TW200537990A - An electrostatic discharge protection device and an apparatus using the same - Google Patents

Description

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一、發明所屬之技術領域： 本發明係有關於一種靜電（Electro s ESD)消除裝置及其應用，特 Damage ’ ^ ^ ^ . . ^ f別疋應用在傳送物與傳送機構 白不具導電此力部又容易產生靜電累積之機構， 2 不面板製造廠中的基板傳送機構。 曰曰^ 二、先前技術：

目前平面顯示器製造過程中常使用滚軸傳送方式 :加工基板，且為了避免接觸面積過大造成髒污黏: 傷，-般都t加上橡膠材質或塑膠材質所製成之環狀物居 做緩衝材’並利用它與欲加工基板的摩擦來達到傳^之= 的。又因在常溫或溫度低於攝氏6〇〇度之傳送機構中所使 用之1〇mZer、soft X-ray等靜電消除器，在溫度高於 氏600度之工作環境中無法發揮消除靜電之功能。所以， 當加工製程溫度高於橡膠材質或塑膠材質所製成之環狀 及一般^屬（例如鐵）所製成之滾軸的最高耐熱溫度時，則 改用财1¾温材之滾轴。

目前常用之耐高溫材滾軸為石英滾軸，但因一般欲加 工基板多為玻璃基板，其與石英滾軸皆為絕緣物質，在藉 由摩擦以達到傳送目的的機構中常會造成靜電不易消散; 容易累積，當靜電累積至一定程度便會對產品造成傷害。 以目前低溫多晶矽液晶顯示器（LTps LCD)製程為例， 其中快速高溫退火技術（Rapid Thermai Annealin/

Process，RTP)，是目前最常應用於高溫退火製程階段的

200537990 五、發明說明（2) 一種技術。典型的快速高溫退火機台丨主要結構如第1圖所 示’圖中’ 1 0為預熱區（pre-heat Zones)，其係以紅外線 鹵素燈（Infrared halogen lamps)，將玻璃基板42由室 溫漸進加熱至特定之預熱溫度。20為熱製程區（Thermal Process)，其係以氙氣燈（Xenon Arc Lamp)，將玻璃基板 42上所沈積之多晶矽層（silicon filin layer)，從預^溫 度快速加熱至所設定之製程溫度。3 〇為後製程加熱區 (Post-process heating Zones)亦稱做冷卻區，其係以 紅外線li素燈（Infrared halogen lamps)，將玻璃基板42 由高溫狀態緩和降至低溫，避免因急速降溫造成玻璃基板❼ 42碎裂。傳送系統（Conveyor System) 50係利用馬達經齒 輪帶帶動滾軸40(quartz roller)，利用滾軸4〇的轉動將 玻璃基板42傳送通過上述各加熱區。第2圖中即顯示快速 加熱室（RTP Chamber )10的俯視示意圖，滾軸4〇被固定於 兩側壁41(Side Chamber Wall)之間，玻璃基板42置於滾 軸40的上方沿著箭頭方向前進。 第3圖係顯示一傳統滾轴4〇之結構示意圖，其係由一 石英滚軸400及兩不銹鋼支撐套筒4〇2所組成，由於玻璃基 板4 2利用連續與石英滚軸4 〇 〇摩擦來達到傳送之目的。但

是當玻璃基板42與石英滾軸4〇〇摩擦的同時，玻璃基板42 與石英滾軸4 0 0的表面都會產生靜電，且玻璃基板42與石 英滾軸400均為絕緣物質，造成靜電不易消散而容易累 積，尤其是累積在冷卻區及加熱室内傳送產品之石英滾軸 表面的靜電，當靜電累積至一定程度，便對產品造成損

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圖圈選處，顯示在產品導線（或 害而產生焦痕，因而進一步導 害，例如在第4A圖及第4B 是接點）的尖端會因靜電損 致漏電情況產生。 三、發明内容： 有鑑於此，本發明之主要目 置，適用於容易產生靜電之傳送 中進行加工製程之機器或裝置， 台。本發明之靜電消除裝置係包 撐件，各該導電支撐件具有二套 ^，另一端則設於該回火機台之 桿之端部與對應套筒間形成一容 件，各該導電彈性元件設置於該 彈性元件之兩端並與該導電軸桿 接頭，包括一接頭本體及一連接 於該導電支撐件一端，並可相對 件則固設於該回火機台之一壁面 置上設置有一導線耦接至接地端 接著，本發明提供一低溫多 璃基板之多晶矽層進行一加熱製 滾轴，各該滾軸係設於該兩側壁 板，各該滾軸包括··一導電軸桿； 支撐件具有一套筒並設置於該導 桿之端部與對應套筒間形成一容 的在於提供一靜電消除裝 裝置’特別是在高溫環境 例如是低溫多晶矽回火機 括··一導電軸桿；兩導電支 筒並設置於該導電軸桿兩 對應侧壁上，在該導電軸 置空間；兩導電彈性元 對應容置空間中，該導電 及套筒接觸；一導電旋轉 件’其中該接頭本體係設 於該連接件旋轉，該連接 中；在該連接件之特定位 上。 晶矽回火機台，用以將玻 程’係包括：兩側壁；複數 間用以乘載至少一玻璃基 兩導電支撐件，各該導電 電軸桿兩端，在該導電轴 置空間；兩導電彈性元

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t各導電弹性元件設置於該對應容置空間中，該導雷 彈性元件之兩端並盥哕莫雷鈾煜 〜V電 拉 該導電軸杯及套请接觸；一導電旋轉 接頭.包括一接頭本體及一連接件，其中該接頭本體係設 於該導電支撐件-端’並可相對於該連接件旋 連 件則固=於該回火機台之—側壁面中；在該連接件之"特連定接 :f亡：ί ί叙導線耦接至接地端上;以及一傳送系統， =動忒複數個導電軸桿轉動以運送該至少一玻璃基 為y讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 明顯易懂’下文特舉一較佳實施例，i配合所附圖示 詳細說明如下： 四、實施方式： 第5圖係顯示本發明應用在滾軸之結構示意圖，其係 適於設置於一機台之傳送裝置中（圖未示）。 導電軸桿3 0係為不銹鋼材質或碳化矽材質之軸桿，其 中石反化石夕材質可耐高溫，適於應用於例如回火機台的加熱 室（heater chamber)中，亦可以其他耐高溫之導電材質製 成，例如矽化鉬、石墨、金屬碳化物等可耐6 〇 〇 〇c以上之 導電材質。 藉由本實施例之導電滾軸30，當在傳送玻璃基板時， 玻璃基板與滚軸因摩擦而產生的靜電可傳送分散於滚軸軸 體上，如此可以降低因摩擦而產生之微粒和靜電，使產品 的良率提昇。

0773-A30214TWF(N1) ;P92150 ;raike. ptd 第9頁 200537990 五、發明說明（5) 圖係顯示本發明靜電消除裝置一較佳實施例之平 中=為Γ氏”用於-高溫加工環境之機台的傳送系統 :t為低溫多晶矽回火機台’該靜電 括後數滾軸3以承载 玻璃基板（ 係包 導電軸物、導電切件32、導電彈性元件 轉接頭36。 丁μ汉導電方疋 導電軸桿30係為不銹鋼材質或碳化矽 中礙切材質可对高溫，適於應用於回火丄=室其 ea er chamber)中，亦可以其他耐高溫之導電 、石墨、金屬碳化物等可耐高溫（6〇〇°C以 &用於+H 不銹鋼材質軸桿因不耐高溫，因此只 月匕用於加熱室以外之傳送區域。 ，件ίίΪί桿3〇之兩端設置導電支撐件32，每-導電支 牙 八有套筒320設置於導電軸桿30之兩端，該套筒32 例如為不錄鋼套筒，導電支樓件32 -端設於機台之對應 壁41上，在該導電軸桿30之端部與套筒320間形成有容"置 ;=菩在不錄鋼套筒320中設有導電彈性元件34，例如 ί ΪΓ =觸於套筒32°之底部及導電軸桿3°之 US導電彈性元件34亦可為金屬彈片或其他導電 導電旋轉接頭36例如為一水銀接頭，包一 36〇及一連接件362，其中接頭本體36Q設置於導電接支頭撑本件體 32之-端，並可相對於連接件36 2旋轉，連接件川則固定

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第10頁 200537990 五、發明說明（6) ::::壁。41中’在連接件362上更設有-導線38ί*接至 徉榀# * & + , # 鳊T形成一導電路徑接地，當在傳 "^ ^ 土板因摩擦而產生靜電時，靜電即會經由 形^發2路徑傳迗至接地端GND，俾消除靜電放電損壞情 之大Γρ八圖一係杜1不第6圖中滾轴之另一較佳實施例，滾軸3 ’ 旋韓；：二比Γ如導電支撐件32、導電彈性元件34及導電 =接頭36白與第6圖相同在此不再贅述，立主要不同 ΐΐϊΐ導電轴桿30’具有凹凸狀之外表面:俾降低因摩 擦而產生之微粒和靜電.。 * 辱 口月參閱第6圖及第8圖，链只闰乂么拜_ 消除裝置2設置於低、、田Λ ：顯示將本發明之靜電 滾轴3机晉夕矽回火機台4上，其係將複數根 /哀神d ,又置於兩側壁間， 帶動皮帶連動滾軸丄二由丄，^ 預熱區10、熱製程^ 玻/基板42傳送通過上述之 生靜電睥，:後製程加熱區30，當因摩擦而產 導電支撐#%、、導電轴柃 導電彈性元件34、 守电又7牙1千U、導電旋轉接3 Φ GND，將靜電消除。冊⑽導線38傳至接地端 室中Γ不ΑΓ位I係顯示一實驗數據圖，其橫軸代表在加熱 壓值；特性曲線B代矣石央滾轴實施時所量測到之靜電電 '''代表以本發明之靜電消除裝置實施後之靜

200537990 五、發明說明（7) 電電壓值，由實驗數據圖可知利用本發明之靜電消除裝置 其電壓值較穩定，較佳之靜電消除效能亦由此可證得。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 讀»

0773-A30214TWF(Nl) ;P92150 ;mike .ptd 第12頁 200537990 圖式簡單說明 1 -------- 第1圖係顯示一典型低溫多晶矽回火機台的主 第2圖係顯示快速加熱室（RTP Chamber)俯視厂要^結構; 第3圖係顯示一傳統滾軸之結構示意圖； 丁思圖，· 第4A圖及第4B圖係顯示在產品因靜電損害而產 痕。 的焦 第5圖係顯示本發明一較佳實施例滾軸之平面示意圖，· 第6圖係顯示本發明一較佳實施例之平面示意圖； 第7圖係顯示本發明另一較佳實施例之平面示意圖； 第8圖係顯示將本發明之靜電消除裝置設置於一低溫 多晶矽回火機台上； 第9A及9B圖係顯示一實驗數據圖。 相關符號說明 預熱區〜10 ; 後製程加熱區〜3 0 ; 滾軸〜4 0 ; 石英滚軸〜4 0 0 ; 快速高溫退火機台 熱製程區〜2 〇 ; 傳送糸統〜5 〇 ; 玻璃基板〜4 2 ; 不銹鋼支撐套筒〜402 ; 1 ; 靜電消除裝置〜2 ; 低溫多晶矽回火機 導電軸桿〜3 0 ; 導電彈性元件〜34 ; 套筒〜32 0; 0型環〜3 24; 滾輛〜3 ; 台〜4 ; 導電支撐件〜32; 導電旋轉接頭〜36; 側壁〜4 1 · 接頭本體〜360;

200537990 圖式簡單說明 連接件〜362 ; 接地端〜GND。 i 0773-A30214TWF(Nl);P92150;mike.ptd 第14頁

Claims (1)

1. 200537990 六、申請專利範圍 六、申請專利範圍： 1 · 一靜電消除裝 桿； 擇件， ，電性 專利範 具有一 端部與 置 2. 該導電 該導電 3· 更進一 接頭本 頭本體 件旋轉 4. 該導電 >δ 墨、 5. 該導電6. 導電軸 導電支 接地端 如申請 支撐件 軸桿之 如申請 步包含 體以及 係設置 ，其中 如申請 轴桿之 金屬碳 如申請 旋轉接 如申請 支撐件 至少包括： 該導電 7·如申請 更包括一導電 件連接 8. 該導電 如申請 專利範 一導電 與該接 於該導 該連接 專利範 材質係 化物、 專利範 頭係為 專利範 係為不 專利範 彈性元 轴桿與 專利範 用以支撐該導電軸桿；以及 連接至該導電軸桿。 圍第· 1項所述之靜電消除裝置，其中 套筒’係套設於該導電軸桿之兩端， 該套筒間形成一容置空間。 5第1項所述之靜電消除裝置，其中 方疋轉接頭，該導電旋轉接頭係包括一 頭本體相連接之一連接件，其中該接 電支樓件之一端，並可相對於該連接 件電性連接至該接地端。 圍第1項所述之靜電消除裝置，其中 選自认π 於下列群組：碳化矽、鉬化矽、 不銹鋼材質、與上述之組合物。 圍第3項所述之靜電消除裝置，其中 水銀接碩。 ，1項所述之靜電消除裝置，其中 銹鋼材質。 圍第？工石 件 項所述之靜電消除裝置，其中 於讀容置空間中，該導電彈性元 該套筒。 圍第γ 項所述之靜電消除裝置，其中

   〇773-A302l4TWF(Nl)；P92150;mike.ptd 第15 頁 200537990 六、申請專利範圍 該導電彈性元件係為金屬彈簧。 二、9·如申請專利範圍第〗項所述之靜電消除裝置，其中 該導電軸桿更進一步具有非等直徑之凹凸狀外表面。、 10· 一種傳送裝置，用以傳送待加工物進行一加工 程，至少包括： 表 一導電轴桿； 兩導電支撐件，用以支撐該導電軸桿；以及 一接地端，電性連接至該導電軸桿。 ’其中該 與該套筒 ，其中更 包括一接 中該接頭 該連接件 ，其中該 化矽、石 〇 ，其中該 ，其中該 ，其中更 11 ·如申請專利範圍第i 0項所述之傳送裝置 導電支撐件更具有一套筒，於該導電軸桿之端部 間形成一容置空間。 1 2 ·如申睛專利範圍第1 〇項所述之傳送裝置 進一步包含一導電旋轉接頭，該導電旋轉接^係 頭本體以及與該接頭本體相連接之一連接件，其 ^體係設置於該導電支撐件之一端，並可相對於 旋轉’其中該連接件電性連接至該接地端。 1 3 ·如申請專利範圍第丨〇項所述之傳送裝置 導電軸桿之材質係選自於下列群組··碳化矽、鉬 墨、金屬碳化物、不銹鋼材質、與上述之組合物 14·如申請專利範圍第12項所述之傳送/置 導電旋轉接頭係為水銀接頭。 " 15·如申請專利範圍第1〇項所述之傳送 導電支撐件係為不銹鋼材質。 ^ 1 6 ·如申請專利範圍第11項所述之傳送裝置

   〇773-A30214TW(Nl);P92150;mike.ptd 第16頁 200537990 六、申請專利範圍 包括一導電彈性元件置於該容置突間中，該導電彈性元件 連接該導電軸桿與該套筒。 ， 其中該 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項所述之4送裝置 導電彈性元件係為金屬彈簧。 其中該 1 8 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之傳送裝置 導電軸桿更進一步具有非等直徑之凹凸狀外表面v 1 9 · 一機台，用以將基板進行一加熱製程，其特徵 為：具有如申請專利範圍第丄項所記载之靜電消除裝置。 20 · —回火機台，用以將基板進 徵為·具有如申请專利範圍第1 0項 八付 $所記載之傳送裝置。

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