CN1789490A - 用于制造薄膜的装置的基座 - Google Patents

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Abstract

一种用于在一衬底上制造一薄膜的装置的基座包括：一由其下的一支撑件支撑的主体；一在所述主体的一顶部表面处的铺设槽；一在所述铺设槽中的温度调节器；和一覆盖所述铺设槽的盖子。

Description

用于制造薄膜的装置的基座
本发明主张在韩国分别于2004年12月16日和2005年11月9日申请的韩国专利申请案第2004-0106874和2005-0106790号的权利，在此以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于在衬底上制造薄膜的装置的基座。
背景技术
迄今为止，显示器件通常使用阴极射线管(CRT)。目前，正努力研究和发展各种类型的平板显示器作为CRT的替代品，诸如液晶显示(LCD)器件、等离子显示屏(PDP)、场发射显示器和电致发光显示器(ELD)。
这些平板显示器在至少一个透明衬底处具有一光发射层或一光偏振层。近来，一主动式矩阵类型平板显示器由于其显示运动图像的高清晰度和高能力已被广泛使用，在所述显示器中以一矩阵方式排列复数个薄膜晶体管(TFT)。
所述平板显示器在一衬底上包括多个薄膜。因此，通过重复一薄膜沉积过程、一光刻过程、一薄膜蚀刻过程和一清洗过程来制造所述平板显示器。在对相应过程具有最佳环境的腔室中进行这些过程。
图1是说明一根据相关技术的具有一基座的PECVD(等离子体增强化学气相沉积)装置的示意性横截面图。
如图1中所说明，所述PECVD装置包括一具有一反应空间的腔室10、一在其上接收一衬底30的基座20、一通过复数个注入孔41将反应气体注入到衬底20上的气体分配板40和一连接到一外部气体贮存器(未图示)并将反应气体传输到所述气体分配板40的气体供应管80。
将气体分配板40安置于一等离子电极50下并将其附着到所述等离子电极50上。在气体分配板40与等离子电极50之间定义一缓冲空间42。首先将在缓冲空间42中流动的反应气体扩散于缓冲空间42中。
将等离子电极50连接到一供应RF功率的RF(射频)源60。在等离子电极50与RF源60之间安置一IMP(阻抗匹配箱)70。接地的基座20与等离子电极50电极相反。可用RF功率供应基座20。
支撑件21连接到基座20的中心部分的底部且支撑基座20。在基座20中安置一加热器90。
通过在基座20的底部表面处形成一铺设槽(laying groove)24、插入加热器90、用一盖子92覆盖铺设槽24并焊接盖子92与基座20之间的边界部分来紧密地密封铺设槽24而将加热器90安装于基座20中。因此，保护了加热器90不受反应气体影响。
由于基座20暴露于高腐蚀性反应气体中，衬底30放置于基座20上，所以一包括高抗腐蚀的铝(Al)的材料主要用于所述基座20。盖子92和焊接部分94也用铝(Al)制成，且因此防止了由于基座20、盖子92与焊接部分94的热膨胀系数之间的不同而引起的变形。
图2是说明根据相关技术的一位于一基座中的加热器的图案的平面图。
如图2中所说明，加热器90位于基座20的整个底部表面处，使得加热器90均匀加热整个基座20。
基座20连接到支撑件(图1的21)，于连接部分22处。加热器90的一端突出到所述连接部分22且连接到一在所述支撑件中延伸的电源线(未图示)，使得加热器90散发热量。为保护内部电子元件不受反应气体影响，密封连接部分22，使得反应气体不会在基座20与支撑件21之间泄漏。
然而，相关技术的基座存在一个问题，即，所述基座的外围部分向下弯曲。
图3是说明根据相关技术的弯曲的基座的示意性横截面图。在图3中，上部和下部箭头分别指示上部和下部部分的热膨胀的量。
相关技术基座的弯曲由某些原因产生。首先，铺设槽(图1的24)和焊接部分(图1的94)安置于基座20的底部表面处。因此，由于所述焊接部分在基座20的底部表面处的压力，所以基座20的上部部分比基座20的下部部分更多地热膨胀。
此外，如缝隙的铺设槽集中在基座20的下部部分处。因此，所述铺设槽在某种程度上吸收热膨胀，且因此基座20的上部部分比基座20的下部部分更多地热膨胀。
此外，在基座20上进行在衬底上制造薄膜的过程。因此，基座20的顶部表面直接受高温反应气体的影响，且因此基座20的上部部分比基座20的下部部分更多地热膨胀。
此外，基座20具有几十毫米的厚度。因此，由于基座20的重量，基座20的外围部分向下弯曲。
同时，随着基座20的尺寸增大，基座的弯曲也增大。由于基座的弯曲，所以衬底上薄膜的均匀性降低。
发明内容
因此，本发明针对一种用于在衬底上制造薄膜的装置的基座，其大体上避免了归因于相关技术的局限性和缺点的一个或一个以上的问题。
本发明的一个目标在于提供一种用于在衬底上制造薄膜的装置的基座，其可防止基座弯曲并改进衬底上的薄膜的均匀性。
本发明的另外特征和优点将陈述于下文的描述中，且将部分地从所述描述中明了，或可通过实践本发明而得以了解。本发明的目标和其它优点通过在成文的描述和本文的权利要求书以及附图中所特别指出的结构实现和达到。
为达到这些和其它优点且根据本发明的目的，如所体现和广泛描述的，一种用于在衬底上制造薄膜的装置的基座包括：一由一其下的支撑件所支撑的主体；一在所述主体的顶部表面处的铺设槽；一在所述铺设槽中的温度调节器；和一覆盖所述铺设槽的盖子。
在另一方面中，一种用于在衬底上制造薄膜的装置的基座包括：一由一其下的支撑件所支撑的第一主体；一安置在所述第一主体上并耦合到所述第一主体的第二主体；一在所述第一和第二主体的一个耦合表面处的铺设槽；一在所述铺设槽中的温度调节器；和一覆盖所述铺设槽的盖子。
应了解，前面的一般性描述和下文的详细描述均为示范性和解释性的，且希望如所主张的提供本发明的进一步解释。
附图说明
所包括的以提供本发明的进一步理解且并入并组成此说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，且连同描述一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1是说明根据相关技术的具有一基座的PECVD装置的示意性横截面图；
图2是说明根据相关技术的一位于一基座中的加热器的图案的平面图；
图3是说明根据相关技术的弯曲的基座的示意性横截面图；
图4是说明根据本发明的一个示范性实施例的基座的横截面图；
图5是说明图4的基座的上部和下部部分的热膨胀的横截面图；
图6A和图6B分别是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的分解透视图和横截面图；
图6C是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的横截面图；
图7A和图7B分别是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的分解透视图和横截面图；
图7C是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的横截面图；
图8A是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的横截面图；
图8B是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的横截面图；
图9A是说明根据本发明的另一个示范性实施例的升降销和升降销孔的横截面图；
图9B是说明根据本发明的另一个示范性实施例的升降销和升降销孔的横截面图。
具体实施方式
现将详细参看在附图中说明的本发明的说明的实施例。
图4是说明根据本发明的一个示范性实施例的基座的横截面图。
如图4中所说明，一根据示范性实施例的基座100在所述基座100的顶部表面处具有复数个铺设槽101。因此，一温度调节器90位于基座100的上部部分处的铺设槽101中。
更详细地说，由一支撑件150支撑基座100的基座主体110。在基座主体110的顶部表面处形成铺设槽101，且然后将加热器90插入所述铺设槽101中。此后，一盖子102覆盖其中接收温度调节器90的铺设槽101。然后，焊接所述盖子102与基座主体110之间的边界部分以形成一焊接部分131。在所述示范性实施例中，加热器90可用于温度调节器90。
盖子102的顶部表面可与基座主体110的顶部表面一致。通过研磨法可平面化所述焊接部分131，使得其不会从基座主体110的顶部表面突出。因此，基座100的顶部表面可为平坦平面。
由于考虑到热膨胀问题，盖子102和焊接部分131可由与基座主体110相同的材料制成。基座主体110可由一包括铝(Al)的耐腐蚀材料制成，且因此盖子102和焊接部分131可由所述耐腐蚀材料制成。
如上文所解释，在基座100的上部部分中形成铺设槽101。因此，由于焊接部分131的压力，所以在某种程度上防止了基座100的上部部分的热膨胀。又因为铺设槽101在某种程度上吸收基座100的上部部分的热膨胀，因此，如果基座100的上部和下部部分具有相同温度，那么上部部分比下部部分具有较少的热膨胀。
上部和下部部分的热膨胀之间的此差异引起一个对基座100的外围部分的向上力。然而，由于基座100的重量，引起一个对基座100的外围部分的地心引力的向下力。又因为在基座100的顶部表面上进行过程，所以基座100的上部部分具有一比基座100的下部部分的温度高的温度。归因于安置在上部部分处的铺设槽101的向上力有效地补偿归因于地心引力和由进行过程所引起的温度差异的向下力。
如此，根据铺设槽101形成于基座100的上部部分处，可平衡基座100的外围部分上所包括的向上和向下力。因此，可防止基座100的向下弯曲。
当将基座主体110对半划分时，可在基座主体110的上半部中形成铺设槽101。然而，铺设槽101的深度不限于此。
图5是说明图4基座的上部和下部部分的热膨胀的横截面图。在图5中，上部和下部箭头分别指示上部和下部部分的热膨胀的量。
如图5中所说明，因为铺设槽101安置于基座主体110的上部部分中，所以上部部分的热膨胀少于下部部分的热膨胀。因此，基座100不会弯曲而是平坦的。
图4和图5的基座可存在下面问题，即，因为焊接部分直接暴露于高温的反应气体，所以产生缺陷，诸如基座上的衬底(图1的30)的损坏。
可用下文的示范性实施例解决这些问题。
图6A和图6B分别是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的分解透视图和横截面图。
如图6A和图6B中所说明，基座主体包括第一和第二主体110和120。与图4的基座主体相类似，第一主体110包括在第一主体110的顶部表面处的铺设槽111，且另外包括在第一主体110的顶部表面上的复数个耦合突起114。此外，第二主体120包括在第二主体120的底部表面处的复数个耦合孔(coupling hollow)121。将耦合突起114插入相应的耦合孔121中以便耦合第一和第二主体110和120。
类似于图4的基座主体，在第一主体110的顶部表面处形成铺设槽111，且然后将加热器90插入铺设槽111中。此后，盖子102覆盖其中接收加热器90的铺设槽111。然后，焊接所述盖子102与第一主体110之间的边界部分以形成一第一焊接部分131。然后，平面化所述第一焊接部分131。
此后，利用耦合突起114和耦合孔121来耦合第一和第二主体110和120，并且焊接彼此接触的第一和第二主体的侧面部分以形成一第二焊接部分132。也可平面化所述第二焊接部分132。
第一和第二主体110和120可具有一矩形平面形状，然而，不限制第一和第二主体110和120的形状。第一和第二主体110和120具有相同的平面形状。第一和第二主体110和120可由相同材料制成。
如与图4的基座相类似，要求基座200的上半部分具有比基座200的下半部分较少的热膨胀，以防止外围部分向下弯曲。因此，第二主体120具有较薄厚度来满足所述要求。
举例来说，从第二主体120的顶部表面到铺设槽111的底部表面的厚度可小于基座200的一半的厚度。然而，不限制所述厚度且铺设槽111可具有更深的深度。
图6C是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的横截面图。
如图6C中所说明，除了接收第一主体的耦合突起的第二主体的结构之外，图6C的基座类似于图6A的基座。换句话说，第二主体120具有垂直穿过第二主体120的复数个通孔122，如与图6A的耦合孔不同。因此，通过将耦合突起114插入到代替图6A的耦合孔的耦合通孔122中来耦合第一和第二主体110和120。
因为耦合突起114穿过耦合通孔123并且被暴露，所以可焊接耦合突起114和第二主体120。可平面化一第三焊接部分133。尽管所述第三焊接部分133安置于基座200的顶部表面处，但图6C的基座的顶部表面具有比将焊接部分沿盖子的边界部分安置的图4的基座的顶部表面较少的不均匀性。
图7A和图7B分别是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的分解透视图和横截面图。
如图7A和图7B中所说明，除了耦合突起和耦合孔的位置之外，图7A和图7B的基座300类似于图6A和图6B的基座。换句话说，在图7A和图7B的基座300中，如与图6A和图6B的基座相反，分别在第二和第一主体120和110中形成耦合突起115和耦合孔123。因此，将第二主体120的耦合突起115插入到第一主体110的耦合孔123中，从而耦合第一和第二主体110和120。
图7C是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的横截面图。
如图7C中所说明，除了耦合突起和耦合通孔的位置之外，图7C的基座300类似于图6C的基座。换句话说，在图7C的基座300中，与图6C的基座相反，分别在第二和第一主体120和110中形成耦合突起115和耦合通孔124。因此，将第二主体120的耦合突起115插入到第一主体110的耦合通孔124，从而耦合第一和第二主体110和120。
因为耦合通孔124垂直穿过第一主体110，所以将耦合突起115和第一主体110焊接在第一主体110的底部表面处。
图8A是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的横截面图。
如图8A中所说明，除了铺设槽和加热器的位置之外，图8A的基座400类似于图6A和图6B的基座。换句话说，在图8A的基座400中，与图6A和图6B的基座不同，在第二主体120中形成铺设槽112。因此，也将加热器90安置在第二主体120中，并且也将盖子104和第一焊接部分131安置在第二主体120中。将第一主体110的耦合突起114插入到第二主体120的耦合孔121中，从而耦合第一和第二主体110和120。
图8B是说明根据本发明的另一个示范性实施例的基座的横截面图。
如图8B中所说明，除了铺设槽和加热器的位置之外，图8B的基座400类似于图7A和图7B的基座。换句话说，在图8B的基座400中，如与图7A和图7B的基座不同，在第二主体120中形成铺设槽112。因此，也将加热器90安置在第二主体120中，并且也将盖子104和第一焊接部分131安置在第二主体120中。将第二主体120的耦合突起115插入到第一主体110的耦合孔123中，从而耦合第一和第二主体110和120。
同时，如与图6C和图7C相类似，图8A和图8B的基座也可具有耦合通孔而不是耦合孔。
在上文所描述的示范性实施例中，在第一和第二主体中的一个上布置耦合突起，而在第一和第二主体中的另一个中布置耦合孔(或耦合通孔)。然而，应了解，可在第一和第二主体中适当布置诸如耦合突起和耦合孔(或耦合通孔)的耦合部件。
尽管图4到图8C中未展示，但是可通过一支撑件150中的电源线将加热器90连接到一外部电源。
上文所描述的示范性实施例的基座还包括一降低和升高一衬底的升降销(lift pin)以在基座上装载并卸载所述衬底，以及一垂直地穿过基座的升降销通孔。
如果形成所述升降销孔使得所述升降销孔穿过图6A到图8B中所示的第一和第二主体，那么因为第一和第二主体的热膨胀之间的差异可产生所述升降销与第一和第二主体的干扰。反应气体又可通过第一和第二主体之间的边界流入基座中，从而可使基座的内部组件降级。
可用下文的示范性实施例来解决这些问题。
图9A是说明根据本发明的另一个示范性实施例的升降销和升降销孔的横截面图。
如图9A中所说明，如与图7C的耦合突起相类似，基座400的第二主体120具有垂直地穿过第一主体110的耦合突起115，且在耦合突起115中形成一定义为升降销孔140的通孔。将升降销26插入到升降销孔140中，从而升降销26向上和向下移动。将耦合突起115的侧面部分焊接到第一主体110以形成一第四焊接部分134。
图9B是说明根据本发明的另一个示范性实施例的升降销和升降销孔的横截面图。
如图9B中所说明，如与图6C耦合突起相类似，基座500的第一主体110具有垂直穿过第一主体110的耦合突起114，且在耦合突起114中形成一定义为升降销孔140的通孔。
在图9A和图9B的基座中，在从第一主体或第二主体扩展而没有穿过第一和第二主体的耦合突起中形成升降销孔。因此，可防止升降销与第一和第二主体的干扰以及反应气体流入基座内。
如上文所解释，根据铺设槽位于基座的上部部分中，基座的上部部分比基座的下部部分具有较少的热膨胀，使得所述热膨胀的差异补偿了归因于地心引力和归因于高温的反应气体而引起的温度差异的向下力。因此，可防止基座的弯曲，并且因此可改进在衬底上形成的薄膜的均匀性。
可将所述示范性实施例的基座应用于制造薄膜的各种类型的装置中，所述装置诸如一PECVD装置、一CVD(化学气相沉积)装置、蚀刻器等。
所属领域的技术人员将明了可在不偏离本发明的精神或范畴的情况下对本发明的基座作出各种修改和变化。举例来说，本发明也可应用于其它显示器件。因此，希望本发明覆盖在上述权利要求书和其等同物的范畴内的本发明的修改和变化。

Claims (13)

1.一种用于在一衬底上制造一薄膜的装置的基座，其包含：
一由其下的一支撑件支撑的主体；
一在所述主体的一顶部表面处的铺设槽；
一在所述铺设槽中的温度调节器；和
一覆盖所述铺设槽的盖子。
2.根据权利要求1所述的基座，其中所述温度调节器包括一加热器。
3.根据权利要求1所述的基座，其中所述盖子被焊接到所述主体。
4.根据权利要求1所述的基座，其中所述主体为一第一主体且进一步包含一安置在所述第一主体上且耦合到所述第一主体的第二主体。
5.根据权利要求4所述的基座，其中所述第一和第二主体由相同材料制成。
6.根据权利要求4所述的基座，其中所述第一和第二主体的侧面部分通过焊接耦合。
7.根据权利要求4所述的基座，其中所述第一和第二主体包括分别对应于彼此的第一和第二耦合部件。
8.根据权利要求7所述的基座，其中所述第一和第二耦合部件中的一者包括一耦合突起，且所述第一和第二耦合部件中的另一者包括一耦合孔。
9.根据权利要求7所述的基座，其中所述第一和第二耦合部件中的一者包括一耦合突起，且所述第一和第二耦合部件中的另一者包括一耦合通孔。
10.根据权利要求9所述的基座，其中所述耦合突起具有一其中接收一升降销的升降销孔。
11.根据权利要求9所述的基座，其中所述耦合突起被焊接到具有所述相应耦合通孔的所述第一和第二主体中的一者。
12.根据权利要求3所述的基座，其中所述焊接部分是平坦的。
13.一种用于在一衬底上制造一薄膜的装置的基座，其包含：
一由其下的一支撑件支撑的主体；
一安置在所述第一主体上且耦合到所述第一主体的第二主体；
一在所述第一和第二主体的耦合表面之一处的铺设槽；
一在所述铺设槽中的温度调节器；和
一覆盖所述铺设槽的盖子。
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