CN219526775U - 载片装置以及等离子体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了载片装置以及等离子体设备。该载片装置，用于载置片材，包括：基台，在载置面上载置所述片材；多个定位件，分别沿垂直于所述载置面的方向可伸缩地安装到所述基台，从所述片材的四周边缘对所述片材进行定位；压边件，与所述载置面相对，与所述基台之间可靠近或者远离，在靠近所述基台时，压住所述片材的四周边缘，并且压住多个所述定位件以使所述定位件缩回。本实用新型的载片装置，能够用在等离子体设备中载置片材，并能够减少鞘层区域、提高对片材进行工艺的均匀性。

Description

载片装置以及等离子体设备

技术领域

本实用新型涉及等离子体镀膜技术领域，尤其涉及载片装置以及等离子体设备。

背景技术

现有技术当中，等离子体设备广泛应用在半导体器件的制造当中。产生等离子体的方法包括直流放电、电感耦合、电容耦合以及射频放电等。由于等离子体中电子质量较小，运动速度较快，会在基材(例如片材)的接触表面形成鞘层。鞘层内部特性不同于等离子体主流区域，不再保持电中性，且具有电场分布。

在现有的等离子体设备中，通常采用导体或者绝缘体作为等离子体的束缚边界，其产生的等离子体与束缚边界之间不可避免地产生鞘层。此外，在例如对片材例如面板等进行镀膜等的等离子体设备中，由于面板较薄、受热不均以及残留应力等，容易产生例如面板翘曲的情况。面板翘曲可能会形成例如“笑脸形”、“哭脸形”以及“波浪形”等。在面板工艺(例如镀膜工艺)中，为了提高工艺均匀性，而要求面板表面尽量平整。为此，现有技术当中，通过将面板载置在载片装置上，并通过压边装置压住面板的边缘，从而使面板的表面平整。

此外，面板由于边缘被压边装置覆盖而无法进行镀膜。并且，根据等离子体的特性，由于压边装置所导致的边缘效应，在压边装置的上方区域，也会出现工艺无法到底的区域，这会导致面板的四周边缘和中间区域的工艺不均匀(导致等离子体鞘层)。具体来说，等离子体主流区域对应面板的工艺保证区域，压边装置遮挡的面板的部分以及压边装置引起的鞘层区域为工艺无法保证区域(即边缘排除区域)。压边装置的宽度过大，会导致面板被遮挡的部分增大，而压边装置高度过高，则会导致鞘层区域变大。此外，压边装置高度过高时，为了降低压边装置的坡度，抑制鞘层区域的增加，压边装置的宽度可能会增加，而压边装置的宽度增加，则进一步导致边缘排除区域增大。

因此，压边装置的高度对边缘排除区域的影响较大。

实用新型内容

本实用新型旨在至少一定程度上解决现有技术问题之一，为此，本实用新型提出了一种载片装置，其能够用在等离子体设备中载置片材，并能够减少减少边缘排除区域，增大工艺保证区域。此外，本实用新型还提出了具有该载片装置的等离子体设备。

根据本实用新型第一方面的载片装置，用于载置片材，包括：基台，在载置面上载置所述片材；多个定位件，分别沿垂直于所述载置面的方向可伸缩地安装到所述基台，从所述片材的四周边缘对所述片材进行定位；压边件，与所述载置面相对，与所述基台之间可靠近或者远离，在靠近所述基台时，压住所述片材的四周边缘，并且压住多个所述定位件以使所述定位件缩回。

根据本实用新型第一方面的载片装置，具有如下有益效果：能够用在等离子体设备中载置片材，并能够减少边缘排除区域，增大工艺保证区域。

在一些实施方式中，所述基台在所述载置面的四周边缘开设有多个安装孔，各所述定位件分别通过弹性件可伸缩地安装到所述安装孔。

在一些实施方式中，所述定位件的远端具有定位部，所述定位部设置为：在所述定位件不被所述压边件压住的状态下，部分容置在所述安装孔内且部分从所述安装孔伸出；在所述定位件被所述压边件压住的状态下，部分从所述安装孔伸出以对所述片材进行定位。

在一些实施方式中，在所述定位件被所述压边件压住的状态下，所述定位部的从所述安装孔伸出的部分的高度，沿垂直于所述载置面的方向不高于所述片材的与所述压边件抵接的表面的高度。

在一些实施方式中，所述压边件的中部开设有用于避让所述片材的工艺区域的、贯穿的槽部，所述槽部的四周边缘设置有压紧部，在所述压边件靠近所述基台时，所述压紧部抵接所述片材的四周边缘。

在一些实施方式中，所述压紧部的与片材相反的一侧，设置有倾斜面，所述倾斜面从所述槽部的外侧朝向所述压紧部平滑地倾斜。

在一些实施方式中，所述倾斜面与所述压紧部的抵接所述片材的抵接面之间的角度为35°以下。

根据本实用新型第二方面的等离子体设备，具有真空室，所述真空室内设置有上述任一项的载片装置。

根据本实用新型第二方面的等离子体设备，能够减少边缘排除区域，增大工艺保证区域。

在一些实施方式中，还包括第一驱动部，所述基台被搭载在所述第一驱动部上，并被所述第一驱动部驱动而靠近或者远离所述压边件。

在一些实施方式中，所述载片装置还包括顶针，所述顶针可伸缩地安装到所述基台的所述载置面区域；所述等离子体设备还包括第二驱动部，在所述基台远离所述压边件的状态下，所述第二驱动部可驱动所述顶针顶起所述片材，以使所述片材脱离所述载置面。

附图说明

图1是本实用新型的载片装置的一种实施方式的剖视示意图。

图2是图1的基台的俯视图。

图3是图1中的A处的局部放大图。

图4表示图3中的压边件未压住定位件的状态下的示意图。

图5是图3中的B处的局部放大图。

图6是具有本实用新型的载片装置的等离子体设备的简略示意图。

图7是现有技术的压边件以及定位件的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实施方式的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实施方式，而不能理解为对本实施方式的限制。

在本实施方式的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施方式的限制。

在本实施方式的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实施方式的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实施方式中的具体含义。

此外，在本实施方式的描述中，相同或者相似的技术特征有时会赋予相同的附图标记。

参照图1至图6，根据第1实施方式的载片装置100，用于载置例如玻璃面板等的片材300。该载片装置100包括：基台101、多个定位件102以及压边件103。基台101在载置面104上载置片材300。多个定位件102分别沿垂直于载置面104的方向可伸缩地安装到基台101。各定位件102分别从片材300的四周边缘对片材300进行定位。压边件103设置在载置面104的一侧并与载置面104相对。压边件103与基台101之间可靠近或者远离。在靠近基台101时，压边件103压住片材300的四周边缘，并且压住多个定位件102以使定位件102缩回。

根据本实施方式的载片装置100，能够用在等离子体设备200中载置片材300，并能够减少边缘排除区域，增大工艺保证区域。

参照图7，具体来说，现有技术当中，定位件102直接固定在基台101上，并相对于基台101的载置面104突起。在压边件103压住片材300时，需要避让这些突起的定位件102。为此，现有技术当中，压边件103的边缘的位置需要形成一个凸包105，然后在凸包105的位置开设用于避让定位件102的避让孔106。但是，这个凸包105会导致定位件102的边缘位置变厚，根据等离子体的特性，这个变厚的部分可能会导致等离子体无法覆盖片材300的边缘位置，进而影响局部的工艺，导致鞘层区域过大、进而导致工艺的不均匀、工艺保证区域较小。

继续参照图1至图5，在本实施方式的载片装置100当中，通过将用于对片材300进行定位的定位件102设置为沿垂直于载置面104的方向可伸缩，不仅能够对片材300进行定位，而且在压边件103压住定位件102的时候，能够缩回，因此，无需在压边件103上设置用于避让定位件102的类似于凸包105的这样的结构，由此，能够减少压边件103的压住片材300的四周边缘的高度，在压边件103的厚度能够减少的情况下，由此能够减少鞘层区域、并由此增大工艺保证区域。

继续参照图6，作为载片装置100所应用的等离子体设备200，可列举例如等离子体镀膜设备或者等离子体蚀刻设备等。作为等离子体镀膜设备，可列举电感式等离子体镀膜设备以及电容式等离子体镀膜设备等。以等离子体镀膜设备为例，例如，在具备本实施方式的这种载片装置100的情况下，等离子体镀膜设备能够提高在片材300的四周边缘的区域的膜层的厚度，提高片材300的整体镀膜的均匀性。作为等离子体设备200，例如包括真空室201，在等离子体设备200为镀膜设备的情况下，真空室201为镀膜室。载片装置100容置在真空室201内。具体来说，载片装置100的压边件103可以被固定在真空室201内，并位于例如等离子体发生器(未图示)的下方。基台101则设置在压边件103的下方。

在本实施方式的载片装置100中，基台101通过例如第一驱动部202驱动而靠近或者远离压边件103(后述)。

继续参照图1至图5，并主要参照图2、图3，基台101例如大致呈平板状，载置面104大致呈平面状，载置面104根据片材300的形状，而可以形成为例如矩形状、圆形状等各种形状。此外，载置面104的四周边缘例如形成有环状的突起部107，突起部107的形状也根据片材300的形状而设置，例如可以形成为矩形的环状、圆形的环状等。在片材300被载置于载置面104的情况下，环形的突起部107直接支撑片材300的四周边缘。换言之，片材300在载置面104当中，可以仅四周边缘被支撑在突起部107中，而中部的区域可能没有与载置面104接触。由此，能够实现在压边件103压住片材300的四周边缘的情况下，片材300整体能够自适应地进行一定程度的调整。多件定位件102环绕载置面104的四周而分布。在一个具体的实施例中，载置面104例如呈矩形状，定位件102分别在载置面104的各个边缘设置有两个。由此，能够从各个位置对片材300进行可靠的定位。

继续参照图4、图5，基台101在载置面104的四周边缘开设有多个安装孔108，各定位件102分别通过弹性件112可伸缩地安装到安装孔108。具体来说，例如，定位件102呈具有阶梯的圆柱状。定位件102具有处在远端的大径端和处在基端的、外径比大径端小的小径端，其中，大径端作为定位部109，小径端可以作为导向部110。与此对应，安装孔108也具有大孔端(未标记附图标记)和孔径比大孔端小的小孔端(未标记附图标记)。定位件102的容置在安装孔108内，并且，定位件102的导向部110可以沿安装孔108的小孔端滑动。由此，定位件102能够相对安装孔108高精度地伸缩。定位件102在小径端的一侧开设有容纳孔111。弹性件112容纳并固定在容纳孔111内。弹性件112的类型并不特别限定，可以列举各种压缩型弹簧等。以弹簧为例，例如，弹簧的一端可以通过焊接、螺纹锁紧等方式固定到安装孔108的底部，弹簧的另一端则可以通过焊接、螺纹锁紧等方式固定到定位件102的容纳孔111的底部。由此，各定位件102能够通过弹性件112而可靠地保持在安装孔108中，并沿安装孔108可伸缩。

继续参照图4、图5，并辅助参照图2，定位部109设置为：在定位件102不被压边件103压住的状态下，部分容置在安装孔108内且部分从安装孔108伸出。在定位件102被压边件103压住的状态下，部分从安装孔108伸出以对片材300进行定位。具体来说，在初始状态下，即弹性件112未被压缩的情况下，定位件102的定位部109部分容置在安装孔108内且部分从安装孔108伸出，在此状态下，能够对片材300进行可靠的定位，从而起到以往的定位件102的功能。例如，定位部109的外周形成有引导面113，片材300通过该引导面113而被引导并准确地被载置于基台101的载置面104上。当基台101被驱动上升到定位件102与压边件103抵接的位置的情况下，随着基台101的进一步被驱动，定位件102被压边件103压住而挤压弹性件112从而朝向安装孔108缩回。在此情况下，定位部109仍然设置为至少部分从安装孔108伸出，以对片材300进行定位，抑制在压边件103和片材300接触的时候，片材300偏移的情况。由此，尽管定位件102由于被压边件103压住而缩回，但是仍然能够保持对片材300的定位的状态。

继续参照图5，此外，为了进一步减少压边件103的厚度，减少鞘层区域，在定位件102被压边件103压住的状态下，定位部109的从安装孔108伸出的部分的高度，沿垂直于载置面104的方向不高于片材300的与压边件103抵接的表面的高度。具体来说，尽管为了保持定位件102对片材300的定位的状态，而使定位件102的定位部109保持从安装孔108伸出的状态，但是，该伸出的部分的高度越低，则越有利于减少压边件103的厚度。为此，可以使定位部109的从安装孔108伸出的部分的高度，与片材300的与压边件103抵接的表面的高度大致相同或者低于该高度。由此，能够实现在设计压边件103的时候，可以完全不需要考虑定位件102的高度。例如，压边件103的压紧部114(后述)中的与基台101相对的抵接面115可以设置成平面，在压住片材300的四周的边缘的同时，将定位件102压住即可，无需开设用于避让定位件102的其他的“凸包105”等。

继续参照图1、图3以及图4，压边件103的中部开设有用于避让片材300的工艺区域的、贯穿的槽部116，槽部116的四周边缘设置有压紧部114，在压边件103靠近基台101时，压紧部114抵接片材300的四周边缘。压边件103例如整体上也大致呈板状，槽部116在压边件103的中部开设。槽部116的形状并不特别限定，例如根据片材300的形成而开设，可以是矩形状、圆形状等。为了尽可能地避让片材300的工艺区域，压紧部114与片材300的边缘抵接的区域的宽度例如可以是1mm左右。在压边件103的压紧部114抵接片材300的四周边缘时，压边件103的压紧部114和设置在载置面104的四周边缘的突起部107一起夹持着片材300的四周边缘。

继续参照图3至图5，并辅助参照图1，为了提高对片材300进行工艺的均匀性，抑制等离子体鞘层区域的大小，压边件103的压紧部114的与片材300相反的一侧，设置有倾斜面117，倾斜面117从槽部116的外侧朝向压紧部114平滑地倾斜。倾斜面117例如从压边件103的与片材300相反的一侧的表面，朝向压紧部114倾斜且平滑地延伸，并延伸到压边件103的中部的槽部116的内侧表面。由此，通过使倾斜面117从槽部116的外侧朝向压紧部114平滑地倾斜，能够抑制等离子体密度在压紧部114的上方发生骤变。为了进一步抑制等离子体密度在压紧部114的上方发生骤变，提高等离子体整体的均匀性，倾斜面117与压紧部114的抵接片材300的抵接面115之间的角度R1为35°以下，此外，角度R1例如可以为0°以上。

由此，能够尽可能地扩大等离子体能够涵盖的区域，并使等离子体在片材300的中部的区域和四周边缘的区域的密度更加均匀，从而提高等离子体对片材300进行工艺的均匀性较少鞘层区域。此外，由于压边件103的高度较低，因此即使在压紧部114的宽度(即压紧部114与片材300的重叠的部分)较窄的情况下，也能够抑制倾斜面117的陡峭，由此，能够进一步减少边缘排除区域。

继续参照图6，如上所述，上面各实施方式的载片装置100可以应用到等离子体设备200中。更加具体地，根据第2实施方式的等离子体设备200，其在真空室201内具有载片装置100。由此能够提高等离子体设备200对片材300进行工艺的均匀性。该等离子体设备200可以包括第一驱动部202，第一驱动部202例如包括第一驱动件203以及支撑装置204。第一驱动件203可以选择气缸或者电机，第一驱动件203设置在真空室201的外部。支撑装置204的一端和第一驱动件203连接，另一端密封地伸到真空室201内。支撑装置204可以使用现有的等离子体设备200中所使用的用于支撑基台101的装置。基台101被支撑在支撑装置204的处在真空室201内的一端。由此，当第一驱动件203驱动支撑装置204沿基台101和压边件103相互对置的方向移动时，基台101可靠近或者远离压边件103。

在基台101靠近压边件103的时候，被载置在基台101的载置面104(更具体而言，可以是被载置在载置面104的四周边缘的突起部107)的片材300的四周边缘抵接压边件103，由此，基台101(的载置面104的四周边缘的突起部107)和压边件103在第一驱动部202的作用下，共同夹持着片材300，以抑制片材300的翘曲等。

此外，为了便于机械手等抓取片材300，在一些实施方式中，载片装置100还可以包括顶针118，顶针118可伸缩地安装到基台101的载置面104区域。与此对应，等离子体设备200还可以包括第二驱动部205，在基台101远离压边件103的状态下，第二驱动部205可驱动顶针118顶起片材300，以使片材300脱离载置面104。具体来说，顶针118可以包括多个，分别可伸缩地挂在基台101的载置面104区域。第二驱动部205也包括与顶针118对应的多个，各第二驱动部205例如包括第二驱动件206以及顶升装置207。第二驱动件206可以选择例如气缸或者电机，第二驱动件206设置在真空室201的外部。顶升装置207的一端与第二驱动件206连接，另一端密封地伸到真空室201内。顶升装置207可以使用现有的等离子体设备200中所使用的用于顶升顶针118的装置。由此，在第一驱动部202驱动基台101远离压边件103的状态下，第二驱动部205可以驱动顶针118顶起片材300，由此能够使片材300脱离载置面104。在片材300脱离载置面104的情况下，能够便于机械手伸进并抓取片材300。

尽管已经示出和描述了本实施方式的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实施方式的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实施方式的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.载片装置，用于载置片材，其特征在于，包括：

基台，在载置面上载置所述片材；

多个定位件，分别沿垂直于所述载置面的方向可伸缩地安装到所述基台，从所述片材的四周边缘对所述片材进行定位；

压边件，与所述载置面相对，与所述基台之间可靠近或者远离，在靠近所述基台时，压住所述片材的四周边缘，并且压住多个所述定位件以使所述定位件缩回。

2.根据权利要求1所述的载片装置，其特征在于，所述基台在所述载置面的四周边缘开设有多个安装孔，各所述定位件分别通过弹性件可伸缩地安装到所述安装孔。

3.根据权利要求2所述的载片装置，其特征在于，所述定位件的远端具有定位部，所述定位部设置为：

在所述定位件不被所述压边件压住的状态下，部分容置在所述安装孔内且部分从所述安装孔伸出；

在所述定位件被所述压边件压住的状态下，部分从所述安装孔伸出以对所述片材进行定位。

4.根据权利要求3所述的载片装置，其特征在于，在所述定位件被所述压边件压住的状态下，所述定位部的从所述安装孔伸出的部分的高度，沿垂直于所述载置面的方向不高于所述片材的与所述压边件抵接的表面的高度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的载片装置，其特征在于，所述压边件的中部开设有用于避让所述片材的工艺区域的、贯穿的槽部，所述槽部的四周边缘设置有压紧部，在所述压边件靠近所述基台时，所述压紧部抵接所述片材的四周边缘。

6.根据权利要求5所述的载片装置，其特征在于，所述压紧部的与片材相反的一侧，设置有倾斜面，所述倾斜面从所述槽部的外侧朝向所述压紧部平滑地倾斜。

7.根据权利要求6所述的载片装置，其特征在于，所述倾斜面与所述压紧部的抵接所述片材的抵接面之间的角度为35°以下。

8.等离子体设备，具有真空室，其特征在于，所述真空室内设置有权利要求1至7中任一项所述的载片装置。

9.根据权利要求8所述的等离子体设备，其特征在于，还包括第一驱动部，所述基台被搭载在所述第一驱动部上，并被所述第一驱动部驱动而靠近或者远离所述压边件。

10.根据权利要求9所述的等离子体设备，其特征在于，所述载片装置还包括顶针，所述顶针可伸缩地安装到所述基台的所述载置面区域；

所述等离子体设备还包括第二驱动部，在所述基台远离所述压边件的状态下，所述第二驱动部可驱动所述顶针顶起所述片材，以使所述片材脱离所述载置面。