CN112703591B - 基板支承单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基板支承单元，更详细地涉及能够当将支承基板的基座接地时扩大接地面积来解决断线问题并且当利用等离子体对基板执行处理工艺时缩减等离子体引起的薄膜损伤的基板支承单元。
Description
技术领域
本发明涉及基板支承单元，更详细地涉及能够当将支承基板的基座接地时扩大接地面积来解决断线问题并且当利用等离子体对基板执行处理工艺时缩减等离子体引起的薄膜损伤的基板支承单元。
背景技术
通常，基板处理装置具备配置于腔室内侧而支承基板并上下移动的基座以及朝向所述基板供应工艺气体等的气体供应部。
在此情况下，当对所述基板执行处理工艺时，可以利用被等离子化而具有高能量的工艺气体执行工艺。此时，高频电源可以连接于位于所述腔室的内侧上方的所述气体供应部，并可以将位于下方的基座接地。
在以往技术中，考虑到当如上所述那样将基座接地时上下移动的基座的活动，将基座的边缘和腔室的底座利用金属带(strap)等连接并接地。
另一方面，LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)以及OLED(Organic Light Emitting Diodes)等平面显示器逐渐大型化、大面积化，由此支承基板的基座也同样大面积化。如此，当将大面积化的基座接地时，以往技术需要更多数量的带。
图6是示出按照以往技术利用带17将基座接地的结构的图。
如图6所示，在以往技术中，沿着基座13的边缘底面配置多个带17，这样的带17与腔室的底座连接而接地。
但是，如以往技术那样利用带的接地方式是由于基座和带之间的接触面积不足而伴随有接地效率不大，当长期使用时老化并断线的问题。
发明内容
为了解决如上述那样的问题，本发明的目的在于提供通过扩大支承基板的基座和接地部之间的接触面积而能够提高接地效率的基板支承单元。
而且，本发明的目的在于提供即使在长期使用时也能够防止接地部的断线等耐久性问题的基板支承单元。
如上述那样的本发明的目的通过一种基板支承单元来完成，所述基板支承单元的特征在于，具备：基座，被安放基板，并通过与所述基座的底面中央部连接的驱动杆上下移动；基座支承部，在所述基座的底面与所述驱动杆隔开预先确定的距离来支承所述基座，并与所述基座电连接；以及接地部，通过所述基座支承部构成接地路径。
在此，可以是，所述基板支承单元还具备：紧固部，将所述基座支承部的上端部和所述基座的底面电连接。
此时，可以是，所述紧固部将所述基座支承部的上端部和所述基座的底面连接成当所述基座热膨胀时容许热膨胀。
例如，可以是，所述紧固部具备：紧固板，与所述基座的底面电连接，并具备沿着所述基座的热膨胀方向形成的紧固孔；以及紧固部件，贯通所述紧固孔而紧固于所述基座的底面。
在此情况下，可以是，所述基座和所述紧固板彼此抵接的面不形成绝缘膜。
另一方面，可以是，所述基座支承部具备：多个支承杆，与所述紧固部电连接并支承所述基座的底面；以及支承板，在对所述基板进行工艺的腔室的外部与所述支承杆的下端部连接而上下移动，所述接地部将所述支承板或所述支承杆接地。
根据具有前述结构的本发明，利用对大面积化的基座进行支承的基座支承部来接地，从而能够扩大基座和接地部之间的接触面积，由此能够提高接地效率。
另外，根据本发明，扩大基座的接地面积，从而能够在基板表面和等离子体区域之间降低直流偏置电压(DC bias voltage)而使离子反应性下降来减少针对基板表面的等离子体损伤。
而且，根据本发明，替代以往技术的带而利用基座支承部来接地，因此在长期使用时也能够防止断线等问题。
附图说明
图1是具备根据本发明的一实施例的基板支承单元的基板处理装置的侧截面图，
图2是从下侧观察基座的图，
图3是详细示出根据一实施例的紧固部的结构的局部放大截面图，
图4是从下观察紧固板的图，
图5是详细示出根据另一实施例的紧固部的结构的局部放大截面图，
图6是示出按照以往技术利用带来接地的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明根据本发明的实施例的基板支承单元的结构。
图1是具备根据本发明的一实施例的基板支承单元900的基板处理装置1000的侧截面图。
参照图1，所述基板处理装置1000可以具备用于提供对基板W进行处理的处理空间123的腔室100。
所述腔室100可以具备腔室主体120和对所述腔室主体120的开口的上方进行密闭的腔室盖110。
在所述腔室100的内部中可以具备朝向所述基板W供应工艺气体等的气体供应部200。
所述气体供应部200可以具备设置于所述腔室100内部的背板210以及设置于所述背板210的下方并朝向所述基板W供应工艺气体等的喷头220。
当对所述基板W执行各种工艺，例如蒸镀工艺等时，可以将通过外部的高频电源600等离子化而具有高能量的蒸镀物质即工艺气体蒸镀到基板上。
在此情况下，在前述的背板210连接所述高频电源600而能够起到上电极的作用，后述的基座310接地而能够起到下电极的作用。
然而，LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)以及OLED(Organic Light Emitting Diodes)等平面显示器逐渐大型化、大面积化，由此背板210、喷头220以及基座310也同样大面积化。
在此情况下，需要稳定地支承大面积化的背板210和喷头220。为此，所述背板210可以连接并支承于所述腔室主体120的内壁。例如，可以是，通过在所述腔室主体120的内壁凸出形成的凸出部122支承所述背板210的边缘，在所述背板210的底面隔开预先确定的距离而连接所述喷头220。
因此，在所述喷头220和所述背板210之间形成隔开空间部230。从工艺气体供应源500供应的工艺气体供应到所述隔开空间部230并通过所述喷头220朝向所述基板W供应。
此时，在所述喷头220中可以形成微细大小的多个通孔222。供应到所述隔开空间部230的工艺气体通过所述通孔222朝向所述基板W供应。
另一方面，为了保持在基板W上蒸镀的蒸镀膜的均匀度，所述喷头220与承载有所述基板W的基座310实质上并排平行地配置，并也可以恰当地调整与所述基座310的间隔。
另一方面，在所述腔室100内部的处理空间123下方可以具备对所述基板W进行支承的基板支承单元900。
所述基板支承单元900可以具备被安放所述基板W并通过与底面中央部连接的驱动杆320上下移动的基座310、在所述基座310的底面与所述驱动杆320隔开预定距离来支承所述基座310的基座支承部460、将所述基座支承部460的上端部和所述基座310的底面电连接的紧固部410A、410B以及将所述基座支承部460接地的接地部700。
当将所述基座310接地时，根据本实施例的基板支承单元900可以通过利用基座支承部460接地来解决断线问题，而且通过将接地面积与以往技术相比扩大来缩小等离子体引起的膜质下降。
具体地，所述基板W可以安放于所述基座310的上面。在此情况下，在所述基座310的底面中央部连接使所述基座310上下移动预先确定的距离的驱动杆320。所述驱动杆320可以由与所述基座310分离的部件构成，或者与所述基座310形成为一体。
所述驱动杆320贯通所述腔室100的底座121而延伸，并配置成在所述腔室100的外侧被第一波纹管330环绕。例如，所述驱动杆320的下端部和第一波纹管330的下端部可以与驱动板340连接，通过此能够保持所述腔室100内部的真空状态。
所述驱动杆320是下端部的所述驱动板340与马达等之类驱动源(未图示)连接而上下移动，由此所述基座310也上下移动。
在如蒸镀工艺等那样对所述基板W执行处理工艺之前，所述基座310朝向前述的喷头220上升。此时，所述基座310和前述的喷头220之间的距离可以预先规定，由此确定所述基座310的上升高度。
另一方面，随着如上所述那样平面显示器的大型化、大面积化，所述基座310的大小也会大型化、大面积化，由此其负荷也增加。
因此，若通过位于所述基座310的中央部底面的驱动杆320支承如上所述那样大面积化的基座，则从所述基座310的中央部隔开的区域或者边缘区域可能朝下下垂。在此情况下，安放于所述基座310的所述基板W和所述喷头220之间的距离发生变化而蒸镀到所述基板W的薄膜的质量可能下降。
为了解决这样的问题，设置支承所述基座310的底面的基座支承部460。
所述基座支承部460可以具备与所述紧固部410A、410B电连接而支承所述基座310的底面的多个支承杆400A、400B以及连接于所述支承杆400A、400B的下端部而上下移动的支承板440。
所述多个支承杆400A、400B支承所述基座310的底面，此时，从所述驱动杆320离开预先确定的距离而支承所述基座310的底面。
另外，为了防止所述基座310向任一侧方向倾斜，优选的是所述多个支承杆400A、400B配置成以所述驱动杆320为中心对称而支承所述基座310。
例如，所述多个支承杆400A、400B的下端部贯通所述腔室100的底座121而延伸，并配置成在所述腔室100的外侧被第二波纹管420A、420B环绕。
例如，所述支承杆400A、400B的下端部和所述第二波纹管420A、420B的下端部可以与支承板440连接，通过此，可以保持所述腔室100内部的真空状态。
另一方面，前述的驱动板340和所述支承板440图示为分离的部件，但也可以形成为一体。当所述驱动板340和所述支承板440形成为一体时，所述驱动杆320和支承杆400A、400B可以一体上升及下降。
所述支承板440连接于马达等之类驱动源(未图示)而上下移动，由此所述支承杆400A、400B也上下移动。
另一方面，所述支承板440可以配置于所述腔室100的外部而上下移动。
在前述的结构中，所述基座支承部460的上端部通过紧固部410A、410B连接于所述基座310的底面而支承所述基座310，此时所述紧固部410A、410B将所述基座支承部460和所述基座310电连接。
图2是从下侧观察所述基座310的图。
参照图2，图示为所述紧固部410A、410B、410C、410D在所述基座310的底面连接有4个，但其只是一例，所述紧固部410A、410B、410C、410D的数量及位置可以适当地进行变形。
所述紧固部410A、410B、410C、410D配置成以所述驱动杆320为中心对称，使得当通过所述支承杆400A、400B、400C、400D支承所述基座310时所述基座310不被向任一侧倾斜。
另一方面，当如上所述那样所述基座310被大面积化时，在对所述基板W进行的工艺中可能被工艺温度加热而热膨胀。此时，若当由所述紧固部连接所述基座支承部460和所述基座310的底面时，连接成不能相对移动，则当所述基座310热膨胀时，所述紧固部发生破损等而可能成为颗粒的原因，可能导致发生故障及破损。
在本实施例中，为了解决这样的问题，所述紧固部410A、410B在当所述基座310热膨胀时容许热膨胀的同时连接所述基座支承部460的上端部和所述基座310的底面。
图3是详细示出所述紧固部410A中的任一个结构的局部放大截面图。
参照图3，所述紧固部410A可以具备与所述基座310的底面电连接并形成有沿着所述基座310的热膨胀方向延伸预先确定长度的紧固孔412A的紧固板430以及贯通所述紧固孔412A而紧固于所述基座310的底面的紧固部件450。
所述紧固板430连接于所述基座310的底面。所述紧固板430将所述基座310和所述支承杆400A电连接，因此可以由如铝等那样具有导电性的金属材质等制作。另外，所述基座310和所述支承杆400A也可以同样地由如铝等那样具有导电性的金属材质等制作。在此情况下，在图3中所述紧固板430图示为与所述支承杆400A分离的部件，但不限于此，也可以形成为一体。
另一方面，为了提供基于紧固部件450的紧固空间并扩大与所述基座310的接触面积，所述紧固板430可以具有与所述支承杆400A相比相对更宽的截面积。在此情况下，所述紧固板430与所述基座310接触的面积与根据以往技术的利用带的接触面积相比显著变大，由此提高接地效率而能够确保通过等离子体蒸镀的薄膜厚度的均匀性。
另一方面，当将所述紧固板430连接于所述基座310的底面时，所述紧固板430的上面可能不紧贴于所述基座310的底面而彼此隔开。在此情况下，所述紧固板430和所述基座310的接触面积可能缩减。
因此，设置使得所述紧固板430和所述基座310的底面紧贴的紧固部件450。所述紧固部件450例如设置为螺栓等，使得所述紧固板430和所述基座310的底面紧贴。
在此情况下，所述紧固部件450可以连接成在连接所述紧固板430和所述基座310的底面的同时当所述基座310热膨胀时容许热膨胀。
图4是从下观察所述紧固板430的图。
参照图3以及图4，在所述紧固板430中可以设置沿着所述基座310的热膨胀方向形成的紧固孔412A。
在此，所述基座310的热膨胀方向可以定义为从所述基座310的中央部朝向边缘呈放射状延伸的方向，或者当所述基座310呈直角四边形形成时也可以定义为与相对更长的长边平行的方向。
另一方面，当所述紧固部件450具备主体部452时，所述紧固孔412A可以如图所示那样具有与所述主体部452相比更大的截面积。
例如，所述紧固孔412A图示为长孔形态，但不限于此，可以呈椭圆形或曲线形延伸预先确定的长度来形成。以下，设想所述紧固孔412A图示为长孔形态的情况来进行说明。
所述紧固孔412A以长孔形态长长地延伸，因此当通过所述紧固部件450连接所述紧固板430和所述基座310的底面时也能够在容许所述基座310的热膨胀的同时所述基座310和紧固板430保持连接状态。
即，所述紧固部件450的主体部452可以提供为仅在其下端部形成有螺纹454。因此，所述紧固部件450可以配置成在所述紧固孔412A中不被紧固而只是贯通过去，仅在所述紧固部件450的主体部452的端部形成的螺纹454紧固并连接于所述基座310的底面。
因此，当所述基座310热膨胀时，所述紧固部件450可以沿着所述基座310的热膨胀方向在所述紧固孔412A的内部中移动。
另一方面，通常，为了绝缘，所述基座310以及紧固板430的表面可以通过阳极处理(anodizing)之类表面处理等形成有绝缘膜(未图示)。在本发明中，采用在根据以往技术的基板处理装置或者基板支承单元中从未考虑过的通过基座支承部的接地结构，因此当所述紧固板430连接于所述基座310时需要电连接。
因此，需要在连接所述紧固部410A之前，在所述基座310和所述紧固板430彼此抵接的面不形成绝缘膜(未图示)。
在此情况下，在被连接所述紧固板430的所述基座310的底面区域以及所述紧固板430的上面从一开始不进行表面处理，或者去除被表面处理的绝缘膜。
图5是详细示出根据另一实施例的所述紧固部410A中的任一个结构的局部放大截面图。
参照图5，在本实施例中，可以在所述基座310的底面形成朝向上方凹陷的凹陷部312。
此时，可以在所述凹陷部312的内侧插入前述的紧固板430。例如，在所述凹陷部312中插入并连接所述紧固板430的上端部的一部分。
所述凹陷部312可以具有与所述紧固板430相比相对更大的大小。即，为了容许所述基座310的热膨胀，所述凹陷部312可以形成沿着所述基座310的热膨胀方向具有膨胀富余空间313。
因此，当所述基座310热膨胀时，由于所述膨胀富余空间313，所述凹陷部312可以不被所述紧固板430干涉而容许所述基座310的热膨胀。
当形成所述凹陷部312时，将所述紧固板430插入并连接于所述凹陷部312，从而确定所述紧固板430的连接位置而能够容易地连接所述紧固板430。
在此情况下，可以使得在图5中在所述基座310的底面形成的凹陷部312的侧壁区域和顶棚区域的绝缘膜不形成，使得所述紧固板430的上面和侧面的上方一部分的绝缘膜也不形成。
另一方面，参照图1，所述基座支承部460可以通过接地部700接地。所述接地部700可以将所述支承板440或所述支承杆400A、400B接地。
此时，若将所述支承杆400A、400B利用带等与腔室100连接来接地，则可能产生与前述的以往技术类似的问题。
另外，所述腔室100的内侧在工艺过程中保持真空或者接近于真空的压力状态，因此若将配置在所述腔室100内侧的基座支承部460连接到腔室100外部来接地，则需要用于保持腔室100内部的真空状态的额外的结构。
因此，在本实施例中，为了解决前述的问题，所述接地部700可以配置成将所述支承板440接地。
所述支承板440如上所述那样在所述腔室100的外部与所述支承杆400A、400B的下端部连接，配置有所述支承板440的空间保持常压状态而不是真空状态的压力。
因此，不需要用于当将所述支承板440接地时保持真空状态的额外的结构，另外若利用与以往技术的带相比截面积显著大的线缆等进行接地，则可以解决以往技术的问题。
以上，参照本发明的优选实施例进行了说明，但本技术领域的技术人员可以在不脱离以下叙述的权利要求书中记载的本发明的构思及领域的范围内对本发明施加各种修改及变更。因此，变形的实施若基本包括本发明的权利要求书的构成要件，则应视为全都包括在本发明的技术范畴中。
产业上可利用性
根据本发明，利用对大面积化的基座进行支承的基座支承部来接地，从而能够扩大基座和接地部之间的接触面积，由此能够提高接地效率。
另外，根据本发明，扩大基座的接地面积，从而能够基板表面和等离子体区域之间降低直流偏置电压(DC bias voltage)而使离子反应性下降来减少针对基板表面的等离子体损伤。
而且，根据本发明，替代以往技术的带而利用基座支承部来接地，因此在长期使用时也能够防止断线等问题。
Claims (4)
1.一种基板支承单元，其特征在于，具备：
基座，被安放基板，并通过与所述基座的底面中央部连接的驱动杆上下移动；
基座支承部，在所述基座的底面与所述驱动杆隔开预先确定的距离来支承所述基座，并与所述基座电连接；以及
接地部，通过所述基座支承部构成接地路径，
所述基板支承单元还具备：
紧固部，将所述基座支承部的上端部和所述基座的底面电连接，
所述基座支承部具备：
多个支承杆，与所述紧固部电连接并支承所述基座的底面；以及
支承板，在对所述基板进行工艺的腔室的外部与所述支承杆的下端部连接而上下移动，
所述接地部将所述支承板或所述支承杆接地。
2.根据权利要求1所述的基板支承单元，其特征在于，
所述紧固部将所述基座支承部的上端部和所述基座的底面连接成当所述基座热膨胀时容许热膨胀。
3.根据权利要求2所述的基板支承单元，其特征在于，
所述紧固部具备：
紧固板，与所述基座的底面电连接，并具备沿着所述基座的热膨胀方向形成的紧固孔；以及
紧固部件，贯通所述紧固孔而紧固于所述基座的底面。
4.根据权利要求3所述的基板支承单元，其特征在于，
所述基座和所述紧固板彼此抵接的面不形成绝缘膜。
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