专利名称：基片支撑件的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及基片支撑件。
背景技术：
迄今已经在大型玻璃基片或者玻璃板上制成了薄膜晶体管以用于监视器、平面显示器、太阳能电池、个人数字助理(PDA)、蜂窝式电话等。这些晶体管是通过在真空室内顺序地沉积包括非晶硅、掺杂和未掺杂的氧化硅、氮化硅等的各种膜而制成的。用于沉积薄膜的一种方法是化学气相沉积法(CVD)。
CVD是温度相对较高的处理，要求基片经得住300摄氏度到400摄氏度量级的温度，而其处理过程中温度超过500摄氏度。CVD膜处理已经广泛地用于在基片上制作集成电路。但是，由于玻璃基片是非常易碎并且当被加热到较高温度时易出现松垂、扭曲、裂纹的介电材料，所以必须小心以避免由于加热和冷却造成的热应力和由此引起的损坏。
现在存在有用来在处理之前预热基片和进行处理之后的热处理操作的的系统。常用的加热室具有一个或者多个被加热的搁板用于加热单个或者多个玻璃基片。玻璃基片一般被支撑在间隔件上，位于搁板的上方，以提高热均匀性和处理量。为了使成本最小化，常用的间隔件一般由诸如不锈钢、铝、氮化铝等易加工的金属形成。但是，常用的间隔件可能擦伤或者其它方式地损坏玻璃基片的表面，可能造成该玻璃表面上的不足。例如，退火以产生低温多晶硅膜需要将玻璃基片加热到大约550摄氏度，这可能导致900mm宽的基片热膨胀4mm。这种热膨胀结果造成玻璃基片沿着在加热和冷却过程中支撑该玻璃基片的间隔件而滑动。造成的玻璃基片与间隔件之间的摩擦已经被证明会导致划痕、裂纹以及玻璃基片上的其它畸变缺陷。例如，在将基片划分成多块板的分割处理过程中，基片可能沿着划痕或者其它缺陷断开而不是沿着希望的位置断开，致使一块或者多块板有缺陷。
所以，人们需要一种减少处理过程中基片损坏的支撑件。
发明内容
本发明提供了一种用于支撑基片的装置，所述装置具有适合于最小化基片支撑件与支撑于其上的基片之间的损坏的球体。在一个实施例中，一种用于支撑基片的装置包括设置在倾斜的球体支撑表面上的球体。所述球体支撑表面适合于将所述球体向着球体支撑表面的一侧偏置，从而当支撑于球体上的基片受到热影响而长度变化时为球体提供滚动空间。在另一个实施例中，该装置还包括适合于将球体俘获到球体支撑表面的保持架。
对以上所简要概括的本发明的更为具体的描述可以通过参照附图所示的本发明实施例来获得。但是需要注意，附图仅图示了本发明的典型实施例，因此并不被视为对其范围的限制，因为本发明可以包括其它同样有效的实施例。
图1是具有多个支撑构件和间隔件的加热室的一个实施例的截面图；图2是具有设置于其上的多个间隔件的搁板/支撑构件的一个实施例的俯视图；图3是常用间隔件的一个实施例的侧视图；图4A是本发明间隔件的一个实施例的截面图；图4B是本发明间隔件的另一个实施例的截面图；图5是沿图4A的截线5-5所取的截面图；图6是球体的一个实施例的截面图；图7是本发明间隔件的另一个实施例的截面图；图8是图7的间隔件的俯视图；图9是本发明间隔件的另一个实施例的截面图；图10是图9的间隔件的俯视图；
图11是本发明间隔件的另一个实施例的截面图；图12是本发明间隔件的另一个实施例的截面图；图13是本发明间隔件的另一个实施例的截面图；图14是具有支撑构件的负载封闭室(load lock chamber)的一个实施例的截面图，其中所述支撑构件具有设置于其上的多个间隔件；图15是具有支撑构件的负载封闭室的另一个实施例的截面图，其中所述支撑构件具有设置于其上的多个间隔件。
为了方便理解，在可能的地方都使用了相同标号来指示图中共有的相同元件。
具体实施例方式
本发明一般地涉及用于支撑基片、有利地适用于减少基片损坏的间隔件。尽管在基片要经受温度变化的室中这种间隔件尤其有效，但是该间隔件也适于使用在希望避免划伤基片的其它室中。
图1-2是加热室10的一个实施例的截面侧视图和俯视图，该加热室10具有用于存储和/或用热的方法处理玻璃基片32的盒体90。该加热室10包括遮蔽该盒体90的侧壁86、顶部82和底部84。端口96穿过侧壁86邻近处理系统(未示出)而形成，并且与长槽阀(slit valve)94相配，通过该长槽阀94玻璃基片32可以在处理系统与加热室10内的盒体90之间被传送。
盒体90由轴92可移动地支撑在加热室10内。轴92延伸穿过室10的底部84并被连接到控制盒体90在室10内的升降的提升机构88。可伸缩管78或者其它密封元件被设置在轴92的周围，在方便盒体90的移动的同时保持了室环境的隔离。
盒体90包括侧壁12、14、底部16和盖18。盒体90的侧壁12、14一般与用于控制盒体90温度的合适的加热元件20、22相配。加热元件20、22可以是电阻加热器和/或用于循环传热气体或液体的导管。
在一个实施例中，盒体90的底部16包括入口和出口通道24、26，用于为温度受控的流体通过加热元件20、22提供路径。在底部16还可以形成通道34，用于为被连接到电源(未示出)的加热元件20、22的传感器和/或电源线提供路径。
多个支撑构件28被设置在侧壁12、14之间。每个支撑构件28都适合于在其上支撑一个玻璃基片32。在图1-2中所示的实施例中，支撑构件28为相对端被连接到侧壁12、14的热传导搁板。支撑构件28被构造成与侧壁12、14具有良好的热接触，从而允许加热构件20、22对支撑构件28以及设置于其上的玻璃基片32的温度的快速、均匀的控制。可以被用于支撑构件28的材料的例子包括，但是不限于，铝、铜、不锈钢、镀层铜(clad copper)等。或者，加热构件20、22的至少一部分可以被嵌入在支撑构件28中。
如图2所示，一个或者多个外侧间隔件30被适当地布置在支撑构件28上以支撑玻璃基片32(以虚线示出)的外周。一个或者多个内侧间隔件50被设置在支撑构件28上以支撑玻璃基片32的内侧部分。在图2所示的实施例中，三个外侧间隔件30被设置在支撑构件28的相对侧以支撑玻璃基片32的外周，而两个内侧间隔件50被设置在该外侧间隔件30以内，以支撑玻璃基片32的中心部分。间隔件30、50之间的其它构造也可以被采用。例如，每个外侧间隔件30可以与至少一个内侧间隔件50相对于支撑构件28的中心线80而径向对齐。一般，基片32被支撑使得其中心落在支撑构件28的中心线上。
首先回到图1，间隔件30、50起到在盒体90内支撑玻璃基片32使得在支撑构件28和玻璃基片32之间界定出一个间隙44的作用。间隙44防止支撑构件28直接接触玻璃基片32，这种接触可能使玻璃基片32产生应力或裂纹，或者导致沾染物被从支撑构件传到玻璃基片32上。盒体90内的玻璃基片32通过辐射和气体传导被间接地加热，而不是通过玻璃基片与支撑构件28之间的直接接触。另外，交叉放置玻璃基片32和支撑构件28允许从上方和下方两处来加热玻璃基片32，从而提供了对玻璃基片32的更快速、均匀的加热。
图3是内侧间隔件50的一个实施例的截面图。内侧间隔件50一般由不锈钢构成，具有圆柱体外形。内侧间隔件50具有第一端302和第二端304。第一端302被设置在支撑构件28上。第二端304以相对于支撑构件28被隔开的关系支撑玻璃基片32(以虚线示出)。第二端304的边缘一般包括圆角或倒角306以最小化对玻璃基片32可能的划伤。第二端304或者可以包括全圆角(full radius)以最小化与玻璃基片32的接触面积。一般，内侧间隔件50被构造成能提供一定摩擦以保持玻璃基片32稳定在支撑构件28上。
图4A示出了外侧间隔件30的一个实施例的截面图。作为选择，内侧间隔件50可以被构造成类似与外侧间隔件30。可以为了制造的方便，在一些实施例中为了低成本，而选择用于形成外侧间隔件30的材料。适于制造外侧间隔件30的一些材料包括不锈钢、低碳钢、ICONEL、镍合金以及其它材料。
外侧间隔件30一般包括第一部分402和第二部分404。第一部分402被设置在支撑构件28上，并且尽管其它几何构形可以被采用，其一般具有圆柱形横截面。第二部分404包括在其上支撑球体408的球体支撑表面406。球体408接触玻璃基片32，将基片支撑在基片支撑件28的上方，并被向着球体支撑表面406的一侧偏置。
在一个实施例中，球体支撑表面406被构造成起到偏置构件的作用，将球体408向球体支撑表面406的一侧推进。球体支撑表面406可以是平坦的或者弧形的，在一个实施例中，其相对于由基片支撑件28界定的平面是倾斜的。球体支撑表面406的倾斜允许重力向着球体支撑表面406的一侧偏置球体408。一般，球体支撑表面406以小于大约5度的角度向基片支撑件28的中心线80倾斜。在图4A所示的实施例中，球体支撑表面406倾斜了约0.5度到约1.5度之间。倾斜角度可以通过考虑玻璃基片32的重量与玻璃基片32和支撑表面406之间的摩擦之间的关系来确定，以确保球体408的滚动，这基本上防止了当玻璃膨胀和收缩时对玻璃基片的划伤。
在一个实施例中，球体支撑表面406被界定在形成于外侧间隔件30的第二部分404中的承窝(socket)410的底部。承窝410包括具有较高部分414和较矮部分416的壁412。在基片32在室10内被加热的应用中，较高部分414一般被定向为向着基片支撑件28的中心线80，并且可以至少与球体408的直径的1/2一样高。相反地，在基片32被冷却的应用中，较高部分414可以被定向为远离中心线80。
壁412的较高部分414与较矮部分416之间界定的距离420一般被构造成在基片32由于其温度变化而膨胀或者收缩时允许球体408沿着球体支撑表面408行进预定距离。例如，冷的基片32被放置在向着基片支撑件28的中心线80偏置的球体408上，并在该基片支撑件28上被加热。当基片32从其中心径向向外膨胀时，基片沿方向430从基片32和基片支撑件28的中心线80径向向外推进球体408，导致球体408沿着球体支撑表面406从壁412的较高部分414滚到较矮部分416。由于距离420被选择以当基片32被放置在基片支撑件28上时，在基片32的整个预定温度上升中，适应预期的基片膨胀过程中球体408的移动，所以有利地确保了球体408与基片32间的滚动接触，从而防止了可能损坏基片的球体408与基片32之间的滑动接触。在热的基片被支撑在球体上以冷却的实施例中，球体支撑表面的斜面远离支撑构件28的中心，当基片被冷却而收缩时，示出球体移动的方向430是朝着支撑构件28的中心的。
在一个实施例中，外侧间隔件30的第一部分402具有适合于接收从支撑构件28突出的固定销424的中空部分422。销424将外侧间隔件30定位在盒体90内部其相应的支撑构件28上。一般，外侧间隔件30被定向为使得球体支撑表面406的倾斜如上所述地与中心线80对齐。外侧间隔件30可以利用锁定组件(locking compound)、立桩(staking)、压配合、焊接、铆接、螺纹连接等被固定于该方向。应该认识到，实现将外侧间隔件30的实施例连接或者固定到支撑构件28的其它方法也可以考虑。
在图4A所示实施例和图5的截面图中，销424与中空部分422被键入连接(key)以以预定旋转方向配合。在一个实施例中，销424包括平坦面426，平坦面426与从外侧间隔件30的第二部分404突入到中空部分422内的平台(land)428配合。平坦面426与平台428之间的对接面确保了间隔件相对于基片支撑件28和定位于其上的基片的方向。也可以考虑用其它配合的几何构形来固定间隔件30与支撑构件28之间的角度方向。
图4B是外侧间隔件450的另一个实施例。外侧间隔件450包括顶部表面452和底部表面454。底部表面454适合于安装在支撑构件28上。球体支撑表面456形成在顶部表面452中并适合于接收球体408，球体408以相对于间隔件450的顶部表面452被隔开的关系支撑基片32。
球体支撑表面456包括通过弧形表面460连接到第二倾斜表面462的第一倾斜表面458。第一倾斜部分458开始于形成在间隔件450中并由球体支撑表面456所界定的凹入部分490的第一侧466，并穿过间隔件450的中心线470延伸到弧形表面460。弧形表面460的半径一般基本上等于或者大于球体480的半径，以便球体支撑表面456将球体408定位在一个方向使得球体408的中心线476偏离间隔件450的中心线470一个距离472，从而允许当基片432膨胀和收缩时球体408在方向480上自由地滚动。
第二倾斜表面462从弧形表面460延伸到凹入部分490的第二壁464，并被构造成使得当球体停在弧形表面460上时，球体408与第二壁464间隔一个距离474。距离474允许球体408沿着球体支撑表面456的第二倾斜部分462移动，以适应由于例如振动或其它意外运动引起的基片32相对于搁板28的稍许移动而不损坏基片32。
图6是球体408的一个实施例的截面图。尽管球体408被示为球形的，但是作为替代，球体408可以是被构造成在球体支撑表面406上侧向滚动的其它形状，例如圆柱体、椭圆柱形体(elliptical pin)、凸轮等。球体408可以由金属或者非金属材料构成。球体408还可以减少摩擦以及/或者抑制球体408与玻璃基片32之间的化学反应。一般，球体408由金属或者金属合金、石英、蓝宝石、氮化硅或者其它适合的非金属材料构成。在一个实施例中，球体408具有4微英寸或者更光滑的表面光洁度。
作为选择，球体408可以被电抛光、涂敷或者镀上涂层602。例如，涂层602可以具有足够的厚度来提供减小球体408与玻璃基片32之间摩擦的阻挡层。玻璃基片32与球体408之间的摩擦减小基本上防止了由玻璃基片32与球体408之间的接触导致的对玻璃基片32的损坏。附加地或者作为替代，涂层602可以减少球体408的材料与玻璃基片32的材料之间的化学反应。在另一个实施例中，间隔件30、50的其它部分可以类似地被包覆以减少其间的摩擦和/或化学反应。
能够减少或者消除球体408与玻璃基片32之间摩擦的涂层602可以通过化学气相沉积(CVD)氮化处理、物理气相沉积(PVD)溅射处理、喷涂、电镀或者其它处理被沉积。在一个实施例中，涂层602具有至少约为3微米的厚度。在另一个实施例中，涂层602被形成为厚度在大约3微米到大约20微米之间。在另一个例子里，如上所述的球体408可以被放置在反应室中并被暴露于包括氨和/或氮气和/或氢气和/或其它还原气体的气氛中以在球体408被暴露的表面上形成氮化涂层。在另一个实施例中，涂层602通过例如PVD的溅射处理被形成，以在球体408的外侧表面上形成氮化表面，并且涂层602包括，例如，氮化钛。
表面涂层602一般为球体408提供光滑的外侧表面。以上所描述的表面涂层602的可替换的实施例保持至少与球体408的原始光洁度同样光滑的光滑表面。或者，涂层602可以通过例如电抛光或者其它方法被处理以提高涂层602的光洁度。具有上述表面涂层602的内侧间隔件50会减少与支撑在内侧间隔件50上的玻璃基片32之间的摩擦，并且在一个实施例中，附加地或者作为替代，会减少球体408和/或放置于其上的玻璃32内的沾染物之间的化学反应。作为选择，涂层602可以应用于外侧间隔件30。
应该认识到，根据本发明的一些方面制造的内侧间隔件50适合于在250摄氏度以上进行的热处理操作。使用本发明的内侧间隔件50也可以执行其它热处理操作，例如用于制造低温多晶硅的热处理加工。根据本发明制造的间隔件50根据应用和玻璃材料的特性而适合于在大约450摄氏度以上，直到并包括600摄氏度进行的热处理操作。上述表面涂层602还可以提供附加的保护层，该保护层既减少球体408与所支撑的玻璃基片32之间摩擦损坏的可能性，又起到作为阻挡层防止球体408与玻璃基片32间的沾染物或者材料之间的反应的作用。
以上已经示出和描述了作为减少基片损坏的中心支撑件的内侧间隔件50的实施例。上述实施例示出了作为中心支撑件的内侧间隔件50，而常用的外侧间隔件30可以被用于支撑玻璃基片32的外周。应该认识到，作为选择，外侧间隔件30的一些或者全部可以被构造成与内侧间隔件50类似或者相同。
尽管内侧间隔件50已经结合具体材料被描述了，但是应该认识到其它热处理应用可以采用由其它不同材料制造的间隔件50，并且可以使用上述那些材料以外的用于涂层602的替代材料。
图7-8示出了外侧间隔件700的另一个实施例。外侧间隔件700包括支撑体702，该支撑体702具有放置于其上并被保持架704俘获于其处的球体720。球体720的一部分延伸穿过保持架704来以相对于支撑构件28被隔开的关系支撑基片730。
支撑体702一般被构造成类似于上述外侧间隔件，其包括第一部分708和第二部分706。第一部分708包括与从支撑构件28延伸出的销712对接的中空部分710。中空部分710和销712一般被构造成将间隔件定向成使得球体720沿基本上与基片32的中心对齐的方向430移动。
第二部分706包括凹入部分714，球体720的一部分位于凹入部分714中。凹入部分714包括将球体720向着外侧间隔件700的一侧偏置的倾斜的球体支撑表面716。球体支撑表面716被设置于一定深度处，以确保球体720支撑基片32而不接触到保持架704。
保持架704连接到支撑体702的第二部分706，其可以由适合在升高的温度下使用的若干材料制造，一般为与支撑体702相同的材料。保持架704包括顶部表面732，所述顶部表面732具有从其上向下延伸的外接圆柱形法兰734。开口750穿过保持架704的顶部732而形成，允许球体720的一部分延伸穿过所述开口750。开口750一般被定向成当基片由于热影响而膨胀或者收缩时允许球体720沿与基片32的中心对齐的方向430行进。
保持架704的法兰734一般与支撑体702的第二部分706对接以将保持架704固定于支撑体702。保持架704可以通过旋入、粘附、铆接、立桩、压配合、铜焊、焊接、紧固或者通过其它适合的方法被连接到支撑体702。在图7所示实施例中，至少一个紧固件740穿过穿透法兰734而形成的孔736并进入形成在支撑体702的第二部分706中的孔742中。孔736、742以及紧固件740确保了开口750与方向430对齐。紧固件740可以是螺纹件、定位销(dowel pin)、弹簧销(spring pin)、铆钉、传动销或者其它适合的器件。
图9和10示出了外侧间隔件900的另一个实施例。外侧间隔件包括支撑体902，支撑体具有连接于其上的保持架904。支撑体902和保持架904基本上类似于上述外侧间隔件700的那些部分，除了形成在保持架904中的开口906具有基本上等于或者大于球体920的直径的宽度，其中球体920被保持架904保持为支撑在倾斜球体支撑表面910上，其中所述球体支撑表面910位于形成于支撑体902中的凹入部分918的底部。垫圈912被设置在球体920与保持架904之间，其具有大于开口906宽度的直径，从而将球体920保持在形成于支撑体902中的凹入部分918内。垫圈912的内侧直径916足以允许球体920的外周延伸到保持架904上方从而以相对于支撑构件28被隔开的关系支持基片932。
图11示出了外侧间隔件1100的另一个实施例。外侧间隔件1100包括设置在形成于支撑构件28中的凹入部分1104中的球体1102。凹入部分1104被构造成基本上类似于上述形成于外侧间隔件中的凹入部分，其包括被构造成将球体向着凹入部分1104的一侧偏置的倾斜的球体支撑表面1106。凹入部分1104的深度被构造成使得球体1102的外周延伸到支撑构件28的表面上方，从而以相对于支撑构件28被隔开的关系支持基片32。
图12示出了外侧间隔件1200的另一个实施例。外侧间隔件1200被构造成类似于外侧间隔件1100，具有设置在球体支撑表面1206上的球体1202，其中球体支撑表面1206设置在形成于支撑构件28中的凹入部分1204的底部。球体1202由连接到支撑构件28的保持架1208保持在凹入部分1204中。保持架1208可以通过焊接、铜焊、螺纹件、铆钉、立桩、粘附、接合、铆接或者通过其它适合的方法或器件被紧固到支撑构件28上。在图12所示实施例中，保持架1208通过多个紧固件1210旋入支撑构件28而被紧固到支撑构件28穿过保持架1208而形成的开口1212可以被构造成直接保持球体1202，如参照图7和8的实施例所描述的那样，或者，作为替代，采用垫圈(在图12中未示出)，如参照图9和10的实施例所描述的那样。
图13示出了外侧间隔件1300的另一个实施例。外侧间隔件1300被构造成类似于上述外侧间隔件，具有设置在球体支撑表面1306上的球体1302。球体支撑表面1306可以是平坦的或者弧形的，倾斜于或者基本上平行于球体1302所支撑的基片32(以虚线示出)。球体支撑表面1306可以是形成在间隔件或基片支撑件中，并且可以如上所述地与保持架相互作用以保持球体1302。
偏置构件1310将球体1302向着球体支撑表面1306的一侧推进。偏置构件1310包括连接到滑块1314的弹簧1312。滑块1314一般由当基片膨胀或者收缩时，随着球体1302沿着球体支撑表面1306侧向滚动，允许球体1302滑过滑块1314的接触表面1316的材料制造。作为替代，图13中被示为压缩弹簧的弹簧1312可以是在基片改变长度时允许球体1302滚动，而当基片被移开时使球体1302返回到球体支撑表面1306的预定的滑道(slide)的片簧或者其它弹簧形式或者器件。
尽管本发明已经被描述为与玻璃基片32一起使用，但是本发明的内侧间隔件的其它实施例可以被用来减少内侧间隔件与不同的基片材料之间的摩擦损坏和/或化学反应。尽管本发明被描述成用于上述加热系统10中，但是其它热处理系统和室可以被使用。本发明的方法和装置可以独立地被实施而不论应用本发明的实施例的室的类型。
图14示出了负载封闭室1400和设置在其中的至少一个内侧间隔件50的一个实施例的截面图。负载封闭室1400一般包括具有两个玻璃传送端口1404(图14中只示出了一个)的室体1402。每个玻璃传送端口1404选择性地被长槽阀1408(以虚线示出)所密封。负载封闭室1400被设置在容纳于，例如，分别连接到传送端口1404的室(未示出)中的第一气氛和真空气氛之间，被用来准许通过邻近的传送端口1404将玻璃基片32传送进和传送出真空气氛而不损失真空。
室体1402另外包括泵送端口1410，通过该泵送端口1410可以调节室体1402内的气压。作为选择，室体1402可以包括用于将室体1402内的气压从真空条件提高的通风口1412。一般，通过通风口1412进入室1400的空气或者流体要经过过滤器1414以最小化进入室1400中的微粒。这样的过滤器一般可以从位于New Jersey 州 Riverdale的Camfil-Farr公司购买到。
盒体1406可移动地设置在室体1402中，其包括连接到升降轴1420的下平板1416和上平板1418。盒体1406被构造成将第一基片32支撑在从下平板1416延伸出的一个或者多个间隔件30和至少一个间隔件50上，而将第二基片(未示出)支撑在从上平板1418延伸出的一个或者多个间隔件30和至少一个间隔件50上。盒体1406可以被升高或者降低以使支撑在盒体1406上的任意一个基片与端口1404对齐。
室体1402还可以包括冷却板1422。冷却板1422具有允许从下平板1416延伸出的间隔件30、50穿过的多个孔。当盒体1406被降低时，位于间隔件30、50上的基片32被移动靠近冷却板1422。循环经过冷却板1422的传热流体将热从基片32传递到冷却板1422，从而降低了基片32的温度。这样，间隔件50允许基片32在负载封闭室1400内膨胀或者收缩而不擦伤或者其它方式地损坏基片。1999年12月15日提交的美国专利申请No.09/464,362(代理人案卷No.3790)中描述了一种适合于从本发明受益的负载封闭室，特此通过全文引用结合于此。
图15示出了负载封闭室1500和设置于其中的至少一个内侧间隔件50的另一个实施例的截面图。负载封闭室1500一般包括具有两个玻璃传送端口1504(图15中只示出了一个)的室体1502。每个玻璃传送端口1504选择性被长槽阀(以虚线示出)1508所密封。负载封闭室1500被设置在容纳于，例如，分别连接到传送端口1504的室(未示出)中的第一气氛和真空气氛之间，被用来准许通过邻近的传送端口1504将玻璃基片(以虚线示出)32传送进和传送出真空气氛而不损失真空。
多个基片32各自被支撑在室体1502内、支撑构件1560上(为了清晰，图15中只示出了一个基片32)。支撑构件1560可以被连接到室体1502或者被设置在可移动盒体1562内。在图15所示实施例中，可移动盒体1562包括连接到12个垂直叠置的支撑构件1560的至少一个内侧间隔件30和多个外侧间隔件50。这样，当基片32膨胀或者收缩时，基片32能够在间隔件50上移动而不擦伤或者其它方式地损坏基片。一种适合于从本发明受益的负载封闭室可以从California 州 Santa Clara市应用材料公司(Applied Materials)的分公司AKT购买到。
这样，本发明提供了一种用于支撑基片的装置，该装置具有设置在倾斜的支撑表面上的球体。由于倾斜的球体支撑表面被构造成定位球体以确保球体能够不受阻碍地在基片移动所推进的方向上滚动，所以该装置适应于最小化在基片的热膨胀(或者收缩)过程中基片支撑件与支撑于其上的基片之间的损坏。
尽管上文是针对本发明的实施例的，但是在不背离本发明的基本范围以及由所附权利要求确定的本发明的范围的情况下可以设计出本发明的其它的以及进一步的实施例。
本发明涉及2001年9月24日提交的美国专利申请No.09/963,020(代理人案卷No.6181/AKT/BG)和2001年10月17日提交的美国专利申请No.09/982,406(代理人案卷No.6199/DISPLAY/AKT/BG)，特此通过全文引用结合于此。
权利要求
1.一种用于在室中支撑基片、具有设置在所述室内的至少一个基片支撑构件的装置，该装置包括支撑表面；和设置在所述支撑表面上、适合于在其上侧向移动的滚动体，该滚动体适合以所述基片与所述基片支撑构件相隔开的关系接触和支撑所述基片，所述滚动体被偏置到所述支撑表面的一侧。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述支撑表面被定向为与水平面成大约0.5到大约2度之间的一个角度。
3.如权利要求1所述的装置，还包括将所述滚动体保持在所述支撑表面的保持架，所述保持架具有朝上的开口，所述滚动体的一部分延伸穿过所述开口。
4.如权利要求3所述的装置，还包括设置在所述滚动体和所述保持架的顶部之间的垫圈，所述垫圈具有大于所述开口宽度的外侧直径。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述滚动体支撑表面设置在被加热的支撑构件中。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述滚动体支撑表面是弧形的。
7.如权利要求1所述的装置，还包括具有上表面的支撑构件；设置在所述上表面上的多个间隔件，所述间隔件中的至少一个具有滚动体支撑表面，所述滚动体支撑表面形成于所述间隔件中并将所述滚动体支撑于其上。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述间隔件与所述支撑构件键入连接以固定所述间隔件相对于所述支撑构件的方向。
9.如权利要求7所述的装置，还包括连接到所述间隔件并将所述滚动体保持在所述支撑表面的保持架，所述保持架具有朝上的开口，所述滚动体的一部分延伸穿过所述开口。
10.如权利要求9所述的装置，还包括设置在所述滚动体和所述保持架的顶部之间的垫圈，所述垫圈具有大于所述开口宽度的直径。
11.如权利要求1所述的装置，其中所述滚动体被向着所述基片支撑构件的中心偏置。
12.如权利要求1所述的装置，还包括接触所述滚动体并侧向推进所述滚动体的偏置构件。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述偏置构件还包括弹簧；和被所述弹簧推进抵靠在所述滚动体上的接触构件。
14.如权利要求1所述的装置，其中所述滚动体是球形体、椭圆柱形体或者凸轮。
15.如权利要求1所述的装置，其中所述支撑表面还包括第一倾斜表面；和连接到所述第一倾斜表面的第二倾斜表面，其中所述第二倾斜表面具有比所述第一倾斜表面更短的滚动体支撑长度。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述第一和第二倾斜表面被弧形表面所连接。
17.如权利要求15所述的装置，其中所述球体能够沿着所述第一和第二倾斜表面行进。
18.一种用于支撑基片的装置，包括具有顶部表面的支撑构件；和设置在所述顶部表面的外周周围、适合于以相对于所述顶部表面被隔开的关系将基片支撑于其上的多个滚动体，所述滚动体被偏置远离所述顶部表面的外周。
19.如权利要求18所述的装置，还包括分别支撑一个滚动体的多个倾斜的滚动体支撑表面。
20.如权利要求19所述的装置，其中所述滚动体支撑表面被形成在所述支撑构件中。
21.如权利要求19所述的装置，还包括多个间隔件，每个间隔件具有下端和上端，其中所述下端连接到所述支撑构件而所述上端有着形成于其中的所述滚动体支撑表面。
22.如权利要求19所述的装置，其中所述滚动体支撑表面是弧形的。
23.如权利要求19所述的装置，还包括将所述滚动体俘获到所述滚动体支撑表面并具有形成于其中的开口的保持架，所述滚动体的一部分延伸穿过所述开口并可沿着所述滚动体支撑表面侧向移动。
24.如权利要求23所述的装置，还包括设置在所述滚动体和保持架之间的垫圈，所述垫圈具有大于所述开口宽度的外侧直径。
25.如权利要求18所述的装置，还包括连接到所述支撑构件的多个间隔件；形成在每个间隔件中并支撑一个所述滚动体的滚动体支撑表面；和连接到每个间隔件并将所述滚动体俘获到所述间隔件的保持架，其中所述保持架具有穿过其而形成的开口，其中所述滚动体的一部分延伸穿过所述开口。
26.如权利要求25所述的装置，其中所述保持架和间隔件配合以使所述滚动体支撑表面与所述开口以预定方向对齐。
27.如权利要求25所述的装置，还包括设置在所述滚动体和保持架之间的垫圈，所述垫圈具有大于所述开口宽度的外侧直径。
28.如权利要求18所述的装置，其中所述滚动体被涂敷、电镀或者电抛光。
29.如权利要求18所述的装置，其中所述滚动体涂敷或电镀有铬、铝合金、氮化硅或者氮化钨。
30.如权利要求18所述的装置，还包括热耦合于所述支撑构件的加热元件。
31.如权利要求18所述的装置，还包括多个间隔件，每个间隔件具有形成于其中的凹入部分，所述凹入部分具有推进所述滚动体进入靠近所述凹入部分的一侧的第一位置的底部表面，其中所述滚动体当位于所述第一位置时与所述凹入部分的壁隔开。
32.一种用于支撑玻璃基片的装置，包括室体；设置在所述室体内的至少一个支撑构件；多个间隔件，每个间隔件具有上部分和设置在所述支撑构件上的下部分；形成于至少一个所述间隔件的所述上部分中的凹入部分；和设置在所述凹入部分中并适合于沿着所述凹入部分侧向滚动的滚动体。
33.如权利要求32所述的装置，其中所述支撑构件还包括热耦合于其上的加热元件。
34.如权利要求32所述的装置，其中所述凹入部分还包括倾斜的滚动体支撑表面。
35.如权利要求33所述的装置，其中所述滚动体支撑表面是弧形的。
36.如权利要求32所述的装置，其中设置在所述凹入部分中的所述滚动体适合于在对齐经过一个公共参考点的方向上侧向移动。
37.如权利要求32所述的装置，其中所述下部分与所述支撑构件键入连接以在旋转方向以预定方向对齐所述间隔件。
38.如权利要求32所述的装置，其中所述室体是热处理室。
39.如权利要求32所述的装置，其中所述室体还包括设置在第一侧壁上的第一基片传送端口；和设置在第二侧壁上的第二基片传送端口。
40.如权利要求32所述的装置，还包括将所述滚动体俘获到所述间隔件的保持架，和穿过所述保持架而形成的开口，所述滚动体的一部分延伸穿过所述开口。
41.如权利要求40所述的装置，还包括设置在所述滚动体和保持架之间的垫圈，所述垫圈具有大于所述开口宽度的外侧直径。
42.一种用于支撑玻璃基片的装置，包括处理室；设置在所述室中的具有上表面的多个被加热的支撑构件；设置在所述每个支撑构件上的多个间隔件，每个间隔件具有上部分和下部分，所述下部分连接到所述支撑构件的所述上表面；和设置在至少两个所述间隔件的上部分上的滚动体，其中所述至少两个间隔件被设置在所述支撑构件的所述上表面的相对侧并且向着所述支撑构件的中心被偏置，所述滚动体适合以所述玻璃基片与所述支撑构件相隔开的关系支撑所述玻璃基片。
43.如权利要求42所述的装置，其中所述处理室是热处理室。
44.如权利要求42所述的装置，还包括将所述滚动体俘获到所述间隔件并具有形成于其中的朝上的开口的保持架，其中所述开口允许所述滚动体的一部分延伸穿过以及远离所述支撑构件的中心而侧向移动。
45.如权利要求43所述的装置，还包括设置在所述滚动体和保持架之间的垫圈，所述垫圈具有大于所述开口宽度的外侧直径。
46.一种用于支撑玻璃基片的装置，包括负载封闭室，所述负载封闭室具有设置在第一侧壁中的第一基片传送端口和设置在第二侧壁中的第二基片传送端口；设置在所述负载封闭室中的至少一个支撑构件；设置在所述支撑构件上的多个间隔件，所述每个间隔件具有上部分和下部分，所述下部分连接到所述支撑构件；和形成于至少一个所述间隔件的所述上部分中的凹入部分；和设置在所述凹入部分并适合于沿着所述凹入部分侧向滚动的滚动体。
47.如权利要求46所述的装置，还包括将所述滚动体俘获到所述间隔件的所述上部分并具有形成于其中朝上的开口的保持架，所述开口允许所述滚动体的一部分延伸穿过以及沿着所述滚动体侧向移动。
48.如权利要求47所述的装置，还包括设置在所述滚动体和保持架之间的垫圈，所述垫圈具有大于所述开口宽度的外侧直径。
49.一种支撑基片的方法，包括将滚动体向着支撑件组件的滚动体支撑表面的一侧偏置；将基片放置在所述滚动体上；以及热处理所述基片，其中所述热处理步骤导致所述基片膨胀或者收缩，从而滚动所述滚动体远离所述滚动体支撑表面的所述一侧。
50.如权利要求49所述的方法，其中所述热处理的步骤还包括加热所述基片。
51.如权利要求49所述的方法，其中所述热处理的步骤还包括改变容纳所述支撑件组件的负载封闭室内的气压。
52.一种支撑基片的方法，包括将基片支撑在多个滚动体上，其中所述多个滚动体的每一个分别设置在滚动体支撑表面上；以及改变所述基片的温度以导致所述滚动体沿着所述滚动体支撑表面从起始位置开始侧向移动。
53.如权利要求52所述的方法，还包括将所述基片从所述滚动体移开；以及将所述滚动体偏置以回到所述起始位置。
全文摘要
本发明提供了一种用于支撑基片的装置，所述装置具有适合于最小化基片支撑件与支撑于其上的基片之间的损坏的球体。在一个实施例中，一种用于支撑基片的装置包括设置在倾斜的球体支撑表面上的球体。所述球体支撑表面适合于将所述球体向着球体支撑表面的一侧偏置，从而当支撑于球体上的基片受到热影响而长度变化时为球体提供滚动空间。在另一个实施例中，该装置还包括适合于将球体俘获到球体支撑表面的保持架。
文档编号G02F1/13GK1542939SQ20041000606
公开日2004年11月3日 申请日期2004年2月27日 优先权日2003年2月27日
发明者安德鲁·源, 格哈德·施奈德, 细川明广, 松本隆之, 施奈德, 之, 安德鲁 源, 广 申请人:应用材料公司