专利名称：真空处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及真空处理装置，尤其涉及能够实现关于例如用于液晶显示器(IXD)面 板的玻璃基片的基片的真空处理(例如蚀刻处理和沉积处理)的真空处理装置。
背景技术：
通常，真空处理装置涉及实现关于安装于基片支承单元上的基片表面的例如蚀刻 处理和沉积处理的真空处理。在该真空处理装置中，当将能量施加到真空室时，等离子体在 其中具有真空处理空间的真空室形成。图IA是依据常规技术的真空处理装置的横断面图，且图IB是图IA的真空处理装 置的纵向剖面图。在用于处理例如用于IXD面板的玻璃基片的矩形基片1的常规真空处理装置中， 真空室10和基片支承单元14也分别具有矩形形状。图2A是示出了图1的真空处理装置的离子流的图表，且图2B是示出了图1的真 空处理装置的蚀刻率的图表。当在表面的金属层的沉积处理或蚀刻处理(金属处理)中，将高频率和高功率应 用到基片的表面时，在该基片的边缘周围的等离子体通量显著增加。这被称作‘边缘效应’， 其可能降低处理的一致性。更具体地，如图2所示，在将60MHz的频率和265W的功率施加到安装于基片支承 单元14上的基片1的下电极，且真空室10接地的条件下，基片1边缘的离子流显著增加 (参考 A· Perret，P· Chabert 等所著的论文"Ion flux uniformity in large area high frequency capacitive discharges”)。参考图2B，其示出了在与图2A相似的条件下通过仿真得到的蚀刻率，在基片1的 边缘周围的蚀刻率也显著增加。该常规的真空处理装置具有以下问题。如果由于该“边缘效应”使得在该基片边缘周围的等离子体通量高，尤其是在金属 处理中或者处理大基片的时候，将高功率施加到基片的情况下，该基片的边缘的沉积或蚀 刻处理可能会产生降低的一致性。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能够防止边缘效应的真空处理装置。为了实现这些和其它优点，并依据本发明的目的，如此处所具体体现和广泛描述 的，提供了一种真空处理装置，包括具有处理空间的真空室；具有矩形形状、且安装于该 真空室内的基片支承单元，用于支承基片；安装于该基片支承单元的上表面的静电吸盘； 以及至少一个用于覆盖该静电吸盘的边缘的防护元件，其中由静电吸盘和防护元件组成的 基片支承表面的顶点通过支承表面延伸单元向该真空室的内壁延伸。该支承表面延伸单元可以参考该基片支承表面的顶点安装于该基片支承表面的一边缘，或者彼此连接的两个边缘。该支承表面延伸单元 可以通过将该基片支承表面的顶点向该真空室的内壁以该 基片支承表面的对角线方向延伸而形成。该支承表面延伸单元可以通过将包括该顶点的基片支承表面的各个边缘部分或 全部地向该真空室的内壁延伸而形成。该支承表面延伸单元可以通过从包括该静电吸盘的基片支承单元的侧面伸出而 向该真空室的内壁延伸。依据本发明的另一方面，提供了一种真空处理装置，包括具有处理空间内的真空 室；具有矩形形状、且安装在该真空室内的基片支承单元，用于支承基片；安装于该基片支 承单元的上表面的静电吸盘；以及至少一个用于覆盖该静电吸盘的边缘的防护元件，其中， 由该静电吸盘和该防护元件组成的基片支承表面的每个边缘通过支承表面延伸单元部分 或全部地向该真空室的内壁延伸，以使该基片支承表面的顶点向该真空室的内壁延伸。该支承表面延伸单元可以安装于被配置以覆盖支承该基片的该静电吸盘的边缘 的该防护元件上。而且，该防护元件的上表面可以具有等于或低于形成于该静电吸盘的边 缘的坝的上表面的高度。该支承表面延伸单元可以被实现为与该防护元件一体形成的一个元件，或者与该 防护元件分别形成的多个元件。该支承表面延伸单元可以包括安装于该基片支承单元的第一支承表面延伸单元； 以及与该第一支承表面延伸单元连接、且形成包括该基片支承表面的顶点的一上表面的第 二支承表面延伸单元。该支承表面延伸单元的每个边缘可以呈凹状地形成于除了该顶点以外的部分。而 且，该第一和第二支承表面延伸单元可以如此形成，以使得两者之间的连接部分不形成至 该基片支承表面的顶点的直线。该第一支承表面延伸单元可以被实现为与该基片支承表面的一边缘接触、且具有 安装于经由该基片支承单元的顶点的位置的一末端的盘，且该第二支承表面延伸单元可以 被安装以接触该基片支承表面的另一边缘，以形成处于该顶点位于该两边缘之间的状态的 ‘L’形。而且，该第二支承表面延伸单元可以被如此配置，以使其一端接触该第一支承表面 延伸单元的一端。该支承表面延伸单元的至少一部分在该支承表面延伸单元与该顶点相对的一端 可以形成朝该基片的斜线或曲线，以便削弱由于该基片支承表面的延伸所致的、等离子体 通量的显著变化。该支承表面延伸单元可以可拆卸地与该基片支承单元连接。该支承表面延伸单元可以由介电材料或金属材料制成。该支承表面延伸单元可以组成挡板的一部分。在该基片支承单元，可以安装接地或者具有供应于此的一个或多个RF功率的下 电极。依据本发明的该真空处理装置可以具有以下优点。首先，支承基片的基片支承单元的基片支承表面的顶点向真空室的内壁延伸，从 而防止发生于基片的边缘的“边缘效应”。这可以提高基片上蚀刻率或沉积率的一致性。
尤其，设置支承基片的基片支承单元的基片支承表面的顶点，以便与该基片的顶 点进一步分隔，从而削弱‘边缘效应’。这可以提高整个基片上蚀刻率或沉积率的一致性。第二，在常规的真空处理装置中，发生于基片顶点的“边缘效应”可以通过简单的 配置来防止，即，通过包括用于将该基片支承表面的顶点向该真空室的内壁延伸的支承表 面延伸单元。这可以提高基片上蚀刻率或沉积率的一致性。第三，该支承表面延伸单元可拆卸地安装于该基片支承单元。这可以使得本发明 能够通过常规真空处理装置的简单配置变化而应用于各种处理条件。本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将结合附图从以下对本发明的详细 描述中变得更加明显。
该附图被包括用于提供对本发明的进一步理解，且并入并组成本说明书的一部 分，例示本发明的实施方案，连同说明书一起用于解释本发明的原则。图中图IA是依据常规技术的真空处理装置的横断面图；图IB是图IA的真空处理装置的纵向剖面图；图2A是示出了图1的真空处理装置的离子流的图解；图2B是示出了图1的真空处理装置的蚀刻率的图解；图3A是依据本发明的真空处理装置的横断面图；图3B是依据本发明的真空处理装置的纵向剖面图；图4是示出了图3A的真空处理装置的蚀刻率的图解。
具体实施例方式现在参考附图详细描述本发明。以下将参考附图更详细地阐述依据本发明的真空处理装置。图3A是依据本发明的真空处理装置的横断面图，图3B是依据本发明的真空处理 装置的纵向剖面图，且图4是示出了图3A的真空处理装置的蚀刻率的图解。如图3A和3B所示，依据本发明的真空处理装置包括具有处理空间的真空室100， 及安装于该真空室100内的基片支承单元140。待真空处理的基片1可以包括需要例如表面上的蚀刻处理和沉积处理的真空处 理的任何物体，例如用于LCD面板和半导体晶片的玻璃基片。在本发明中，待真空处理的物 体优选包括用于LCD面板的玻璃基片，尤其是矩形基片。然而，本发明不限于此。本发明的真空处理装置还可以包括用于蚀刻形成于基片1的表面上的薄膜的蚀 刻装置，和用于在基片1的表面形成薄膜的沉积装置。此外，本发明的真空处理装置可以被 配置为实施蚀刻处理和沉积处理。依据安装条件和设计，真空室100可以被配置为具有各种形状和结构。而且，真空 室100可以包括上外壳110和下外壳120，an upper lid两者通过与彼此连接而形成处理 空间S。此处，通过其将基片1引入或放出真空室100的门150形成于真空室100的侧面上。
在真空室100，可以安装用于向处理空间S内供应气体的供气单元(未示出)，连 接到排气系统(未示出)用于压力控制(真空压力控制)和排气的排气单元(未示出)等。根据供气方法，供气单元可以具有各种配置。如图3B所示，供气单元可以被实现 为连接到供气装置的喷头230。在真空室100，可以安装用于形成等离子体的能量供应单元(未示出)等。依据能 量供应方法，该能量供应单元可以具有各种配置。如图3B所示，该能量供应单元可以包括 通过将喷头230以和真空室100接地而实现的上电极，以及安装于基片支承单元140的下 电极，该下电极将在下面描述且具有向其供应的RF功率。用于支承基片1的基片支承单元140可以通过由多个凸缘支承而安装于真空室 100。在基片支承单元140上，可以安装用于通过静电力固定基片1的静电吸盘220。根据真空处理特征和设计条件，基片支承单元140可以具有各种配置。而且，通常 前述的下电极安装于基片支承单元140。例如，基片支承单元140可以包括安装于真空室100的底部内表面之上的基盘 141，且由导电材料制成；安装于基盘141上的绝缘元件142 ；热量传输元件143，其安装于 绝缘元件142上、具有供应于此的能量、且具有热量传输媒介流经于此的流动路径；以及安 装于热量传输元件143上、用于通过静电力固定基片1的静电吸盘220。该能量供应单元可以包括通过将喷头230和真空室100接地而实现的上电极，以 及通过将一个或更多个RF功率应用于组成热量传输元件143和静电吸盘220的一部分的 本体221而实现的下电极。该上电极和下电极不限于此配置，而是可以依据处理条件和设 计条件而具有各种变化。该基盘141可以用于防止热量被传输至真空室100或者在下电极被安装于基片支 承单元140的情况下真空室100的变形。通常，基盘141以与真空室100相同的方式接地。该绝缘元件142用于使该热量传输元件143与该基盘141电绝缘，且由例如特氟 隆(Teflon)的绝缘材料制成。该热量传输元件143中设置有热量传输媒介沿着其流动的流动路径，且用于依据 处理条件冷却或加热该基片1，以便维持基片1的恒温。其中具有流动路径的金属材料可以 被用作热量传输元件143。用于在真空状态通过静电力固定该基片1的静电吸盘220可以包括由金属材料制 成的本体221、形成于本体221上的绝缘层222、形成于绝缘层222上的电极层223，以及形 成于电极层223上并支承该基片1的介电层224。静电吸盘220的介电层224在表面可以设置有支承基片1的表面上的多个突起 224b，且在其边缘可以设置有坝224a。静电吸盘220的边缘由至少一个用于保护其远离等离子体的防护元件(shield member) 260。此处，基片支承单元140的侧面也可以由侧面防护元件250覆盖。优选地，用于保护静电吸盘220和下层元件远离等离子体的防护元件260和侧面 防护元件250分别由陶瓷材料制成。防护元件260组成基片支承单元140的基片支承表面的一部分。如图3B所示，防 护元件260的上表面可以具有等于或低于形成于静电吸盘220的边缘的坝224a的上表面的高度。
参考图3A和3B，基片支承单元140包括支承表面延伸单元240，用于将矩形基片 支承表面的顶点(O1)向真空室100的内壁延伸，以便去除发生在真空处理过程中的“边缘 效应”。 考虑到由于“边缘效应”所致的基片支承单元140的基片支承表面的顶点(O1)处 的等离子体通量增加，支承表面延伸单元240用于通过将基片支承表面的顶点(O1)延伸至 远离基片1的顶点的位置(O2)。该支承表面延伸单元240可以具有各种配置，以将基片支承单元140的基片支承 表面的顶点(O1)向真空室的内壁延伸得比常规技术更多。该支承表面延伸单元240可以关于基片支承表面的顶点(O2)安装于该基片支承 表面的一边缘，或者彼此连接的两个边缘。优选地，如图3A和3B所示，该支承表面延伸单元240可以通过将该基片支承表面 的顶点(O2)向该真空室100的内壁以该基片支承表面的对角线方向延伸而形成。例如，如图3A和3B所示，该支承表面延伸单元240可以通过从包括静电吸盘220 的基片支承单元140的侧面或者侧面与边缘伸出而向真空室100的内壁延伸。支承表面延伸单元240可以通过将基片支承表面的每个边缘部分或全部地向真 空室100的内壁延伸而形成，以使得基片支承表面的顶点(O2)被包括。支承表面延伸单元 240的目的是削弱“边缘效应”。因此，该基片支承表面的每个边缘部分地向真空室100的内 壁延伸，而非全部地延伸。更具体地，如图3A所示，该支承表面延伸的每个边缘仅仅在彼此 连接的两个边缘处于使基片支承表面的顶点(O2)位于其两者之间的状态时，向真空室100 的内壁延伸。S卩，优选地，该支承表面延伸的每个边缘呈凹状地形成于除了顶点(O2)以外 的部分。该支承表面延伸单元240可以与防护元件260—体形成，或者可以与防护元件260 分别形成。这里，该支承表面延伸单元240的设计条件可以依据处理条件不同。因此，优选 可拆卸地安装该支承表面延伸单元240作为附加元件，以便容易地替换或分离，用于每次 处理的优化。在该支承表面延伸单元240被实现为附加元件的情况下，一个或更多个元件可以 彼此连接。例如，该支承表面延伸单元240可以包括第一支承表面延伸单元241，以及第二 支承表面延伸单元242，其与该第一支承表面延伸单元241连接、且形成包括该基片支承表 面的顶点(O1)的一上表面。该第一和第二支承表面延伸单元241和242可以如此形成，以使两者之间的连接 部分形成具有台阶的组合直线或者曲线。即，该第一和第二支承表面延伸单元241和242 可以如此形成，以使两者之间的连接部分不形成直至该基片支承表面的顶点(O1)的直线。如图3A所示，该第一支承表面延伸单元241可以被实现为接触该基片支承表面的 一个边缘、且具有安装于经由该顶点(O1)的位置的一端的矩形盘。该第二支承表面延伸单 元242可以被安装以接触该基片支承表面的另一边缘，以便在顶点(O1)位于该两个边缘之 间的状态下形成‘L’形。而且，该第二支承表面延伸单元242可以如此配置，以使其一端接 触该第一支承表面延伸单元241的一端。该第一支承表面延伸单元241和该第二支承表面延伸单元242中至少一个在该支 承表面延伸单元240与该顶点(O1)相对的一端形成朝向基片1的斜线或者曲线，以便削弱由该基片支承表面的延伸所致的等离子体通量的显著变化。
考虑到等离子体形成等因素，该支承表面延伸单元240可以优选地由例如陶瓷材 料的介电材料制成。然而，该支承表面延伸单元240不限于此，且可以由例如铝或铝合金的 金属材料制成。铝或铝合金可以形成包括W、Ni、W-N，Cr和Mo之一的涂层，以使该表面可 以被表面处理或者能够增强对等离子体的耐久性。在优选的实施方案中，该支承表面延伸单元240与该防护元件260 —体或分别形 成。然而，该支承表面延伸单元240可以组成安装于该基片支承单元140和真空室100之 间、以便控制该处理空间S内部的排气量的挡板(未示出)的一部分。在该支承表面延伸单元240组成挡板的一部分的情况下，该挡板的上表面的整个 部分被配置为与该防护元件260的上表面具有相同的高度。优选地，该挡板的上表面的一
部分被配置为形成“L”形，以便包括该防护元件260的顶点，即，该基片支承表面的顶点 ㈣)。在本发明的真空处理装置具有如图3A所示的支承表面延伸单元240的情况下，在 该基片支承单元140的顶点的高蚀刻率被减小，如图4所示。当比较图4的图解与图2B的图解，可以证明，在该基片支承单元140的顶点的高 蚀刻率被减小为具有整体上一致的蚀刻率。因此，在依据本发明的具有该支承表面延伸单元240的真空处理装置中，“边缘 效应”可以被显著削弱。如果该支承表面延伸单元240具有尖锐的边缘，可能会形成电弧 (arcing)。因此，优选地将所有的包括边缘的有角部分处理成斜线或曲线。在本发明的真空处理装置中，通过改变该基片支承单元140的基片支承表面的形 状而削弱该“边缘效应”。然而，为了削弱该边缘效应，安装于该基片支承单元140内的下电 极可以被形成为具有与该支承表面延伸单元相同的形状。前述的实施方案和优点仅仅是示例性的，且不被解释为限制本公开。本教导可以 被容易地应用于其它类型的装置。本说明书旨在例示，而非限制权利要求的范围。许多替 换、修正和变型对本领域的技术人员来说是明显的。此处描述的典型实施方案的特征、结 构，方法和其它特点可以用各种方式组合，以得到另外的和/或替换的典型实施方案。本特征可以在不偏离其特点的情况下以各种形式体现，也应当理解，除非另外方 式的具体说明，上述实施方案不被前述说明的任意细节所限制，而是应当在所附的权利要 求所限定的范围内被广泛地解释，因此落入该权利要求的边界和界限，或者这些边界和界 限的等同物内的所有改变和修正旨在被所附的权利要求所包含。
权利要求
1.一种真空处理装置，包括 具有处理空间的真空室；基片支承单元，具有矩形形状，且安装于所述真空室内，用于支承基片； 静电吸盘，安装于所述基片支承单元的上表面；以及 至少一个防护元件，用于覆盖所述静电吸盘的边缘；其中，由所述静电吸盘和所述防护元件组成的基片支承表面的顶点通过支承表面延伸 单元向所述真空室的内壁延伸。
2.如权利要求1所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸单元参考所述基片支 承表面的顶点安装于所述基片支承表面的一边缘，或者彼此连接的两个边缘。
3.如权利要求1所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸单元通过将所述基片 支承表面的顶点以所述基片支承表面的对角线方向朝所述真空室的内壁延伸而形成。
4.如权利要求1或2所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸单元通过将包括所 述顶点的所述基片支承表面的每个边缘部分或全部地向所述真空室的内壁延伸而形成。
5.如权利要求1至4之任一所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸单元通过从 包括所述静电吸盘的所述基片支承单元的侧面伸出而向所述真空室的内壁延伸。
6.一种真空处理装置，包括 具有处理空间的真空室；基片支承单元，具有矩形形状，且安装于所述真空室内，用于支承基片； 静电吸盘，安装于所述基片支承单元的上表面；以及 至少一个防护元件，用于覆盖所述静电吸盘的边缘；其中，由所述静电吸盘和所述防护元件组成的基片支承表面的每个边缘通过支承表面 延伸单元部分或全部地向所述真空室的内壁延伸，以使所述基片支承表面的顶点向所述真 空室的内壁延伸。
7.如权利要求1-4和6之任一所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸单元被安 装于所述防护元件上。
8.如权利要求7所述的真空处理装置，其中，所述防护元件的上表面具有等于或低于 形成于所述静电吸盘的边缘的坝的上表面的高度。
9.如权利要求7所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸单元被实现为与所述 防护元件一体形成的一个元件或者与所述防护元件分别形成的多个元件。
10.如权利要求6所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸单元包括 安装于所述基片支承单元的第一支承表面延伸单元；和第二支承表面延伸单元，其与所述第一支承表面延伸单元连接，且形成包括所述基片 支承表面的顶点的一上表面。
11.如权利要去10所述的真空处理装置，其中，所述第一支承表面延伸单元被实现为 接触所述基片支承表面的一边缘、且具有安装于经由所述基片支承单元的顶点的位置的一 末端的盘，且所述第二支承表面延伸单元被安装以接触所述基片支承表面的另一边缘，以便在所述 顶点位于两个边缘之间的状态时形成‘L’形，且所述第二支承表面延伸单元被如此配置，以 使其一端接触所述第一支承表面延伸单元的一端。
12.如权利要求1_4、6，10和11之任一所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸 单元的每个边缘呈凹状地形成于除了所述顶点以外的部分。
13.如权利要求1_4、6，10和11之任一所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸 单元的至少一部分在所述支承表面延伸单元与所述顶点相对的一端形成朝向所述基片的 斜线或曲线，以便削弱由所述基片支承表面的延伸所致的等离子体通量的显著变化。
14.如权利要求1_4、6，10和11之任一所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸 单元可拆卸地与所述基片支承单元连接。
15.如权利要求1_4、6，10和11之任一所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸 单元由介电材料或金属材料制成。
16.如权利要求1_4、6，10和11之任一所述的真空处理装置，其中，在所述基片支承单 元上安装接地或者向其施加有一个或更多个RF功率的下电极。
17.如权利要求1-4之任一所述的真空处理装置，其中，所述支承表面延伸单元形成挡 板的一部分。
全文摘要
公开了一种真空处理装置，其能够实现关于例如用于液晶显示器(LCD)面板的玻璃基片的基片的真空处理(例如蚀刻处理和沉积处理)。该真空处理装置包括具有处理空间的真空室；具有矩形形状，且安装于该真空室内的基片支承单元，用于支承基片；安装于该基片支承单元的上表面上的静电吸盘；以及至少一个用于覆盖该静电吸盘的边缘的防护元件，其中，由该静电吸盘和防护元件组成的基片支承表面的顶点通过支承表面延伸单元向该真空室的内壁延伸。因此，可以防止发生于基片的顶点的边缘效应，从而提高基片上的蚀刻率或沉积率的一致性。
文档编号H01L21/00GK102034678SQ20091017813
公开日2011年4月27日 申请日期2009年10月9日 优先权日2008年10月8日
发明者曺生贤, 金娧永 申请人:Ips株式会社