一个下部腔室32,在它们之间具有一个用于真空处理的空间S。
一个用于向用于真空处理的空间S注射处理气体的空气注射管31a、一个用于施加电源的上部电极31b安装在上部腔室31上。
基座32a通过密封元件33与上部腔室31垂直地配合,并从而具有一个用于将基板160装载安装在下部腔室32上的处理空间S。
一个与真空泵(未示出)连接的排气管32b安装在该下部腔室32上,其中所述的真空泵用于将处理空间S保持在用于等离子反应的真空环境。
如图3所示,基座32a包括一个安装在绝缘元件300上的下部电极200并位于用于与上部电极31等离子反应的下部腔室32的底面上,以及一个安装在用于将用来真空处理的基板160吸住的下部电极200上的静电吸盘100。
如图4所示,该静电吸盘100包括一个在其上具有突起111的主基板110、一个形成于主基板110上的绝缘层120、一个形成于绝缘层120上的用于通过施加DC源(未示出)产生静电力的绝缘层的静电层130、以及一个形成于静电层130上用于支持用来真空处理的基板160的介电层140。
该主基板110可以是由下部电极200、导电元件、与下部电极200配合的另一个元件形成的。在主基板110的内面形成了多个喷雾孔(未示出),所述的喷雾孔用于将He气喷洒到基板160上,以便基板160具有一个均匀的温度。
多个突起111形成于主基板110的上部表面上。如图5A至5D所示,突起111的垂直剖面可以为多边形(例如三角形、正方形梯形等)、圆锥形、曲面形等等。
所形成的突起111使得安装在位于主基板110上的静电层130之上的介电层140可以一定的高度突出,并且介电层140的突出的部分可以与基板160点接触。优选,形成突起111使得介电层140的突出的部分可以与基板160点接触。
可以通过多种方法(例如蚀刻、热喷涂等)形成突起111。然而,优选通过机械加工或物理加工形成突起111。可以通过喷砂法、打磨法、喷丸硬化处理来形成突起111。突起111具有一定的高度,并且被形成多种图案,例如规则图案或不规则图案。
如图8A至8C所示,突起111可以具有一种通过打磨法、切削加工等在主基板100上形成多个切割凹槽的点阵结构。
如图6A所示,突起111在主基板110上具有某种图案,例如点阵结构等。如图6B所示,突起111可以从静电吸盘100的一个边缘倾斜地设置,从而防止基材160的蚀刻或沉淀受到真空处理的影响。
当通过机械加工或物理加工在主基板110上形成突起111时,在处理主基板110,例如下部电极200时同时形成突起111。因此,静电吸盘100的制造方法被简化了,并且静电吸盘的制造时间和生产成本被大大降低了。
当通过机械加工或物理加工在主基板110上形成突起111时,不管基板尺寸如何,都可以容易地制造用于吸引大型基板160的大型静电吸盘100。
通过热喷涂等在具有突起111的主基板100上形成由选自Al2O3、ZrO3、AlN和Y2O3的一种制成的绝缘层120。
可以在主基板110和绝缘层120之间进一步形成用于提高主基板110和绝缘层120之间的粘合力的中间层121。
中间层121(一种用于提高粘合力的原件)是通过热喷涂等形成在主基板上的,并且是由例如Ni、Al、Cr、Co、Mo等金属制成的,或者是由包含至少一种金属的合金的制成的。
用于通过应用直流电源产生静电力的静电层130形成在绝缘层120上。静电层130与DC电源电连接并从而接收电源。静电层130是由W、Al、Cu、Nb、Ta、Mo、Ni等,或者它们的至少一种的合金,通过热喷涂等形成的。
由Al2O3、ZrO3、AlN和Y2O3制成的介电层140是通过热喷涂等形成于静电层130上的。介电层140是由介电材料制成的,从而当对静电层130施加直流电源是可以产生静电力,以便吸住基板160。
如图7A至7D所示,用于制造用于真空处理装置的静电吸盘100包括:在主基板110上形成突起111、在具有突起111的主基板110上形成绝缘层120、在绝缘层120上形成静电层130、以及在静电层130上形成介电层140。
如图7A所示,通过机械加工或物理加工(例如喷砂处理、端铣削加工、喷丸硬化加工等)在金属材料的主基板100的表面上形成多个突起111。
可以通过各种方法在主基板110上形成突起111。如图8A至8C所示,可以使用加工机器40通过打磨处理或者切割加工在水平方向或垂直方向上形成点阵结构形式的多个切割凹槽111a。
本领域技术人员可以对加工机器40进行各种修改。如图图8A至8C所示,该加工机器40可以具备多个用于同时形成多个第一和第二切割凹槽111a的切割单元41。
如图8A所示,通过加工机器40在主基板110上形成第一切割凹槽111a,然后形成第二切割凹槽并使之于主基板110上的第一切割凹槽111a交叉,从而形成突起111。
如图7B所示,通过热喷涂等在具有突起111的主基板110上形成具有一定厚度的绝缘层120。这里,可以在形成绝缘层120之前形成用于提高主基板110和绝缘层120之间的粘合力的中间层121。
在形成绝缘层120之后,在它上面形成导电材料的静电层130,如图7C所示。
在形成静电层130之后,在它上面形成由具有一定介电常数的介电材料形成的介电层140,如图7D所示。
在本发明的制造用于真空处理装置的静电吸盘的方法中,在处理主基板的同时形成突起。因此,与通过热喷涂等形成突起的常规技术不同,在本发明中,不需要额外的用于形成突起的过程,也不需要额外的原件(例如掩模)。
在本发明的用于真空处理装置的静电吸盘中,在处理主基板的同时通过机械加工或物理加工形成突起。因此,静电吸盘的制造方法被简化了,并且静电吸盘的制造时间和生产成本被大大降低了。
此外,在本发明的用于真空处理装置的静电吸盘中,由于通过机械加工或物理加工在主基板上形成了突起,因此不管基板尺寸如何,都可以容易地制造用于吸引大型基板的大型静电吸盘。
在不偏离本发明的精神和本质的范围内,可以不同的形式实施本发明,还应理解,除非另有说明,上述具体实施方案并不受到上述说明的细节的任何限制,而应当在所附的权利要求所限定的精神和范围内对其进行广泛地解释,因此落入权利要求的边界的所有改变和修改、或者该边界的等同物都将包括在所附的权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种制造用于真空处理装置的静电吸盘的方法,其包括:
在主基板上形成多个突起;
形成一个用于提高主基板与绝缘层之间的粘合力的中间层;
在具有突起的主基板上通过热喷涂形成绝缘层;
在绝缘层上通过热喷涂形成静电层;以及
在静电层上通过热喷涂形成介电层,形成有突起的介电层与基板接触。
2.如权利要求1所述的方法,其中在形成突起的步骤中,在主基板上形成多个第一切槽,然后形成多个与第一切槽交叉的第二切槽。
3.如权利要求1所述的方法,其中突起的垂直剖面包括多边形、圆锥形、或曲面形。
4.如权利要求1所述的方法,其中可以形成突起以便介电层与基板点接触。
5.如权利要求1所述的方法,其中这些突起可以被排列成具有点阵结构,并且从该静电吸盘的一个边倾斜地排列。
6.如权利要求1所述的方法,其中该突起是通过机械加工形成的。
7.如权利要求1所述的方法,其中该突起是通过喷砂处理、打磨处理、喷丸硬化处理形成的。
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