TW201327667A - 環狀屏蔽構件與其構成組件，及具備環狀屏蔽構件之基板載置台 - Google Patents

環狀屏蔽構件與其構成組件，及具備環狀屏蔽構件之基板載置台 Download PDF

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Abstract

本發明之課題為，提供一種環狀屏蔽構件，防止環狀屏蔽構件之構成組件與基板載置台之間產生間隙，且能防止構成組件的破損。本發明之解決手段為，屏蔽環(15)由4個環構成組件(41~44)所構成，在各環構成組件(41~44)的長邊方向之固定端設置全方位移動限制部(45)，單方向移動容許部(46)則與全方位移動限制部(45)隔離而設置，各環構成組件(41~44)係被組合成例如：任一環構成組件(41)之固定端(41a)的端面，抵接至鄰接之另一環構成組件(43)之自由端(43b)的側面，任一環構成組件(41)之自由端(41b)的側面，抵接至鄰接之又另一環構成組件(44)之固定端(44a)的端面。

Description

環狀屏蔽構件與其構成組件，及具備環狀屏蔽構件之基板載置台
本發明係有關在處理室內載置基板之基板載置台所運用之環狀屏蔽構件與其構成組件，及具備環狀屏蔽構件之基板載置台。
以液晶顯示裝置(LCD)為首，在FPD(Flat Panel Display)的製造工程中，習知有對玻璃基板等各種基板施以電漿處理之基板處理裝置。
這樣的基板處理裝置，係具有：在處理室(以下稱為「腔室」)內載置基板之基板載置台，以及隔著處理空間而與該基板載置台相向地配置之上部電極；電漿生成用的高頻電力(RF)被供給至基板載置台，而該基板載置台作為下部電極之功能，由導入腔室內的處理空間之處理氣體生成電漿，利用所生成之電漿，對載置於基板載置台之基板施以規定之電漿處理。
一般來說，基板載置台的基板載置面呈矩形，在其外周部配置有作為環狀屏蔽構件的屏蔽環，以提升電漿的聚焦性及確保電絕緣性。屏蔽環由氧化鋁(Al2O3)等絕緣性陶瓷所構成，藉由螺栓固定於基板載置台的基材。屏蔽環係為將矩形的基板載置面包圍之矩形環狀體，又，隨著近年來產業界的需求等而處理基板逐漸大型化，故難以一體成形，一般是以複數個構成構件組合而形成。
圖13為習知屏蔽環構造之示意平面圖。
圖13中，屏蔽環105係配置成包圍下部電極(基板載置台)100的矩形之基板載置面106的周圍。屏蔽環105為在俯視圖上呈略L字狀的4個環構成組件101~104之組合體。各環構成組件101~104，在其各自之L字狀角部的附近，以及與該角部接連設置之長型部的先端部附近等2處具有螺栓孔107；各環構成組件101~104藉由組裝於螺栓孔107之固定螺栓，而固定於凸緣部，該凸緣部是構成下部電極100的基板載置面106的周圍。
不過，屏蔽環105會由於因應處理目的而被加熱之下部電極100的導熱、及電漿的連續照射等而被加熱，發生熱膨脹。此時，在鄰接之環構成組件相互的抵接面，一方的環構成組件會將另一方的環構成組件朝圖中白色箭頭所示方向推擠。此時，另一方的環構成組件，會朝圖中白色箭頭所示方向變位，其變位量即為螺栓孔107與固定螺栓(未圖示)之間的餘隙，故會導致屏蔽環105與下部電極100之間產生間隙。
一旦屏蔽環105與下部電極100之間產生間隙，則電漿會進入該間隙，例如會使下部電極100的陶瓷噴塗被削損而基材露出、導致下部電極100發生異常放電(電弧)或腐蝕(侵蝕)。
為了防止上述屏蔽環105與下部電極100之間產生間隙，過去有人提議一種環構成組件，其設有將鄰接之環構成組件拉攏般彈推之彈推構件；或者提議一種屏蔽環，其 設有將各環構成組件101~104朝下部電極100中心部彈推之彈推構件(例如，參照專利文獻1)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2008-311298號公報
然而，對於構成屏蔽環105之各環構成組件101~104，要組裝彈推構件來賦予朝特定方向作用之作用力，未必是容易的。另一方面，如果為了防止熱膨脹所致之變形、移動，而將各環構成組件101~104固定於下部電極100的基材之固定螺栓的緊固力增大，那麼在對下部電極100的基材緊固時或者熱膨脹時，各環構成組件101~104會有容易破損之問題。
本發明之目的在於提供一種環狀屏蔽構件與其構成組件及具備環狀屏蔽構件之基板載置台，其能防止環狀屏蔽構件的構成組件與基板載置台之間產生間隙，且能防止構成組件的破損。
為達成上述目的，申請專利範圍第1項之環狀屏蔽構件之構成組件，屬於在對矩形基板施以電漿處理之基板處理裝置的處理室內，設置成包圍載置前述基板之基板載置 台的矩形載置面周圍；該環狀屏蔽構件之構成組件，其特徵為：係由沿著前述矩形載置面的一邊而配置之絕緣性長型體所構成，具備：第1移動限制部，設於該長型體的長邊方向之一端，限制前述構成組件於全方位的移動；及第2移動限制部，與前述第1移動限制部於前述長邊方向隔離而設置，限制前述構成組件於前述長邊方向以外的移動；及至少1個緊固部，將前述構成組件緊固至前述基板載置台。
申請專利範圍第2項之環狀屏蔽構件之構成組件，係如申請專利範圍第1項之環狀屏蔽構件之構成組件，其中，前述第1移動限制部具有：圓筒狀之第1軸環；及第1軸環孔，與該第1軸環餘隙配合(clearance fit)，在垂直於該餘隙配合之第1軸環的中心軸之面，係具有圓形截面；及第1螺栓，將與該第1軸環孔餘隙配合之前述第1軸環，朝向前述基板載置台推壓；前述第1軸環的側面與前述第1軸環孔的側面之間隙，係設定成較小，以限制前述構成組件於全方位之移動，前述第2移動限制部具有：圓筒狀之第2軸環；及第2軸環孔，與該第2軸環餘隙配合，在垂直於該餘隙配合之第2軸環的中心軸之面，係具有長圓形截面；及第2螺栓，將與該第2軸環孔餘隙配合之前述第2軸環，朝向前述基板載置台推壓；前述第2軸環孔之前述長圓形截面的長徑，係沿著前述長邊方向。
申請專利範圍第3項之環狀屏蔽構件之構成組件，係如申請專利範圍第1項之環狀屏蔽構件之構成組件，其 中，前述第1移動限制部具有：直方體狀之第1導件，設置成相對於前述基板載置台不可移動；及第1導件孔，係為與該第1導件餘隙配合之直方體狀的凹部；前述第1導件的各側面與前述第1導件孔的各側面之間隙，係設定成較小，以限制前述構成組件於全方位之移動，前述第2移動限制部具有：直方體狀之第2導件，設置成相對於前述基板載置台不可移動；及第2導件孔，係為與該第2導件餘隙配合之直方體狀的凹部；前述第2導件孔在前述長邊方向的長度，係設定成比前述第2導件在前述長邊方向的長度還大。
申請專利範圍第4項之環狀屏蔽構件之構成組件，係如申請專利範圍第1至3項任一項之環狀屏蔽構件之構成組件，其中，前述長型體沿著前述長邊方向被分割成第1長型部及第2長型部，前述第1移動限制部設置於前述第1長型部的前述長邊方向一端，前述第2移動限制部設置在前述第2長型部，前述第1長型部的前述長邊方向另一端，係與前述第2長型部的前述長邊方向一端抵接，前述第1長型部及前述第2長型部各自具備前述緊固部。
申請專利範圍第5項之環狀屏蔽構件，其特徵為：前述第1長型部及前述第2長型部彼此接合，在前述第1長型部及前述第2長型部的連結部，具有位置偏移防止機構，防止前述第1長型部及前述第2長型部的相對位置偏移。
為達成上述目的，申請專利範圍第6項之環狀屏蔽構 件，屬於在對矩形基板施以電漿處理之基板處理裝置的處理室內，配置成包圍載置前述基板之基板載置台的矩形載置面周圍；該環狀屏蔽構件，其特徵為：係由申請專利範圍第1至5項任一項之環狀屏蔽構件之構成組件的組合體所構成，各前述構成組件係被組合成，任一前述構成組件的前述長邊方向一端之端面，抵接至鄰接之另一前述構成組件的前述長邊方向另一端之側面；前述任一前述構成組件的前述長邊方向另一端之側面，抵接至與前述鄰接之另一前述構成組件不同之，鄰接之又另一前述構成組件的前述長邊方向一端之端面。
申請專利範圍第7項之環狀屏蔽構件，係如申請專利範圍第6項之環狀屏蔽構件，其中，在前述矩形的載置面各角部，係分別被施以平面之截角(chamfering)處理，而在前述構成組件之外，又具備：三角柱狀之間隙嵌合構件，係填入由各前述角部之截角面、及任一前述構成組件的一端端面及鄰接之另一前述構成組件的另一端側面之接合部所構成之三角柱狀間隙。
為達成上述目的，申請專利範圍第8項之基板載置台，其特徵為：具備申請專利範圍第6或7項之環狀屏蔽構件。
按照本發明，構成環狀屏蔽構件之構成組件的長型體，係藉由至少1個緊固部而被緊固至基板載置台，另一 方面，藉由第1移動限制部而限制構成組件於全方位之移動，藉由第2移動限制部而限制構成組件於長邊方向以外之移動，故並不需要增大緊固部的緊固力來防止構成組件的變形、移動。此外，構成組件能以第1移動限制部為起點而朝長型體的長邊方向變形、移動，故內部應力不會因熱膨脹而升高。如此一來，能夠防止構成組件的破損。
此外，構成組件係被組合成，任一構成組件的長邊方向一端之端面，抵接至鄰接之另一構成組件的長邊方向另一端之側面，任一構成組件的另一端之側面，抵接至和鄰接之另一構成組件不同之，鄰接之又另一構成組件的長邊方向一端之端面；任一構成組件的另一端之端面，不會與鄰接之另一構成組件抵接；任一構成組件在因熱膨脹而以設於一端之第1移動限制部為起點朝長型體的長邊方向變形、移動時，任一構成組件的另一端之端面不會推擠鄰接之另一構成組件。
此外，任一構成組件的另一端之端面，不會與鄰接之另一構成組件抵接，這在任一構成組件與鄰接之另一構成組件的位置關係亦相同，任一構成組件的一端之端面，不會被鄰接之另一構成組件推擠。
如此一來，鄰接之另一構成組件不會朝任一構成組件的長邊方向移動，任一構成組件也不會朝鄰接之另一構成組件的長邊方向移動。其結果，能夠防止環狀屏蔽構件的構成組件與基板載置台之間產生間隙。
以下參照圖面，詳細說明本發明之實施形態。
圖1為具備基板載置台之基板處理裝置構造概略示意截面圖，該基板載置台運用了本發明實施形態之環狀屏蔽構件。該基板處理裝置例如是對液晶顯示裝置(LCD)製造用之玻璃基板，施以規定之電漿處理。
圖1中，基板處理裝置10，例如具有容納每邊為數m之矩形玻璃基板(以下僅稱「基板」)G的處理室(腔室)11，在該腔室11內部的圖中下方，配置有載置基板G之基板載置台(承座，susceptor)12。承座12例如是由表面經耐酸鋁處理之鋁或不鏽鋼等所成之基材13所構成，基材13係透過絕緣構件14而被支撐於腔室11的底部。基材13呈截面凸型，上部平面為載置基板G之基板載置面13a。基板載置面13a被陶瓷噴塗所覆蓋，防止基材13曝露。
在基材13設有作為環狀屏蔽構件之屏蔽環15，以包圍基板載置面13a的周圍；屏蔽環15係例如由氧化鋁等絕緣性陶瓷所構成之長型體，亦即環構成組件41~44(後述)之組合體所構成。
基材13的上部內藏有靜電電極板16，以作為靜電吸盤(chuck)之用。於靜電電極板16連接有直流電源17，當對靜電電極板16施加正的直流電壓，則載置於基板載置面13a之基板G在靜電電極板16側的面(以下稱「背面」)會產生負電位，藉此，靜電電極板16及基板G的 背面之間會產生電位差，藉由該電位差所致之庫侖力或強生．拉貝克(Johnsen-Rahbek)力，基板G會被吸附保持於基板載置面13a。
在基材13的內部設有冷媒流路所構成之溫度調節機構(未圖示)，用來調節基材13及載置於基板載置面13a之基板G的溫度。在該溫度調節機構，例如循環供給有冷卻水或GALDEN(登錄商標)等冷媒，藉由該冷媒而被冷卻之基材13，會將基板G冷卻。
在基材13的周圍，覆蓋該基材13的側面。配置有作為側環狀屏蔽構件之絕緣環18。絕緣環18由絕緣性陶瓷，例如氧化鋁所構成。
在將腔室11的底壁、絕緣構件14及基材13予以貫通之貫通孔，有昇降銷21可昇降地插通。昇降銷21是在載置於基板載置面13a之基板G搬入及搬出時會作動，在將基板G搬入腔室11內時或從腔室11搬出時，會上昇至承座12上方的搬運位置，而在其他時候會以埋設狀態容納於基板載置面13a內。
在基板載置面13a，有未圖示之複數個導熱氣體供給孔開口。複數個導熱氣體供給孔，例如會將氦(He)氣體供給至基板載置面13a及基板G背面的間隙，以作為導熱氣體。被供給至基板載置面13a及基板G背面的間隙之氦氣體，會有效地將基板G的熱傳導給承座12。
在承座12的基材13，係透過整合器24而連接用來供給高頻電力之高頻電源23。從高頻電源23會將例如 13.56MHz的高頻電力供給至基材13，承座12作為下部電極之用。整合器24係減低來自承座12的高頻電力反射，以使高頻電力對承座12的供給效率最大。
基板處理裝置10中，藉由腔室11的內側壁與承座12的側面，形成側方排氣路徑26。該側方排氣路徑26係透過排氣管27而連接至排氣裝置28。作為排氣裝置28之TMP(Turbo Molecular Pump)、DP(Dry Pump)或MBP(Mechanical Booster Pump)(均未圖示)會將腔室11內抽真空以減壓。具體來說，DP或MBP會將腔室11內從大氣壓減壓至中真空狀態(例如1.3×10Pa(0.1Torr)以下)，而TMP會與DP或MBP協同，將腔室11內從中真空狀態減壓至壓力更低的高真空狀態(例如1.3×10-3pa(1.0×10-5Torr)以下)。另，腔室11內的壓力係藉由APC閥(未圖示)來控制。
在腔室11的天頂部分，配置有與承座12相向之蓮蓬頭30。蓮蓬頭30具有內部空間31，且具有複數個氣體孔32，將處理氣體吐出至與承座12之間的處理空間S。蓮蓬頭30係接地，與作為下部電極的承座12共同構成一對平行平板電極。
此外，蓮蓬頭30係透過氣體供給管36而連接至處理氣體供給源39。在氣體供給管36，設有開閉閥37及質量流量控制器38。此外，在處理腔室11的側壁設有基板搬入出口34，該基板搬入出口34藉由閘閥35而可開閉。而處理對象亦即基板G係透過該閘閥35而被搬出入。
基板處理裝置10中，從處理氣體供給源39透過處理氣體導入管36而供給處理氣體。所供給之處理氣體，會透過蓮蓬頭30的內部空間31及氣體孔32而被導入至腔室11的處理空間S，該被導入之處理氣體，係藉由從高頻電源23透過承座12而施加至處理空間S之電漿生成用高頻電力而被激發，成為電漿。電漿中的離子會被拉向基板G，而對基板G施加規定之電漿處理。
基板處理裝置10的各構成組件之動作，是由基板處理裝置10所具備之控制部(未圖示)的CPU，因應電漿蝕刻處理所對應之程式而控制。
圖2為本實施形態之屏蔽環構造概略示意圖，圖2(A)為俯視圖、圖2(B)為沿圖2(A)中II-II線之截面圖。
圖2(A)中，屏蔽環15係被配置成包圍作為下部電極之用的承座12的矩形之基板載置面13a周圍，且由：沿著矩形之基板載置面13a的相向2個短邊而分別配置之直方體狀長型體所構成之環構成組件41、42，以及沿著相向2個長邊而分別配置之直方體狀長型體所構成之環構成組件43、44，的組合體所構成。
各環構成組件41~44具有：全方位移動限制部45(第1移動限制部)，設於長型體的長邊方向(以下僅稱「長邊方向」)之一端(以下稱「固定端」)41a~44a；及單方向移動容許部46(第2移動限制部)，與該全方位移動限制部45於長邊方向隔離而設置；及2個緊固部 47，沿著長邊方向而設置。只要單方向移動容許部46及緊固部47，皆與全方位移動限制部45於長邊方向隔離而設置，那麼其設置位置並無特別限制，但若以使各環構成組件41~44確實地朝長邊方向移動的觀點看來，單方向移動容許部46儘可能遠離全方位移動限制部45而設置較佳，例如亦可設於長型體的長邊方向之另一端(以下稱「自由端」)41b~44b。
屏蔽環15中，環構成組件41的固定端41a之端面，係抵接至鄰接之另一環構成組件43的自由端43b側面，而環構成組件41係配置成，自由端41b的側面會抵接至鄰接之另一環構成組件44的固定端44a之端面。另一方面，自由端41b的端面，不會抵接至環構成組件44的固定端44a。本實施形態中，各環構成組件42~44與分別鄰接之另一環構成組件44，42，41之位置關係，亦配置成與環構成組件41相同，而環構成組件42及44分別配置成，對於基板載置面13a的中心點，與環構成組件41及43呈點對稱。
圖2(B)中，承座12的基材13呈截面凸狀，該截面凸狀體的上部平面成為基板載置面13a、階梯部表面則成為凸緣部13b。
此外，在基板載置面13a的各角部，係分別被施以平面之截角(chamfering)處理，如此一來，例如基板載置面13a的其中一個角部之截角面，與環構成組件41的固定端41a之端面及鄰接之環構成組件43的自由端43b之 側面接合部之間，會形成三角柱狀的間隙，而在該間隙如圖3所示，係有截面呈直角三角形之三角柱狀的間隙嵌合構件48餘隙配合(clearance fit)。在基板載置面13a的其餘各角部亦形成同樣的三角柱狀間隙，而於各間隙亦有間隙嵌合構件48餘隙配合。
圖4為圖2之環構成組件的全方位移動限制部構造概略示意圖，圖4(A)為在垂直於長邊方向之方向的截面圖、圖4(B)為在長邊方向之截面圖、圖4(C)為沿圖4(A)中線IV-IV之截面圖。
圖4(A)~圖4(C)中，全方位移動限制部45，例如具有：圓形之魚眼坑面45a，係將環構成組件41從圖4(A)、圖4(B)中的上方切削而形成；及軸環孔45b(第1軸環孔)，係由圓柱狀空間所構成，在該魚眼坑面45a的中心，將環構成組件41於厚度方向貫穿；及圓筒狀之軸環45c(第1軸環)，與該軸環孔45b餘隙配合；及螺栓45d(第1螺栓)，插入至該軸環45c的內部，且將軸環45c朝凸緣部13b推壓。環構成組件42~44的全方位移動限制部45，亦具有相同構造。
全方位移動限制部45中，如圖4(C)所示，軸環孔45b在垂直於軸環45c中心軸的面，係具有圓形截面，而軸環45c的側面與軸環孔45b的側面之間隙，於全方位均設定成幾乎為一定值。本實施形態中，軸環45c的側面與軸環孔45b的側面之間隙，係設定成較小，以限制環構成組件41於全方位的移動。具體來說，該間隙例如設定成 0.01~0.2mm(直徑方向的兩側合計為0.02~0.4mm)，故環構成組件41在全方位移動限制部45的附近幾乎無法移動。
圖5為圖2之環構成組件的單方向移動容許部構造概略示意圖，圖5(A)為在垂直於長邊方向之方向的截面圖、圖5(B)為在長邊方向之截面圖、圖5(C)為沿圖5(A)中線V-V之截面圖。
圖5(A)~圖5(C)中，單方向移動限制部46，例如具有：圓形之魚眼坑面46a，係將環構成組件41從圖5(A)、圖5(B)中的上方切削而形成；及軸環孔46b(第2軸環孔)，在該魚眼坑面46a的中心，將環構成組件41於厚度方向貫穿；及圓筒狀之軸環46c(第2軸環)，與該軸環孔46b餘隙配合；及螺栓46d(第2螺栓)，插入至該軸環46c的內部，且將軸環46c朝凸緣部13b推壓。環構成組件42~44的單方向移動限制部46，亦具有相同構造。
單方向移動容許部46中，如圖5(C)所示，軸環孔46b垂直於軸環46c中心軸的面，係具有長圓形截面，該長圓形截面的長徑係沿長邊方向，故在長邊方向之軸環46c的側面與軸環孔46b的側面之間會產生比較大的間隙，例如將包夾螺栓46d兩側之間隙做成均等時，單側例如會產生1.5~2.5mm的間隙，如此一來，設有軸環孔46b之環構成組件41，相對於軸環46c，便可沿著長邊方向相對移動。另一方面，在垂直於長邊方向之方向(以下 僅稱「垂直方向」)，軸環46c的側面與軸環孔46b的側面之間隙，係設定成較小，以限制環構成組件41朝垂直方向移動。具體來說，該間隙與全方位移動限制部45之間隙相同，單側例如設定成0.01~0.2mm，故環構成組件41在單方向移動容許部46的附近，於垂直方向幾乎無法移動。亦即，環構成組件41在單方向移動容許部46的附近，僅能沿著長邊方向移動。此處所謂「長圓形」，係指兩端呈半圓之矩形或橢圓形、以及與其類似的具有長徑與短徑之圖形。以下亦同。
以上，本實施形態中，當環構成組件41熱膨脹時，環構成組件41會以全方位移動限制部45為起點，朝長邊方向移動。環構成組件42~44同樣地會以全方位移動限制部45為起點，朝長邊方向移動。
此外，全方位移動限制部45及單方向移動容許部46中，各螺栓45d，46d如圖4(A)、圖4(B)、圖5(A)及圖5(B)所示，即使抵接至軸環45c，46c，也不會抵接至魚眼坑面45a，46a。是故，螺栓45d，46d的緊固力不會作用於環構成組件41~44。
圖6為圖2之環構成組件的緊固部47構造概略示意圖，圖6(A)為在垂直於長邊方向之方向的截面圖、圖6(B)為在長邊方向之截面圖、圖6(C)為沿圖6(A)中線VI-VI之截面圖。
圖6(A)~圖6(C)中，緊固部47，例如具有：圓形之魚眼坑面47a，係將環構成組件41從圖6(A)、圖 6(B)中的上方切削而形成；及螺栓孔47b，係由長圓形柱狀或圓柱狀空間所構成，在該魚眼坑面47a的中心，將環構成組件41於厚度方向貫穿；及螺栓47c，插入至該螺栓孔47b的內部，且將魚眼坑面47a朝凸緣部13b推壓。緊固部47中，螺栓47c係將魚眼坑面47a朝凸緣部13b推壓，故環構成組件41會被緊固至承座12的基材13。另，環構成組件42~44的緊固部47，亦具有相同構造。
緊固部47中，如圖6(C)所示，螺栓孔47b在垂直於螺栓47c中心軸的面，係具有長圓形截面，相對於環構成組件41的長邊方向具有間隙。本實施形態中，螺栓47c的側面與螺栓孔47b的側面之間隙，於長邊方向係設定成較大；具體來說，該間隙，當將包夾螺栓47c的兩側間隙做成均等時，單側例如設定成3mm，故環構成組件41在緊固部47的附近能夠自由移動。
圖7為圖2之屏蔽環的各環構成組件於熱膨脹狀態之示意俯視圖。
如上所述，由於熱膨脹，屏蔽環15的環構成構件41~44，會以全方位移動限制部45為起點朝長邊方向(圖中白色箭頭所示方向)移動；但在屏蔽環15中，環構成組件41的自由端41b之端面，未抵接至環構成組件44的固定端44a而未受拘束，同樣地，環構成組件42的自由端42b之端面，未抵接至環構成組件43的固定端43a而未受拘束，環構成組件43的自由端43b之端面，未抵接至環構成組件41的固定端41a而未受拘束，環構成組件 44的自由端44b之端面，未抵接至環構成組件42的固定端42a而未受拘束，故如圖7所示，各環構成組件41~44不會推擠另一環構成組件。
圖8為圖1之承座於熱膨脹狀態之示意俯視圖。
圖8中，屏蔽環15的各環構成組件41~44，係配置成一對一地抵接基板載置面13a的各邊，故當承座12朝圖中白色箭頭方向熱膨脹時，各環構成組件41~44僅會從對應之基板載置面13a的一邊受到推壓力。是故，各環構成組件41~44能夠隨對應之基板載置面13a的一邊之移動而朝同方向移動，因此，各環構成組件41~44與對應之基板載置面13a的一邊之間，不會產生間隙。
另，隨著承座12熱膨脹，在各環構成組件間，例如相互抵接之固定端41a的端面與自由端43b的側面之間，雖然會產生間隙(未圖示)，但藉由在該抵接部採用迷宮構造(labyrinth)，便能夠使基材13不露出。迷宮構造例如可以下述來構成：在抵接部，於固定端41a及自由端43b分別設置高低差，再將該高低差組合。
圖9為在圖1之承座載置基板之狀態示意俯視圖。
承座12中，當基板G載置於基板載置面13a時，如圖9所示，有時候基板G相對於基板載置面13a會偏離，而該基板G的角部之切口亦即定向平面49，可能不會覆蓋基板載置面13a的角部，但因在承座12的基板載置面13a之各角部，配置有間隙嵌合構件48，故基板載置面13a不會露出，僅間隙嵌合構件48會露出。如此一來，基 板載置面13a的陶瓷噴塗不會因電漿而被削損，因此，能夠防止承座12發生異常放電或腐蝕。
此外，承座12中，在基板載置面13a的所有角部配置了間隙嵌合構件48，故即使因應電漿處理之內容而改變基板G的方向時，對應於定向平面49的位置，必會存在某一間隙嵌合構件48。如此一來，能夠確實防止基板載置面13a的陶瓷噴塗被削損。就算間隙嵌合構件48因電漿而消耗，也能容易地更換間隙嵌合構件48，故能容易地維持承座12的電漿耐性。
按照作為本發明實施形態環狀屏蔽構件之屏蔽環15，構成屏蔽環15的各環構成組件41~44之長型體，雖然藉由緊固部47而被緊固至承座12，但藉由全方位移動限制部45，會限制各環構成組件41~44的全方位移動，藉由單方向移動容許部46，會限制各環構成組件41~44於長邊方向以外之移動，故並不需要增大緊固部47的緊固力來防止各環構成組件41~44的變形、移動。此外，各環構成組件41~44能以全方位移動限制部45為起點而朝長邊方向變形、移動，故內部應力不會因熱膨脹而升高。如此一來，能夠防止各環構成組件41~44的破損。
此外，各環構成組件41~44係被組合成，任一環構成組件41(42、43或44)的固定端41a(42a、43a或44a)的端面，抵接至鄰接之另一環構成組件43(44、42或41)的自由端43b(44b、42b或41b)的側面，而任一環構成組件41(42、43或44)的自由端41b(42b、43b 或44b)的側面，則抵接至鄰接之又另一環構成組件44(43、41或42)的固定端44a(43a、41a或42a)的端面；任一環構成組件41(42、43或44)的自由端41b(42b、43b或44b)的端面，不會與鄰接之其他環構成組件44(43、41或42)抵接，而任一個構成組件41(42、43或44)在因熱膨脹而以設於固定端之全方位移動限制部45為起點朝長邊方向變形、移動時，任一環構成組件41(42、43或44)的自由端41b(42b、43b或44b)的端面，不會推擠其他環構成組件44(43、41或42)。如此一來，其他環構成組件44(43、41或42)不會朝任一環構成組件41(42、43或44)的長邊方向移動，其結果，能夠防止屏蔽環15的各環構成組件41~44與承座12之間產生間隙。
以上已利用上述實施形態說明本發明，但本發明並非由上述實施形態所限定。
舉例來說，上述屏蔽環15中，為了限制各環構成組件41~44移動，係使用軸環45c、46c，但用來限制移動之構件並不限於軸環。
圖10為圖2之本實施形態之屏蔽環的第1變形例構造概略示意圖，圖10(A)為第1變形例之俯視圖、圖10(B)為第1變形例之全方位移動限制部在垂直於環構成組件的長邊方向之方向的截面圖、圖10(C)為第1變形例之全方位移動限制部在環構成組件的長邊方向之截面圖、圖10(D)為第1變形例之單方向移動容許部在垂直 於環構成組件的長邊方向之方向的截面圖、圖10(E)為第1變形例之單方向移動容許部在環構成組件的長邊方向之截面圖。
圖10(A)中，屏蔽環50係由直方體狀的長型體所成之各環構成組件51~54的組合體所構成，該各環構成組件51~54是沿著矩形之基板載置面13a的各邊而配置。
各環構成組件51~54具有：全方位移動限制部55(第1移動限制部)，設於固定端51a~54a；及單方向移動容許部56(第2移動限制部)，與該全方位移動限制部55於長邊方向隔離而設置；及2個緊固部47，沿著長邊方向而設置。
圖10(B)及圖10(C)中，全方位移動限制部55具有：直方體狀之導件55a(第1導件)，係設置成局部埋設於凸緣部13b，相對於承座12不可移動；及例如導件孔55b(第1導件孔)，設於環構成組件51當中與凸緣部13b之接觸面，係為與導件55a餘隙配合之直方體狀的凹部。環構成組件52~54的全方位移動限制部55，亦具有相同構造。
全方位移動限制部55中，導件55a的側面與導件孔55b的側面之間隙，於全方位均幾乎設定為一定值。本實施形態中，導件55a的側面與導件孔55b的側面之間隙，係設定成較小，以限制環構成組件51於全方位的移動。具體來說，該間隙如同第1實施形態的全方位移動限制部 45般，例如設定成0.01~0.2mm(例如在環構成組件的長邊方向之導件55a兩側合計為0.02~0.4mm)，故環構成組件51在全方位移動限制部55的附近幾乎無法移動。
圖10(D)及圖10(E)中，單方向移動容許部56具有：直方體狀之導件56a(第2導件)，係設置成局部埋設於凸緣部13b，相對於承座12不可移動；及例如導件孔56b(第2導件孔)，設於環構成組件51當中與凸緣部13b之接觸面，係為與導件56a餘隙配合之直方體狀的凹部。環構成組件52~54的單方向移動限制部56，亦具有相同構造。
單方向移動容許部56中，如圖10(E)所示，導件孔56b在長邊方向的長度，係設定成比導件56a在長邊方向的長度還大，故在長邊方向，導件56a的側面與導件孔56b的側面之間會產生比較大的間隙，例如如同第1實施形態的單方向移動容許部46般，在將包夾導件55a的長邊方向兩側之間隙做成均等時，單側會產生1.5~2.5mm的間隙，如此一來，設於導件孔56b之環構成組件51，對於導件56a係可沿著長邊方向相對地移動。另一方面，在垂直方向，導件56a的側面與導件孔56b的側面之間隙，係設定成較小，以限制環構成組件51朝垂直方向移動。具體來說，該間隙例如如同全方位移動限制部55般，例如設定成0.01~0.2mm(例如在垂直方向之導件55a兩側合計為0.02~0.4mm)，故環構成組件51在單方向移動容許部56的附近，於垂直方向幾乎無法移動。亦即，環 構成組件51在單方向移動容許部56的附近，僅能沿著長邊方向移動。
以上，第1變形例中，當環構成組件51熱膨脹時，環構成組件51會以全方位移動限制部55為起點，朝長邊方向移動。環構成組件52~54同樣地會以全方位移動限制部55為起點，朝長邊方向移動。
上述屏蔽環15中，各環構成組件41~44係由1個長型體所構成，但各環構成組件亦可由複數個長型體所構成。
圖11為圖2之本實施形態之屏蔽環的第2變形例構造概略示意俯視圖。
圖11中，屏蔽環57係由直方體狀的長型體所成之各環構成組件58~61的組合體所構成，該各環構成組件58~61是沿著矩形之基板載置面13a的各邊而配置。
各環構成組件58~61，沿著長邊方向係被分割成第1長型構件58a~61a(第1長型部)及第2長型構件58b~61b(第2長型部)，例如在環構成組件58中，全方位移動限制部45是設置在第1長型構件58a的長邊方向一端(固定端)58aa，單方向移動容許部46設置在第2長型構件58b，第1長型構件58a的長邊方向另一端(抵接端)58ab，是與第2長型構件58b的長邊方向一端(抵接端)58ba抵接，第1長型構件58a及第2長型構件58b各自具備2個以上的緊固部47。又，如圖12(A)~圖12(C)所示，第1長型構件58a與第2長型構件58b，在 彼此的連結部係藉由螺栓等緊固手段62而彼此緊固；此外，在連結部，為了防止彼此的相對位置偏移，係配有嵌合至銷孔63之定位銷64(位置偏移防止機構)。另，緊固手段62並不限於螺栓，亦可為將連結部從上下面予以挟持之物；此外，如果僅靠定位銷64即可緊固第1長型構件58a及第2長型構件58b及防止相對位置偏移，則可不必設置緊固手段。如此一來，即使以分割之長型構件來構成環構成組件，仍可和以一體型構件構成環構成組件之情形(第1實施形態)獲得相同效果。各環構成組件59~61，亦與環構成組件58具有相同構造。
屏蔽環57中，環構成組件58係被配置成，第1長型構件58a的固定端58aa之端面，抵接至鄰接之第2長型構件60b的長邊方向另一端(自由端)60bb的側面，而第2長型構件58b的自由端58bb之側面，抵接至鄰接之第1長型構件61a的固定端61aa的端面。另一方面，第2長型構件58b的自由端58bb之端面，不會抵接至第1長型構件61a的固定端61aa。本實施形態中，各環構成組件59~61亦配置成與環構成組件58相同，而環構成組件59及61分別配置成，對於基板載置面13a的中心點，與環構成組件58及60呈點對稱。
屏蔽環57中，例如當環構成組件58熱膨脹時，第1長型構件58a會因熱膨脹而移動，第2長型構件58b則會因熱膨脹及第1長型構件58a的移動而移動，但第1長型構件58a會以全方位移動限制部45為起點朝長邊方向移 動，而第2長型構件58b則會由於單方向移動容許部46而移動方向受到限制，朝長邊方向移動。環構成組件59~61亦同樣地，第1長型構件59a~61a會以全方位移動限制部45為起點朝長邊方向移動，第2長型構件59b~61b會由於單方向移動容許部46而移動方向受到限制，朝長邊方向移動。如此一來，在第1長型構件58a~61a及第1長型構件58a~61a，能夠防止因熱膨脹而導致內部應力升高。
此外，屏蔽環57中，第2長型構件58b(59b、60b或61b)之自由端58bb(59bb、60bb或61bb)的端面，不會抵接至第1長型構件61a(60a、58a或59a)之固定端61aa(60aa、58aa或59aa)。如此一來，其他環構成組件61(60、58或59)不會朝任一環構成組件58(59、60或61)的長邊方向移動，其結果，能夠防止屏蔽環57的各環構成組件58~61與承座12之間產生間隙。
又，屏蔽環57中，因為各環構成組件58~61係被分割成第1長型構件58a~61a及第2長型構件58b~61b，故能防止作業者所處理的構件大小變得過大而使作業性惡化；且針對大型世代的FPD製造裝置，例如比第7世代FPD基板還大的基板處理裝置，雖然難以製作一體成形之屏蔽構件，但藉由將本發明運用於屏蔽構件，便能夠與習知用於小型FPD製造裝置之一體成形屏蔽構件獲致相同之效果。
G‧‧‧基板
10‧‧‧基板處理裝置
11‧‧‧腔室
12‧‧‧承座
13a‧‧‧基板載置面
13b‧‧‧凸緣部
15‧‧‧屏蔽環
41~44、51~54、58~61‧‧‧環構成組件
41a~44a、51a~54a、58aa~61aa‧‧‧固定端
41b~44b、51b~54b、58bb~61bb‧‧‧自由端
45、55‧‧‧全方位移動限制部
45b、46b‧‧‧軸環孔
45c、46c‧‧‧軸環
45d、46d‧‧‧螺栓
46、56‧‧‧單方向移動容許部
47‧‧‧緊固部
48‧‧‧間隙嵌合構件
55a、56a‧‧‧導件
55b、56b‧‧‧導件孔
58a~61a‧‧‧第1長型構件
58b~61b‧‧‧第2長型構件
〔圖1〕具備基板載置台之基板處理裝置構造概略示意截面圖，該基板載置台運用了本發明實施形態之環狀屏蔽構件。
〔圖2〕本實施形態之屏蔽環構造概略示意圖，圖2(A)為俯視圖、圖2(B)為沿圖2(A)中II-II線之截面圖。
〔圖3〕圖1中配置於承座(susceptor)的基板載置面之間隙嵌合構件立體圖。
〔圖4〕圖2之環構成組件的全方位移動限制部構造概略示意圖，圖4(A)為在垂直於環構成組件的長邊方向之方向的截面圖、圖4(B)為在環構成組件的長邊方向之截面圖、圖4(C)為沿圖4(A)中線IV-IV之截面圖。
〔圖5〕圖2之環構成組件的單方向移動容許部構造概略示意圖，圖5(A)為在垂直於環構成組件的長邊方向之方向的截面圖、圖5(B)為在環構成組件的長邊方向之截面圖、圖5(C)為沿圖5(A)中線V-V之截面圖。
〔圖6〕圖2之環構成組件的緊固部構造概略示意圖，圖6(A)為在垂直於環構成組件的長邊方向之方向的截面圖、圖6(B)為在環構成組件的長邊方向之截面圖、圖6(C)為沿圖6(A)中線VI-VI之截面圖。
〔圖7〕圖2之屏蔽環的各環構成組件於熱膨脹狀態 之示意俯視圖。
〔圖8〕圖1之承座於熱膨脹狀態之示意俯視圖。
〔圖9〕在圖1之承座載置基板之狀態示意俯視圖。
〔圖10〕圖2之本實施形態之屏蔽環的第1變形例構造概略示意圖，圖10(A)為第1變形例之俯視圖、圖10(B)為第1變形例之全方位移動限制部在垂直於環構成組件的長邊方向之方向的截面圖、圖10(C)為第1變形例之全方位移動限制部在環構成組件的長邊方向之截面圖、圖10(D)為第1變形例之單方向移動容許部在垂直於環構成組件的長邊方向之方向的截面圖、圖10(E)為第1變形例之單方向移動容許部在環構成組件的長邊方向之截面圖。
〔圖11〕圖2之本實施形態之屏蔽環的第2變形例構造概略示意俯視圖。
〔圖12〕圖11之第1長型構件及第2長型構件的連結部示意圖，圖12(A)為連結部之放大俯視圖、圖12(B)為連結部的放大縱截面圖、圖12(C)為沿圖12(A)中線XII-XII之截面圖。
〔圖13〕習知屏蔽環構造之示意平面圖。
13‧‧‧基材
13a‧‧‧基板載置面
13b‧‧‧凸緣部
15‧‧‧屏蔽環
41~44‧‧‧環構成組件
41a~44a‧‧‧固定端
41b~44b‧‧‧自由端
45‧‧‧全方位移動限制部
46‧‧‧單方向移動容許部
47‧‧‧緊固部
48‧‧‧間隙嵌合構件

Claims (8)

  1. 一種環狀屏蔽構件之構成組件，屬於在對矩形基板施以電漿處理之基板處理裝置的處理室內，設置成包圍載置前述基板之基板載置台的矩形載置面周圍；該環狀屏蔽構件之構成組件，其特徵為：係由沿著前述矩形載置面的一邊而配置之絕緣性長型體所構成，具備：第1移動限制部，設於該長型體的長邊方向之一端，限制前述構成組件於全方位的移動；及第2移動限制部，與前述第1移動限制部於前述長邊方向隔離而設置，限制前述構成組件於前述長邊方向以外的移動；及至少1個緊固部，將前述構成組件緊固至前述基板載置台。
  2. 如申請專利範圍第1項之環狀屏蔽構件之構成組件，其中，前述第1移動限制部具有：圓筒狀之第1軸環；及第1軸環孔，與該第1軸環餘隙配合(clearance fit)，在垂直於該餘隙配合之第1軸環的中心軸之面，係具有圓形截面；及第1螺栓，將與該第1軸環孔餘隙配合之前述第1軸環，朝向前述基板載置台推壓；前述第1軸環的側面與前述第1軸環孔的側面之間隙，係設定成較小，以限制前述構成組件於全方位之移動，前述第2移動限制部具有：圓筒狀之第2軸環；及第2軸環孔，與該第2軸環餘隙配合，在垂直於該餘隙配合之第2軸環的中心軸之面，係具有長圓形截面；及第2螺 栓，將與該第2軸環孔餘隙配合之前述第2軸環，朝向前述基板載置台推壓；前述第2軸環孔之前述長圓形截面的長徑，係沿著前述長邊方向。
  3. 如申請專利範圍第1項之環狀屏蔽構件之構成組件，其中，前述第1移動限制部具有：直方體狀之第1導件，設置成相對於前述基板載置台不可移動；及第1導件孔，係為與該第1導件餘隙配合之直方體狀的凹部；前述第1導件的各側面與前述第1導件孔的各側面之間隙，係設定成較小，以限制前述構成組件於全方位之移動，前述第2移動限制部具有：直方體狀之第2導件，設置成相對於前述基板載置台不可移動；及第2導件孔，係為與該第2導件餘隙配合之直方體狀的凹部；前述第2導件孔在前述長邊方向的長度，係設定成比前述第2導件在前述長邊方向的長度還大。
  4. 如申請專利範圍第1至3項任一項之環狀屏蔽構件之構成組件，其中，前述長型體沿著前述長邊方向被分割成第1長型部及第2長型部，前述第1移動限制部設置於前述第1長型部的前述長邊方向一端，前述第2移動限制部設置在前述第2長型部，前述第1長型部的前述長邊方向另一端，係與前述第2長型部的前述長邊方向一端抵接，前述第1長型部及前述第2長型部各自具備前述緊固部。
  5. 如申請專利範圍第4項之環狀屏蔽構件之構成組件，其中，前述第1長型部及前述第2長型部彼此接合，在前述第1長型部及前述第2長型部的連結部，具有位置偏移防止機構，防止前述第1長型部及前述第2長型部的相對位置偏移。
  6. 一種環狀屏蔽構件，屬於在對矩形基板施以電漿處理之基板處理裝置的處理室內，配置成包圍載置前述基板之基板載置台的矩形載置面周圍；該環狀屏蔽構件，其特徵為：係由申請專利範圍第1至5項任一項之環狀屏蔽構件之構成組件的組合體所構成，各前述構成組件係被組合成，任一前述構成組件的前述長邊方向一端之端面，抵接至鄰接之另一前述構成組件的前述長邊方向另一端之側面；前述任一前述構成組件的前述長邊方向另一端之側面，抵接至與前述鄰接之另一前述構成組件不同之，鄰接之又另一前述構成組件的前述長邊方向一端之端面。
  7. 如申請專利範圍第6項之環狀屏蔽構件，其中，在前述矩形的載置面各角部，係分別被施以平面之截角(chamfering)處理，而在前述構成組件之外，又具備：三角柱狀之間隙嵌合構件，係填入由各前述角部之截角面、及任一前述構成組件的一端端面及鄰接之另一前述構成組件的另一端側面之接合部所構成之三角柱狀間隙。
  8. 一種基板載置台，其特徵為：具備申請專利範圍第6或7項之環狀屏蔽構件。
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