CN109643683A - 双极静电吸盘及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本文描述一种静电吸盘及其使用方法。在一个示例中，提供了一种静电吸盘，所述静电吸盘包括多个可独立替换的静电吸盘组件，所述多个可独立替换的静电吸盘组件安装在横跨吸盘主体的阵列中。所述静电吸盘组件限定适于支撑大面积基板的基板支撑表面。所述多个静电吸盘组件中的至少第一静电吸盘组件可独立于所述多个静电吸盘组件中的第二静电吸盘组件的操作而操作。在又一个示例中，提供了一种用于吸附基板的方法。

Description

双极静电吸盘及其使用方法
技术领域
本文描述的实施方式总体涉及一种适于与基板载体、基板支撑件及类似物一起用于在处理期间固定基板的双极静电吸盘。
背景技术
在诸如半导体基板和显示器的基板的处理中，在处理期间将基板保持在处理腔室中的基板载体或基板支撑件的基板支撑表面上。基板支撑表面可以包括静电吸盘(ESC)，静电吸盘具有能够被电偏置以将基板保持到基板支撑表面的一个或多个电极。一些ESC设计包括两个或更多个电极，两个或更多个电极被充电到不同电压以在支撑在ESC上的基板中产生电荷分离。由ESC在基板中引起的电荷分离产生静电吸附力，其中带相反电荷的电极设置在ESC中，从而将基板固定到基板载体或基板支撑件的基板支撑表面。
在各种显示器基板(例如，有机发光二极管(OLED)显示器及类似物)的处理中，期望基板的高平坦度以进行适当的掩模对准。由于利用可在双极电极之间引起电弧放电的电压将基板吸附到基板载体和ESC，因此会对ESC造成损坏并可能将污染物释放到处理环境中。一旦ESC损坏，必须移除整个ESC使其不再进行服务，以进行昂贵维修，这通常包括替换整个ESC。
因此，需要一种改进的双极ESC。
发明内容
本文描述一种静电吸盘及其使用方法，以及用于横跨基板支撑表面保持背面气体的密封件和适于在高电压应用中使用的端子连接器。在一个示例中，提供了一种静电吸盘，所述静电吸盘包括多个可独立替换的静电吸盘组件，所述多个可独立替换的静电吸盘组件安装在横跨吸盘主体的阵列中。所述静电吸盘组件限定适于支撑大面积基板的基板支撑表面。所述多个静电吸盘组件中的至少第一静电吸盘组件可独立于所述多个静电吸盘组件中的第二静电吸盘组件的操作而操作。
在另一个示例中，提供了一种静电吸盘，所述静电吸盘包括多个静电吸盘组件，在所述多个静电吸盘组件之间限定有间隙。所述间隙被配置为使气体流过由静电吸盘组件限定的基板支撑表面。
在另一个示例中，提供了一种静电吸盘，所述静电吸盘包括密封件，所述密封件以悬臂取向支撑，所述密封件环绕多个静电吸盘组件。所述密封件被配置为横跨所述静电吸盘组件保持背面气体。
在另一个示例中，提供了一种静电吸盘，所述静电吸盘包括多个静电吸盘组件。每个静电吸盘组件包括至少第一突片，所述至少第一突片从主要主体延伸。所述第一突片被布设穿过所述吸盘主体，以促成电连接到设置在所述静电吸盘组件的所述主要主体中的电极。
在另一个示例中，提供了一种端子连接器，所述端子连接器包括封装在电绝缘盖中的接触端子。所述接触端子的一部分通过所述盖的顶表面中的开口而暴露。所述盖的所述顶表面进一步包括外环和内环，所述外环设置在所述开口的径向外侧，所述内环设置在所述开口的径向内侧。
在上述端子连接器的另一个示例中，当所述接触端子与配合的电连接器的被所述环环绕的导体物理和电接触时，所述内环和所述外环密封地压靠在所述电连接器的绝缘部分上。
在另一个示例中，一种静电吸盘使用端子连接器来连接到电引线，如本文所述。
在另一个示例中，本文所述的一种静电吸盘耦接到杆或适于在具有固定到其上的基板时在处理系统的处理腔室之间运输。
在又一个示例中，提供了一种用于吸附基板的方法。所述方法包括：将大面积基板设置在静电吸盘的基板支撑表面上，所述静电吸盘包括多个可独立替换的可独立通电的双极静电吸盘组件；给至少第一组所述双极静电吸盘组件通电，以将所述基板固定到所述基板支撑表面；在所述基板与所述基板支撑表面之间提供背面气体；和在以悬臂取向固定并环绕所述双极静电吸盘组件的密封件下方施加压力，所述压力使所述密封件弯曲以与所述基板接触。
附图说明
为了能够详细地理解本发明的上述特征，上文简要地概述的本发明的更特定的描述可以参考实施方式进行，实施方式中的一些示出在附图中。然而，应注意，附图仅示出了本发明的典型实施方式，并且因此不应视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其它等效实施方式。
图1是根据本文公开的一个实施方式的具有集成静电吸盘(ESC)的基板载体的透视图。
图2是图1的基板载体的正视图。
图3是图1的ESC的静电吸盘组件的分解图。
图4是基板载体的局部截面图，示出了相邻静电吸盘组件。
图5是基板载体的另一个局部截面图。
图6是基板载体的另一个局部截面图，示出了ESC的电连接。
图7是ESC和电连接器的一部分的分解图。
图8是图1的基板载体的侧视图。
图9是基板载体的正剖视图。
图10是利用图1的基板载体将基板运输通过处理系统的处理系统的局部示意图。
图11是利用具有集成ESC的基板支撑件的另一个处理系统的截面示意图。
为了促进理解，已尽可能使用相同的元件符号标示各图共有的相同要素。设想到，在一个实施方式中公开的要素可以有益地用于其它实施方式，无需特定详述。
具体实施方式
本文提供的实施方式涉及一种适于与基板载体、基板支撑件及类似物一起用于在处理期间固定基板的双极静电吸盘(ESC)。ESC包括多个可替换的静电吸盘组件。每个静电吸盘组件可以独立地替换，由此减少修理ESC所需的时间和成本。所述多个静电吸盘组件中的至少第一静电吸盘组件可独立于所述多个静电吸盘组件中的第二静电吸盘组件的操作而操作。因此，一些静电吸盘组件可以被配置为仅在其它静电吸盘组件出故障时利用的备件，从而延长ESC的使用寿命。在一些实施方式中，高电压端子连接器可以用于将电源耦接到静电吸盘组件。高电压端子连接器被配置为防止电弧放电，从而提高ESC的寿命并提高基板处理产量。在一些实施方式中，ESC可以包括柔性唇形密封件，以用于控制从吸附到ESC的基板下方逸出的传热气体的量，从而改善ESC的温度控制。这些优点可以结合在用于固定基板并在腔室之间运输基板的基板载体中(诸如下面参考图1-9所讨论的)和用于在处理腔室内支撑一个或多个基板的基板支撑件中(诸如下面参考图10所讨论的)，还有其它应用。此外，新颖的柔性唇形密封件和/或高电压端子连接器还可以用于不必具有至少一个诸如本文所述的静电吸盘组件的应用中。
现在参考图1，示出了与基板载体100集成的静电吸盘(ESC)104的透视图。ESC 104使得基板载体100能够在处理腔室与其它腔室之间移动时运输并支撑大面积基板。在一个示例中，ESC 104可以被配置为支撑一个或多个基板，并且可以具有至少0.174m2的基板支撑表面116。一般，ESC 104的基板支撑表面116的大小可以在1m2与约12m2之间，例如，在约2m2与约9m2之间。在其它示例中，ESC 104的基板支撑表面116可以适于运输一个或多个大面积基板，诸如具有约1.4m2及更大的平面面积的基板。
基板可以由适于材料沉积的任何材料制成，诸如用于OLED制造工艺以及其它工艺。例如，基板可以由诸如玻璃(例如，钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃等)、金属、聚合物、陶瓷、复合材料、碳纤维材料及其组合的材料制成。
ESC 104可以用于在等离子体工艺期间运输基板，等离子体工艺包括化学气相沉积(CVD)工艺、物理气相沉积(PVD)工艺、蚀刻工艺或任何合适的等离子体或真空工艺，例如OLED显示器制造工艺。ESC 104还可以适于在非等离子体和非真空环境中使用，并且可以兼容高温应用。虽然本文公开ESC 104的各种实施方式，但是应设想，来自其它制造商的静电吸盘可以适于从本文提供的公开内容受益。
基板载体100适于在ESC 104的基板支撑表面116上以竖直取向运输基板。基板载体100包括ESC 104、载体主体106、任选的背面ESC 110和任选的平移构件120。在使用时，背面ESC 110用于在载体主体106的相对侧上保持第二大面积基板。背面ESC 110可以被制造成与ESC 104基本上相同。
ESC 104包括吸盘主体108和多个可独立替换的静电吸盘组件102。ESC 104的静电吸盘组件102形成ESC 104的基板支撑表面116。静电吸盘组件102可以以笛卡尔阵列(即，行和列的2维阵列)或其它图案横跨基板支撑表面116布置。每个静电吸盘组件102可以独立地替换，而不干扰ESC 104的其它静电吸盘组件102，从而使ESC 104的修理和修复速度更快且成本更低。
吸盘主体108可以由陶瓷或其它材料制成，诸如铝。在一些实施方式中，吸盘主体108和载体主体106可以被制造为单个部件，并且因此，可以互换地利用对吸盘主体108和载体主体106的指称。在这种实施方式中，静电吸盘组件102直接地安装到载体主体106。吸盘主体108设置在载体主体106的第一表面112上。任选的背面ESC 110可以设置在载体主体106的第二表面114上。载体主体106的第二表面114与载体主体106的第一表面112相对地取向。任选的平移构件120可以耦接到载体主体106的底表面118。底表面118在第一表面112与第二表面114之间延伸。
在基板支撑表面116上还示出了唇形密封件192，唇形密封件192环绕静电吸盘组件102的阵列。唇形密封件192与静电吸盘组件102间隔间隙190。在唇形密封件192后方提供气体并使其流过限定在唇形密封件192与静电吸盘组件102之间的间隙190。在唇形密封件192后方的气体的压力致使唇形密封件192的接近间隙190的端部弯曲远离载体主体106，并且由此形成与固定到静电吸盘组件102的基板的接触，从而将传热气体基本上约束在基板与形成基板支撑表面116的静电吸盘组件102之间，并且由此增加通过ESC 104控制基板的温度的能力。
图2示出了图1的基板载体100的正视图。ESC 104的每个静电吸盘组件102包括至少两组分布式电极248、250。电极248、250可以以任何期望的配置布置，使得电极248、250可以以双极方式被通电以形成足以将基板固定到基板载体100的基板支撑表面116的静电力。不同组的电极248、250可以等距地间隔开，或以任何其它期望的配置布置。例如，各组电极248、250可以布置成被配置为提供期望的吸附特性的列、行、阵列或其它图案。当向每个电极248、250施加电压时，每个电极248、250可以根据需要以不同极性充电，由此产生静电力。多组电极248、250可以被配置为将静电力横向地分布在吸盘主体108的基板支撑表面116上。
在一个示例中，第一电极248可以包括与第二电极250的多个电极指状物254交错的多个电极指状物252。据信，交错的电极指状物252、254提供分布在ESC 104的大面积上的局部静电引力，其中与常规设计相比，该集合体(aggregation)提供高吸附力，同时利用较小吸附电压。电极指状物252、254可以形成为具有不同的长度和几何形状。在一个实施方式中，电极指状物252、254可以具有在约0.1mm与约20mm之间的宽度，例如约0.25mm至约10mm，这可以根据要吸附的材料类型而变化。如果期望，则电极指状物252、254可以被配置为具有彼此交错的不同大小。电极指状物252、254可以交替地并重复地形成，直到期望数量的电极指状物252、254形成期望图案。
每个电极248、250的电极指状物252、254一般形成在每个静电吸盘组件102的主要主体280中。第一突片260和第二突片270延伸主要主体280。突片260、270被示出为从主要主体280的同一侧延伸，但是也可以替代地从主要主体280的相对侧或相邻侧延伸。
第一突片260包括第一连接端子264，而第二突片270包括第二连接端子268。第一连接端子264通过第一突片260电耦接到第一电极248，而第二连接端子268通过第二突片270电耦接到第二电极250。每个突片260、270向主要主体280的平面外折叠或弯曲(例如，沿着假想线262)，以允许突片260、270穿透主体108(以及任选地，主体106)到达促成将静电吸盘组件102电连接到电源258的位置，如下面进一步讨论的。突片260、270可以被间隔开以在组装到ESC 104时允许一个静电吸盘组件102的突片260、270与相邻静电吸盘组件102的突片260、270交错。
ESC 104中的静电吸盘组件102中的每一个可以是独立可控的，以使得能够微调在ESC 104的期望区域内提供的吸附力。类似地，成组静电吸盘组件102，例如三个静电吸盘组件102，可以一起控制。应设想，任何数量的静电吸盘组件102可以以任何期望的图案或组合一起控制。ESC 104内的静电吸盘组件102的单独或成组控制可以由控制电子器件256控制并可以适于将各种类型的基板吸附到载体100。任选地，可以仅对第一组静电吸盘组件102供电以将基板固定到ESC 104，从而允许第二组静电吸盘组件102用作备用或备份吸盘，仅在第一组的静电吸盘组件102中的一个或多个出故障时才根据需要使第二组静电吸盘组件102被通电。例如，一旦已经确定最初用于固定第一基板的第一组的静电吸盘组件102中的一个或多个已经出故障，则在第一组被用于固定第二基板时最初不被通电的第二组的静电吸盘组件102中的一个或多个可以作为第一组的一部分被通电以将基板固定到ESC 104。
电源258电耦接到静电吸盘组件102的电极248、250并被配置为在期望时将吸附功率或解吸附功率提供到静电吸盘组件102。电源258还可以与控制电子器件256电连通。因此，控制电子器件256可以适于独立地并选择性控制来自电源258的电信号向静电吸盘组件102中的每一个的输送。
ESC 104可以包括在约6个与约500个之间或更多个的静电吸盘组件102，例如，在约200个与约300个之间的静电吸盘组件102。在一个实施方式中，ESC 104具有约225个静电吸盘组件102，它们以2-D阵列布置。在另一个实施方式中，ESC 104具有约75组三个静电吸盘组件102。虽然被示出为以网格状图案布置，但是ESC阵列202可以在主体204上以任何形状或图案配置以适应期望的吸附能力。
包括在ESC 104中的静电吸盘组件102的主要主体280被描绘为具有方形或矩形平面形式(即，形状)，然而，应设想，主要主体280可以具有其它形状。在一个实施方式中，主要主体280的宽度212可以在约100mm与约200mm之间，诸如在约150mm与约175mm之间。主要主体280的长度214可以在约100mm与约200mm之间，诸如在约140mm与约150mm之间。长度214和宽度212也可以具有其它尺寸和形状。
由ESC 104的主要主体280占据的区域可以与载体主体106的大小相关并可以基本上覆盖整个主体106或仅覆盖载体主体106的一部分。如所示的，ESC 104覆盖载体主体106的一部分。在一个实施方式中，ESC 104的宽度208可以在约1000mm至约3000mm之间，诸如在约2000mm与约2500mm之间。ESC 104的长度210可以在约1000mm至约3000mm之间，诸如在约2000mm与约2500mm之间。然而，如前所述，ESC 104的大小将一般对应于载体主体106的大小。
如前所述，具有设置在其上的ESC 104的载体主体106可以具有控制电子器件256、电源258和耦接到其上的任选的平移构件120。载体主体106可以由金属制成，诸如铝、钛、不锈钢及其合金和组合。载体主体106可以是方形或矩形的，然而应设想，载体主体106可以具有其它形状。载体主体106可以由单个部件制成或由多个部件构成，诸如像如下面参考图5进一步讨论的。
诸如电池或类似物的电源258可以耦接到载体主体106，并且被配置为存储电力并将电力提供到ESC 104。在一个实施方式中，电源258和控制电子器件256邻近ESC 104而耦接到载体主体106。在另一个实施方式中，电源258可以远离载体主体106定位，但是与ESC104和控制电子器件256电连通。例如，电源258可以位于处理腔室内，并且当期望使用快速断开、电感耦合或其它合适的技术将基板吸附到载体100及将基板从载体100解吸附时，电源258可以电耦接到ESC 104和控制电子器件256。
在操作中，一个或多个基板可以放置成与载体100接触，并且控制电子器件256可以致使电源258向设置在ESC 104内的一个或多个静电吸盘组件102中的电极248提供具有第一极性的吸附电压并向电极250提供具有第二极性的吸附电压。ESC 104将基板吸附达期望的时间量(即，在处理期间)，并且然后控制电子器件256可以致使电源258提供相反极性的解吸附电压以使基板从载体100解吸附。在一个实施方式中，设置在处理腔室内的传感器可以与控制电子器件256通信，并且在期望吸附和/或解吸附基板时向控制电子器件256提供信号。虽然电源258和控制电子器件256被示出为在ESC 104下方耦接到载体主体106，但是应设想，电源258和控制电子器件256可以在任何期望的位置(例如，在ESC 104上方或ESC104旁边)耦接到载体主体106或设置在载体主体106中。
任选的平移构件120可以通过一个或多个耦接元件207耦接到载体主体106。耦接元件207可以由与用于形成主体160的材料类似的材料形成，或可以由各种其它材料形成。耦接元件207从主体160延伸并相对于载体主体106定位平移构件120。任选的平移构件120可以适于沿着导件或类似物在处理腔室内移动。任选的平移构件120可以是杆状的，并且可以具有圆形或四边形横截面。在一个实施方式中，任选的平移构件120和耦接元件207可以是导电的，以在电源远离载体主体106定位时在控制电子器件256/ESC 104与电源258之间提供电连通。
图3是ESC 104的静电吸盘组件102中的一个的分解图。静电吸盘组件102包括第一绝缘层300、第二绝缘层302和第三绝缘层304。第一电极248夹在第一绝缘层300与第二绝缘层302之间。第二电极250夹在第二绝缘层302与第三绝缘层304之间。层300、302、304可以由电绝缘聚合材料形成，诸如聚酰亚胺或聚芳醚酮，例如聚醚醚酮(PEEK)。层300、302、304可以通过粘合剂、热结合或其它合适的方法保持在一起。
绝缘层300、302、304包括第一部分，第一部分在组装时对准以限定突片260。绝缘层300、302、304还包括第二部分，第二部分在组装时对准以限定突片270。突片260的形成在第一绝缘层300中的第一部分具有孔洞360。突片260的形成在第二绝缘层302和第三绝缘层304中的部分具有孔洞362，孔洞362暴露金属导体的表面，所述金属导体限定第一连接端子264的端子端部。孔洞362与孔洞360同心并且比孔洞360大。孔洞360、362对准以在与电极248进行电连接时允许紧固件(如下面进一步讨论的)穿过突片260。突片270的形成在第一绝缘层300和第二绝缘层302中的第一部分具有孔洞360，而突片270的形成在第三绝缘层304中的第一部分具有孔洞362。孔洞362暴露金属导体的表面，所述金属导体限定第二连接端子268的端子端部。类似于突片260，孔洞362与孔洞360同心并且比孔洞360大，同时孔洞360、362对准以在与电极250进行电连接时允许紧固件(如下面进一步讨论的)穿过突片270。
图4是基板载体100的局部截面图，示出了相邻静电吸盘组件102。基板400以虚线示出为设置在静电吸盘组件102的基板支撑表面116上。基板400可以如上面描述的那样配置。静电吸盘组件102可以利用压敏粘合剂或其它合适的方法安装到吸盘主体108(如果存在的话)的上表面402。静电吸盘组件102(和吸盘主体108，如果存在的话)可以利用压敏粘合剂或其它合适的方法安装到载体主体106。每个静电吸盘组件102的电极248、250通过电引线412、414耦接到控制电子器件256和电源258，如下面参考图6和7进一步讨论的。
继续参考图4，静电吸盘组件102的两个或更多个相邻主要主体280的面对边缘480间隔开，从而在静电吸盘组件102之间形成间隙468。任选地，在选定其它相邻静电吸盘组件102之间可不存在间隙468。间隙468在ESC 104的基板支撑表面116上在静电吸盘组件102之间形成气体通道。通过选择哪些静电吸盘组件102之间具有间隙468和哪些静电吸盘组件102之间没有间隙468，可以横跨基板支撑表面116形成气体通道图案。由间隙468限定的气体通道可以充满背面气体，诸如He，以改善ESC 104与固定到其上的基板400之间的传热。通过选择在哪些静电吸盘组件102之间形成有间隙468，可以根据需要配置气体通道图案。
在一个实施方式中，载体主体106可以包括一个或多个端口464，一个或多个端口464通过穿过载体主体106形成的通路466、462而耦接到背面气源460。背面气源460可以设置在载体主体106内，或者在处于处理腔室中时暂时地耦接到载体主体106，例如使用快速连接或其它配件(未示出)。或者，端口464可以结合到用于将电连接布设到ESC 104的孔中，如下面参考图6-7和图9所述。
一个或多个端口464与间隙468对准，以形成静电吸盘组件102之间的气体通道。因此，背面气体，诸如He，可以从背面气源460通过端口464提供到间隙468中，以增强基板400的温度控制。由于气体通道由限定在静电吸盘组件102之间的间隙468形成，因此不必在基板支撑表面116中形成单独的气体通道，从而降低制造成本。然而，还设想，可以在静电吸盘组件102的基板支撑表面上形成特征，以增强背面气体横跨ESC 104的表面的分布。另外，由于静电吸盘组件102可以在载体主体106上重新定位以重新配置由间隙468限定的气体通道的图案，因此可以容易地修改ESC 104的传热特性以适应特定应用的传热需要，而不必替换ESC 104的主要部分。
为了进一步增强ESC 104与载体主体106之间以及最终与基板400之间的传热，载体主体106可以任选地包括设置在其中的导管406，以用于运送传热流体。导管406以横跨载体主体106的图案布置(即，平行于ESC 104的平面)。传热流体可以存在于导管406中或循环穿过其中。在一个示例中，从流体源(未示出)提供的传热流体在导管406中循环。在另一个示例中，在基板400固定到载体100时，传热流体密封地容纳在导管406中。流体源可以例如使用快速连接或其它配件(未示出)设置在载体主体106内，或暂时地耦接到其上，以用于使传热流体流动或交换传热流体。
图5是载体100的另一个局部截面图，更详细地描绘了载体主体106和唇形密封件192。在一个实施方式中，载体主体106包括底板522和盖板520。载体主体106的底板522和盖板520可以由金属制成，诸如铝、钛、不锈钢和合金及其组合。盖板520可以永久地或可移除地耦接到底板522，例如，使用紧固件、钎焊、粘合剂或其它合适的技术。虽然未示出，但是可以在底板522与盖板520之间提供密封以保持载体主体106的内容物与载体主体106的外部环境之间的隔离。
盖板520设置在底板522上方并提供安装表面，ESC 104的静电吸盘组件102附接在安装表面上。唇形密封件192可以环绕盖板520，或替代地，耦接到盖板520。
唇形密封件192是柔性材料条带，诸如聚合物。在一个实施方式中，唇形密封件192和绝缘层300由相同类型的材料形成。
唇形密封件192具有顶表面502和底表面508。顶表面502可以与静电吸盘组件102的顶表面共面或略低于静电吸盘组件102的顶表面。
唇形密封件192还具有支撑部分504和不受支撑的部分506。支撑部分504唇形密封件192耦接到载体主体106的第一表面112。在一个示例中，唇形密封件192的在支撑部分504下方的底表面508通过粘合剂耦接到载体主体106的第一表面112。
载体主体106的第一表面112包括设置在不受支撑的部分506下方的通道510。通道510可以整个地形成在盖板520中，整个地形成在底板522中，或如图5所示，形成在盖板520和底板522两者中。通道510的存在允许不受支撑的部分506以悬臂取向在通道510的一部分上方从载体主体106的第一表面112延伸，以在向通道510施加气体时允许不受支撑的部分506远离载体主体106向上弯曲而与基板(400)的底表面接触，如图5所示的箭头所示。
提供到通道510的气体的量或压力可以以有利地允许由向上弯曲抵靠在基板的底表面上的不受支撑的部分506施加的力被精确地控制的方式控制。唇形密封件192抵靠基板的力的控制允许控制存在于基板下方的背面气体的压力，而不折损由ESC 104在基板边缘处提供的吸附力
一个或多个端口512形成在载体主体106中，经由穿过载体主体106形成的通路514将通道510连接到流体源500。流体源500可以与在基板下方提供背面气体的气源460相同或不同。流体源500可以设置在载体主体106内部，或者暂时地耦接到其上，例如使用快速连接或其它配件(未示出)。
在一个实施方式中，形成在唇形密封件192与静电吸盘组件102之间的间隙190可以任选地通向形成在相邻静电吸盘组件102之间的一个或多个间隙468。在这种配置中，流体源500可以提供背面气体，诸如He，背面气体通过间隙190流出通道510并进入由限定在静电吸盘组件102之间的间隙468形成的背面气体通道图案，从而减少对穿过ESC 104和/或载体主体106的附加背面气体通路和端口的需要。
图6是载体100的局部截面图，详示了静电吸盘组件102与引线412之间的电连接。虽然未示出，但是引线414类似地连接到每个相应静电吸盘组件102的另一个电极。
每个静电吸盘组件102的突片260从载体主体106的第一表面112通过穿过载体主体106形成的孔600布设到载体主体106(或盖板520)的底表面604。穿过载体主体106的孔600可以是狭缝的形式，以允许来自静电吸盘组件102中的一个或多个的突片260和/或突片270(图6中未示出)中的一个或多个穿过。紧固件606用于通过与形成在载体主体106中的螺纹孔608接合而将突片260耦接到引线412和载体主体106。
现在参考图7的分解截面图，引线412耦接到端子连接器700。在一个实施方式中，引线412内的电导体通过压接件704或其它合适的连接(诸如焊接或无焊连接)耦接到端子连接器700的接触端子710。引线414类似地通过另一个端子连接器700连接到另一个突片270。
接触端子710包括环形基部712，环形基部712具有从上侧突出的触点702。触点702可以是多个凸块或脊，并且在一个实施方式中，是环形肋。
接触端子710基本上由弹性电绝缘盖706封装。绝缘盖706可以由硅树脂或其它合适的材料制成。绝缘盖706包括中心孔洞716，以允许紧固件606(示于图6中)穿过。环形基部712与中心孔洞716大体上同心，从而也允许紧固件606穿过。环形基部712也可以通过构成盖706的材料与中心孔洞716隔离。
盖706的顶表面714包括环形开口708。接触端子710的触点702通过环形开口708而暴露。盖706的顶表面714还包括从接触端子710突出的内环732和外环730。内环732设置在环形开口708的径向内侧，而外环730设置在环形开口708的径向外侧。
触点702的顶部凹陷到在盖706的顶表面714下方的一定距离722处。距离722经选择以使得当端子连接器700紧固到载体主体106的底部604时，盖706的弹性材料压缩以允许触点702接触第一连接端子264的暴露的底表面720，暴露的底表面720从绝缘层304的包括突片260的外表面凹陷一定距离724。
压缩垫圈780可以用于控制盖708的压缩。压缩垫圈780包括扁平盘形环782，扁平盘形环782具有从环782同轴地突出的凸台784。凸台784的长度经选择以确保触点702牢固地坐靠在第一连接端子264的暴露的底表面720上，而不过度压缩盖708。凸台784可以由电绝缘材料构成以防止第一连接端子264和延伸穿过凸台784并与载体主体106的螺纹孔洞608接合的紧固件606之间的电弧放电。
一旦端子连接器700紧固到载体主体106的底部604，设置在触点702的径向外侧的从盖706的顶表面714突出的压缩的外环730与突片260的绝缘层304形成牢固密封。压缩的外环730防止接触端子710与在盖706外部的物体之间的电弧放电。另外，从盖706的顶表面714突出的压缩的内环732与突片260的绝缘层300形成牢固密封，从而防止端子710与紧固件606之间的电弧放电。电弧放电的减少延长静电吸盘组件102的寿命，而且还降低了与预防性维护相关联的成本以及与电弧放电产生的微粒污染相关联的不良产量。
压缩垫圈780的盘形环782可以由相对较硬的材料制成，诸如构成凸台784的材料。盘形环782的外径可以经选择以适应紧固件606的头部(和未示出的任选的垫圈)并使由紧固件606提供的压缩力充分地分散在盖706上以确保外环730的良好压缩，由此增强电弧放电保护。
图8示出了图1的基板载体100的侧视图。每个静电吸盘组件102或每组静电吸盘组件102经由引线412、414电耦接到控制电子器件256和电源258(侧视图中未示出)。为了简单起见，仅示出了耦接单个静电吸盘组件102的一对引线412、414，但是引线412、414的数量与单独控制ESC 104中包括的每个静电吸盘组件102或各组静电吸盘组件102必需的数量一样多。在所示的实施方式中，引线412、414可以沿着载体主体106的侧表面布设。在另一个实施方式中，引线412、414可以穿过载体主体106被布设到控制电子器件256。
图9是基板载体100的正剖视图。与图1和图2的图示相比，基板载体100被示出为具有包括在ESC 104中的数量减少的静电吸盘组件102。在图9中，静电吸盘组件102被示出为部分地被剖切以暴露盖板520，并且盖板520被示出为部分地被剖切以暴露底板522，底板522的暴露部分以截面示出。在图9所示的示例中，六个静电吸盘组件102以2×3阵列布置在盖板520上。
底板522包括由盖板520覆盖或封闭的多个空腔。形成在底板522上的空腔可以包括气体空腔902、气体输送歧管904和电气设施空腔906中的一个或多个。虽然气体空腔902和电气设施空腔906可以布置在基板载体100内的任何位置，但是在图9所示的实施方式中，空腔902、906定位在基板载体100的底部，例如邻近平移构件120(当存在时)。在另一个示例中，空腔902、906在静电吸盘组件102的平面范围之外(即，不重叠)定位，这有利地防止由静电吸盘组件102产生的热过度加热空腔902、906。
电气设施空腔906通过第一内壁918与气体输送歧管904分离。电气设施空腔906容纳控制电子器件256和电源258。电馈通件920穿过壁918形成以促成引线412、414布设在控制电子器件256和电源258与设置在盖板520上的静电吸盘组件102之间。
气体空腔902通过第二内壁908与气体输送歧管904分离。气体空腔902被配置为用作气源460。气体空腔902可以经由穿过底板522的外壁912安装的自密封式快速断开配件914充入气体。例如，外部气源(未示出)可以暂时地耦接到快速断开配件914，以允许气体空腔902充入气体(即由气体加压)，所述气体将用作静电吸盘组件102与吸附在其上的基板之间的背面气体。
气体空腔902的体积大小可以经选择以在通过快速断开配件914再充注气体空腔902之间在基板被保持在基板载体100上时处理基板的持续时间内一直在基板与静电吸盘组件102之间提供足够体积的背面气体。因此，可以考虑基板大小、从基板边缘下方逸出的背面气体的量以及在再充注气体空腔902之间的消耗的持续时间而选择气体空腔902的体积大小。在一个实施方式中，气体空腔902的体积大小在约1升与约10升之间。
穿过第二内壁908形成至少一个孔910，以将气体输送歧管904流体地耦接到气体输送歧管904。孔910具有小孔口，使得设置在气体空腔902中的气体以足够慢的速率流入气体输送歧管904(如箭头916所示)来在处理基板的持续时间内一直在基板与静电吸盘组件102之间提供足够量的背面气体。在一个实施方式中，孔910的直径为约0.0010至约0.0050英寸。在另一个实施方式中，孔910的直径足以提供约20sccm至约200sccm的背面气体流率。任选地，流过孔910的流量可以由阀(未示出)控制。阀可以是开/关阀，或可操作以控制通过孔910流出气体空腔902流入气体输送歧管904的流量的针阀。
气体输送歧管904一般在基板载体100的其上安装有静电吸盘组件102的部分下方延伸。气体输送歧管904提供电气导管，以用于在静电吸盘组件102与电源258之间布设引线412、414。
气体输送歧管904还用于将来自空腔902(即，气源460)的背面气体引导到穿过盖板520形成的一个或多个孔600。流过一个或多个孔600的背面气体在静电吸盘组件102之间的间隙468之间流过基板载体100的表面，以增强静电吸盘组件102与吸附在其上的基板之间的传热。
在图9所示的实施方式中，气体输送歧管904形成在底板522中并由盖板520封闭。气体输送歧管904具有基本上细长的形状并从底板522的与气体空腔902相邻的底部延伸到基板载体100的顶部。气体输送歧管904可以在相邻静电吸盘组件102之间的界面下方大体上对准，使得当通过孔600流体地连接在相邻静电吸盘组件102之间的间隙468与气体输送歧管904时，形成在盖板520中的孔600可以大体上对准成列。因此，背面气体可以自由地从气体输送歧管904流过孔600并进入相邻静电吸盘组件102的面对边缘之间的对准在气体输送歧管904上方的间隙468。一旦背面气体在于第一方向上对准在气体输送歧管904上方的间隙468中，背面气体横向地向外流入相邻间隙468，相邻间隙468在第二方向上布置在相邻静电吸盘组件102之间，相邻静电吸盘组件102在孔600上方横向地远离间隙468延伸。例如，从孔600馈送到在第一方向上对准的间隙468中的背面气体正交地流入在第二方向上对准的间隙468。也就是说，第一方向与第二方向正交。
在一个示例中，除了通过与在第一方向上对准的间隙468连接而提供的流体连通之外，在第二方向上对准的间隙468不与孔600直接流体连通。除了或替代向通道510提供来自气源460或流体源500的气体，在第二方向上对准的间隙468还可以将气体提供到设置在唇形密封件192的不受支撑的部分506下方的通道510中。
盖板520和底板522中的一个或两个可以包括热隔断件980。热隔断件980帮助减少从基板载体100的安装有静电吸盘组件102的区域向基板载体100的包含气体空腔902和电气设施空腔906的区域传递的热的量。因此，热隔断件980有利地保持气体空腔902内的气体不被加热，同时还保持设置在电气设施空腔906中的控制电子器件256和电源258不被加热。
在一个示例中，热隔断件980可以包括形成在盖板520和底板522中的一个或两个上的一个或多个狭槽982。在图9所示的示例中，狭槽982形成在盖板520和底板522中。狭槽982可以填充导热率小于盖板520和底板522的导热率的材料，例如空气。
在另一个示例中，一个或多个电介质间隔件984可以设置在一个或多个狭槽982中。电介质间隔件984可以由导热率小于盖板520和底板522的导热率的材料制成。用于制造电介质间隔件984的合适的材料包括陶瓷和聚合物。在图9所示的示例中，设置在狭槽982中的电介质间隔件984由诸如聚芳醚酮(PAEK)的有机热塑性聚合物制成，例如聚醚醚酮(PEEK)。图10是处理系统1000中的图1的基板载体100的示意俯视图。处理系统1000运送基板400通过处理系统1000的不同腔室/模块1004、1006、1008。处理系统1000可以被配置为用于沉积、蚀刻、注入、退火或其它工艺。在一个实施方式中，处理腔室1006可以容纳用于在基板400上沉积材料的喷杆1014。在一个实施方式中，可以使用在处理腔室1006内的真空中执行的热蒸发技术将材料沉积在基板400上。例如，喷杆1014可以被配置为沉积适于OLED器件制造的材料，诸如有机材料。适于OLED制造的一些有机材料包括有机金属螯合物(例如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3))、荧光和磷光染料以及共轭枝状大分子。
其上设置有基板400的基板载体100可以首先进入第一真空和/或处理腔室，诸如第一装载锁定腔室1004，其中腔室1004的内部压力被降低到期望的真空度。其上设置有基板400的载体100然后可以行进穿过第一狭缝阀1010进入处理腔室1006。一旦基板载体100设置在处理腔室1006内的处理位置，喷杆1014就可以横跨由ESC 104保持到基板载体100的基板400平移。一旦已经处理基板400，基板载体100就可以行进穿过第二狭缝阀1012到达第二真空和/或处理腔室，诸如第二装载锁定腔室1008。当已经充分地处理基板400时，基板400可以从基板载体100解吸附。
本发明的各种方面可以以硬件或软件或硬件和软件的组合实现。在一个示例中，控制电子器件256可以包括硬件和/或软件。一个实施方式可以被实现为用于与包括控制电子器件256的计算机系统一起使用的程序产品。程序产品的程序限定实施方式的功能(包括本文所述的方法)并且可以包含在各种计算机可读存储介质上。说明性计算机可读存储介质包括但不限于：(i)将信息永久地存储在其上的不可写入存储介质(例如，计算机内的只读存储器装置，诸如可由CD-ROM驱动器读出的CD-ROM盘、闪存存储器、ROM芯片或任何类型的固态非易失性半导体存储器)；和(ii)将可更改的信息存储在其上的可写入存储介质(例如，磁盘驱动器或硬盘驱动器内的软盘或任何类型的固态随机存取半导体存储器)。当进行指示所公开的实施方式的功能的计算机可读指令时，此类计算机可读存储介质是本公开内容的要求保护的实施方式。
图11是利用具有集成ESC 104的基板支撑件1110的另一个处理系统1100的截面示意图。基板支撑件1110还可以包括载体主体106，ESC 104安装在载体主体106上。ESC 104一般如上面参考图1-8所述配置。载体主体106一般也如上面参考图1-8所述配置，除了其中基板支撑件1110的载体主体106安装在处理系统1100的单个处理腔室1102内，并且基板400是由机器人穿过处理腔室1102的侧壁1120向基板支撑件1110传送和从基板支撑件1110传送。
在图11中描绘的示例性处理系统1100中，处理腔室1102包括侧壁1120、底部1122和盖子1124。喷头1104在基板支撑件1110上方耦接到盖子1124。基板支撑件1110通过杆1112耦接到升降机构1114，升降机构1114将基板支撑件1110在处理腔室1102内的高度一般控制在促成基板传送的下降位置与用于基板处理的上升位置之间。
气源1128耦接到穿过处理腔室1102的盖子1124形成的端口1126。从气源1128提供并流过端口1126的处理气体通过穿过喷头1104形成的孔洞1106分布在基板400上。喷头1104与基板支撑件1110之间的处理气体由从RF电源1132通过匹配电路1130耦合到喷头1104的电力激励。激励的气体用于处理基板400，诸如像如参考参照图10所述的工艺以及其它工艺所述。
因此，已描述了一种适于使用基板载体、基板支撑件及类似物来在处理期间固定基板的双极静电吸盘(ESC)，ESC包括多个可替换的静电吸盘组件。有利地，每个静电吸盘组件可以独立地替换，由此减少修理ESC所需的时间和成本。另外，多个静电吸盘组件中的至少第一静电吸盘组件可独立于多个静电吸盘组件中的第二静电吸盘组件的操作而操作，以允许一些静电吸盘组件可被配置为仅在其它静电吸盘组件出故障时才使用的备件，以有利地允许ESC即使在多个静电吸盘组件出故障之后仍保持服务。
另外，本文描述的改进不限于与特定类型的ESC或其它基板支撑件一起使用。例如，基板支撑件或基板载体可以被配置为包括密封件，密封件环绕基板支撑表面。基板支撑表面包括至少一个端口，以用于在基板与基板支撑表面之间提供背面气体。基板支撑表面可以任选地包括多个静电吸盘组件。密封件保持在悬臂取向上，以在密封件下方施加气体时允许密封件弯曲而与基板接触以在基板与基板支撑表面之间保持背面气体。通过控制在密封件下方的气体的压力，可以有利地控制密封件抵靠基板的力。
在另一个示例中，提供了一种端子连接器，端子连接器包括封装在电绝缘盖中的接触端子。接触端子的一部分通过盖的顶表面中的开口而暴露。盖的顶表面进一步包括外环和内环，外环设置在开口的径向外侧，内环设置在开口的径向内侧。包括环的绝缘盖的至少一部分由弹性电绝缘材料制成。当接触端子与电连接器的被环包围的导体物理和电接触时，弹性材料允许环和盖在配合在配合的电连接器的绝缘部分上时被压缩。因此，环在被压缩时有利地以防止电弧放电的方式隔离接触端子与配合的电连接器之间的电连接。
虽然前述内容针对本文描述的实施方式，但是可以在不脱离本发明的基本范围的情况下设想其它和进一步实施方式，并且本发明的范围由随附权利要求书确定。

Claims (15)

1.一种静电吸盘，包括：
吸盘主体；和
多个可独立替换的静电吸盘组件，所述多个可独立替换的静电吸盘组件安装在横跨所述吸盘主体的阵列中，以限定适于支撑大面积基板的基板支撑表面，所述多个静电吸盘组件中的至少第一静电吸盘组件可独立于所述多个静电吸盘组件中的第二静电吸盘组件的操作而操作。
2.如权利要求1所述的静电吸盘，其中每个静电吸盘组件具有以双极配置布置的至少两个电极。
3.如权利要求2所述的静电吸盘，其中所述两个电极包括交错的电极指状物。
4.如权利要求1所述的静电吸盘，其中所述第一静电吸盘组件与所述第二静电吸盘组件横向地间隔开，以在两者之间形成间隙。
5.如权利要求4所述的静电吸盘，其中所述吸盘主体包括：
端口，所述端口与限定在所述第一静电吸盘组件与所述第二静电吸盘组件之间的所述间隙对准并被配置为使气体流入所述间隙中。
6.如权利要求1所述的静电吸盘，其中所述多个静电吸盘组件具有限定在所述多个静电吸盘组件之间的间隙，所述间隙被配置为使气体流过所述基板支撑表面。
7.如权利要求1所述的静电吸盘，其中所述吸盘主体包括：
供气空腔，所述供气空腔设置在所述吸盘主体中，所述供气空腔通过至少一个孔口流体地耦接到所述吸盘主体的表面，所述静电吸盘组件安装在所述吸盘主体的所述表面上。
8.如权利要求1所述的静电吸盘，进一步包括：密封件，所述密封件环绕所述静电吸盘组件，所述密封件被配置为在所述静电吸盘组件上保持背面气体。
9.如权利要求8所述的静电吸盘，其中所述吸盘主体进一步包括：
凹槽，所述密封件以悬臂取向支撑在所述凹槽上，所述密封件可操作以响应于提供到所述凹槽的足够量的气体而远离所述吸盘主体弯曲。
10.如权利要求1所述的静电吸盘，其中每个静电吸盘组件包括：
主要主体，所述主要主体中设置有至少第一电极；和
至少第一突片，所述至少第一突片从所述主要主体延伸并穿过所述吸盘主体，所述第一突片包括连接端子，所述连接端子耦接到所述第一电极，所述连接端子夹在绝缘层之间。
11.如权利要求10所述的静电吸盘，进一步包括：
第一电引线，所述第一电引线电耦接到设置在所述第一突片中的所述连接端子，所述第一电引线通过所述吸盘主体而与所述主要主体分离。
12.如权利要求1所述的静电吸盘，其中所述吸盘主体耦接到杆。
13.如权利要求1所述的静电吸盘，其中所述吸盘主体适于在具有固定到其上的基板时在处理系统的处理腔室之间运输。
14.如权利要求1所述的静电吸盘，其中所述吸盘主体进一步包括：
供气空腔，所述供气空腔设置在所述吸盘主体的通过热隔断件而与所述吸盘主体的其上安装有所述静电吸盘组件的区域横向地分离的区域中。
15.一种吸附基板的方法，包括：
将大面积基板设置在静电吸盘的基板支撑表面上，所述静电吸盘包括多个可独立替换的可独立通电的双极静电吸盘组件；
给至少第一组所述双极静电吸盘组件通电，以将所述基板固定到所述基板支撑表面；
在所述基板与所述基板支撑表面之间提供背面气体；和
在以悬臂取向固定并环绕所述双极静电吸盘组件的密封件下方施加压力，所述压力使所述密封件弯曲以与所述基板接触。
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