用于薄基板的便携式静电夹盘载体的制作方法_2

文档序号:8288015阅读:来源:国知局
2保持在便携式静电吸盘200上,便携式静电 夹盘200可被托住或沿任何走向(orientation)上移动,而不会损坏超薄基板212。在一些 实施方式中,输送系统(例如自动组件(roboticassembly)、滚子等)可用于将便携式静电 夹盘200移入和移出不同处理腔室中的开口。虽然为了描述各种特征而可能在此使用方向 性术语(例如顶部和底部),但这样的术语并非将符合本发明的实施方式限制于特定走向。
[0025] 便携式静电夹盘200包括载体202,该载体202可由适合的材料制成,该材料包括 例如玻璃、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、硅(Si)、不锈钢、铝、陶瓷、具有低热膨胀系数的镍 铁合金(例如64镍铁(64FeNi),举例来说,INVARki)或类似物。如果载体材料是电介质, 用于静电夹盘200的导电层204(例如夹持电极)可直接沉积在载体202上。在载体材料 不为电介质的实施方式中,介电层可设置在载体202和导电层204之间。介电材料层(例 如氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、玻璃、陶瓷或类似物)设置在导电层204上 方以对于超薄基板212提供支撑表面。在一些实施方式中,载体202由与超薄基板212相 同的材料制成,或是载体202由一材料制成,该材料的热膨胀系数和用于超薄基板212的材 料的热膨胀系数实质上相等。此有利地在基板处理期间加热时,防止载体202和超薄基板 212之间的破裂和非均匀的热膨胀/形变。载体202厚度按尺寸制作以提供足够的刚性给 便携式静电夹盘200,以使当超薄基板212设置在便携式静电夹盘200上时,超薄基板212 可在现有的处理腔室中如同一片材的方式进行处理/操纵。载体202的厚度可视处理中的 基板类型而变化。在一些实施方式中,载体202和基板212的厚度应与传统基板的厚度相 匹配,所述传统基板为针对特定类型的基板进行处理。举例来说,对于液晶显示器的应用, 载体202和基板212的厚度应与传统液晶显示器基板的厚度(例如约0. 4至0. 7毫米)相 匹配。通过使载体202和超薄基板212的厚度匹配传统基板的厚度(所述传统基板为针对 一特定类型的基板进行处理),能够有利地通过设计用于操纵硬基板的工具对柔性的超薄 基板212进行操纵和处理。
[0026] 便携式静电夹盘200包括设置在载体202顶表面上的导电层204。导电层204可 由任何适合用在基板处理中的导电性材料制成,例如铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)等。在一些 实施方式中,导电层204的厚度约在100纳米与500纳米之间。
[0027] 导电层204可被沉积和图案化以形成夹持电极。导电层204可图案化,以形成单 一电极或多个电极。举例来说,在一些实施方式中,导电层204可图案化以形成多个夹持电 极,所述夹持电极经定位以将多个超薄基板212保持在单一载体上。举例来说,多个超薄基 板212可以阵列方式被托在便携式静电夹盘200上,以使这些超薄基板212可被同时处理。
[0028] 便携式静电夹盘200包括设置在导电层204上方的介电层206,以使导电层204设 置在载体202和介电层206之间。介电层206可由与超薄基板212和/或载体202相同的 材料制成,或是介电层206由一材料制成,该材料的热膨胀系数与用于超薄基板212和/或 载体202的材料的热膨胀系数实质上相等。当超薄基板212设置在便携式静电夹盘200上 时,介电层206支撑实质上平行便携式静电夹盘200顶表面的超薄基板212。在一些实施 方式中,介电层206厚度为在约100纳米与约0. 2毫米之间。介电层厚度可视所需的静电 夹持力和电阻率而变化。举例来说,介电层越厚,静电夹持力越小。电阻率越小,静电夹盘 200在不需再充电下托住基板的时间越长。
[0029] 便携式静电夹盘200进一步包括耦接至导电层204的至少一个导体208。所述至 少一个导体208可耦接至电源210。在一些实施方式中,当来自电源210的功率施加至该至 少一个导体208时,相对于超薄基板212提供偏压至便携式静电夹盘200,而使该超薄基板 212静电式吸引至便携式静电夹盘200,以使便携式静电夹盘200足以将超薄基板212保持 在便携式静电夹盘200上。在一些实施方式中,导体208的数量为两个。举例来说,在一些 实施方式中,便携式静电夹盘200可为双极性静电夹盘。
[0030] 在一些实施方式中,电源210为耦接至便携式静电夹盘200的便携式电池电源。 便携式电池电源可耦接至少一个导体208,以相对于超薄基板212提供偏压至便携式静电 夹盘200,以将超薄基板212静电式保持于便携式静电夹盘200。当便携式静电夹盘200携 带超薄基板212例如进入和离开一或多个处理腔室时,便携式电池电源可随着便携式静电 夹盘200移动。在其它实施方式中,电源可为固定的直流电源,例如固定的电池、直流电源 供应器、充电站(powerchargingstation)或类似物。在一些实施方式中,一或多个充电 站(未图示)可位在该一或多个处理腔室外面,用以在一或多个处理腔室内对基板进行处 理的期间,提供直流能量给便携式静电夹盘200,以将超薄基板212静电式保持于便携式静 电夹盘200上,而不需要连续地提供功率至便携式静电夹盘200 (即,如果便携式静电夹盘 200的放电速率缓慢,则不需要用以维持住电荷的恒定电压)。
[0031] 上面描述的便携式静电夹盘200提供夹持力以将基板保持于载体202上。然而, 发明人已观察到由于玻璃表面具有无法快速或不易排除静电电荷的介电性质,静电夹盘可 能不易松开,因而超薄基板212 (例如大片的薄玻璃)难以松开。为了弥补在夹持期间形成 的静电电荷,在本发明的一些实施方式中,真空夹盘的元件引入至便携式静电夹盘200。详 细来说,发明人已观察到,通过增加间隙224中的压力(该间隙224设置在介电层206的顶 夹持表面201与超薄基板212之间),静电夹持力被抵消且基板将被释放/松开。在一些 实施方式中,当超薄基板212设置在夹持表面201上时,间隙224由夹持表面201和超薄基 板212的不平坦接触表面所形成。在其它实施方式中,间隙224可由间隔物(spacer)或其 它构造特征形成,所述间隔物或其它构造特征接近夹持表面且会在固定位置支撑超薄基板 212以界定该间隙224。在一些实施方式中,间隙224可在微米范围内,最多到几微米。
[0032] 如图2所示,在一些实施方式中,气体存储器218可设置在基座支撑件220的主体 内。可经由导管216由气体源214提供气体至气体存储器218。气体存储器218中所含的 气体可扩散穿过气体扩散孔222,所述气体扩散孔222以穿过基座支撑件220的方式设置。 当便携式静电夹盘200设置在基座支撑件220上时,载体202、导电层204和介电层206各 别具有对应的一组气体扩散孔232、234、236,且该组气体扩散孔232、234、236分别对齐气 体扩散孔222,用以提供气体至间隙224。也就是说,气体扩散孔232、234、236将载体202 的底表面流体连通式(fluidly)耦接介电层206的顶表面,从而将扩散孔222流体连通式 耦接至间隙224。在一些实施方式中,扩散孔222可被均匀地分布遍及夹持表面201。当夹 持表面201和超薄基板212之间所提供的气体压力超过的静电夹持力时,基板212将被释 放。
[0033] 在一些例子中,为了达到松开的目的,当压力建立在超薄基板212之下时,超薄基 板212上可能会发生局部变形、应变或甚至破裂。为了防止这种情况,在一些实施方式中, 可提供电荷源以覆盖超薄基板的整个背面,用以协助抵消静电夹持力。详细来说,在一些实 施方式中,可提供带电电离气体(例如等离子体)至气体存储器218。在一些实施方式中, 使用灯丝或小型直流或射频等离子体腔室(设置靠近夹盘),气体将被部分地预先电离。等 离子体含有离子和电子。因此,如果夹持表面201带负电荷时,它会吸引离子朝向它以补偿 电荷。如果夹持表面201带正电荷时,它会吸引电子朝向它以补偿电荷。因此,提供来自等 离子体的额外电荷有助于降低夹持力(这是通过减少累积的电荷而实现),从而降低了薄 基板下方欲松开薄基板所需的压力,由此降低薄基板损坏的可能性。
[0034] 在一些实施方式中,扩散孔222和孔232、234、236各别的直径为约30微米至约 300微米。在一些实施方式中,扩散孔222、和/或孔232、234、236的数量和直径确定所提供 至间隙
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