一种在真空等离子体处理室中将介质工件夹持在夹具上的方法，包括：对工件暴露于等离子体的表面施加等离子体，同时对夹具的电极加相对高电压，该电极是物理安装的，以使其处在基本上不同于等离子体的电压的高电压，该电极紧靠近工件未暴露等离子体的部分，因而（１）该电极处在基本上不同于等离子体的电压，（２）通过等离子体使静电电荷作用于暴露的工件表面上，和（３）经过等离子体从工件表面到处于基本上不同于施加给电极的电压的电势的端子提供导电路径，所形成的静电电荷和导电路径能够在工件和夹具之间产生静电力。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请是于1995年9月29日提出申请的，系列号为No.536,923、Paul Kevin shufflebothum和Michael S.Barnes的名称为“在真空处理装置中静电夹持绝缘工件的方法和装置”的共同待审申请的连续部分。本专利技术总地涉及在真空处理装置中夹持绝缘工件的方法和装置，特别涉及在处理装置中通过对与离子电绝缘的电极施加电压而静电夹持绝缘工件的方法和装置。真空等离子体处理装置包括含有工件夹具，即夹盘的真空室，其中工件夹具用于夹持具有被腐蚀和/或在其上淀积材料的暴露表面的工件。腐蚀和淀积特别是在真空室中利用离子来实现的，这主要是利用了真空室中合适气体的引进和该气体在r.f.领域的应用。工件的温度可以通过对工件的背面施加诸如氦的惰性气体来控制。一般情况下，工件是由导电材料(即金属)，半导体或介质材料制成的相对较薄的基片平板。为将这种工件对着推动工件背面的气压固定在合适位置上，该工件必须被夹在夹盘上。绝缘基片工件的真空等离子体处理随着具有以英尺测量的相对大尺寸屏板的平板显示器的引进变得越来越重要了。在过去，介质平板工件是利用金属的或陶瓷的压紧环向下压紧工件的靠近其边缘的上表面而沿着其边缘将其机械固定就位的。该现有技术的布置有几个缺陷，即(1)向下压住平板上表面的压紧环可能会由于从平板上掉下颗粒和可能使平板碎裂或龟裂而使平板被损坏，结果损坏了平板，而且真空环境中引入了污染物；(2)由于离子不能作用于与夹具接触的表面，被夹具覆盖的平板边缘的某些部分而减少了可使用的平板表面面积；(3)在气体作用于平板的背面时，由于平板只是沿其边缘被固定，因此平板被向上推向真空室，结果使平板的中部向上翘曲和成弓形，从而引起到基片夹具的不均匀热传递，从而对处理特性和控制产生不良影响；(4)边缘压紧法不利于整平翘曲的平板。因此希望在真空等离子体处理装置中使用静电夹盘以固定绝缘基片就位。但是就我们所知，目前还没有不使用某种机械夹具而将绝缘基片固定在真空处理室中的合适的装置或方法。静电夹盘已成功地用在现有技术中了，以在真空处理室中将半导电和导电基片工件固定就位。使用静电夹盘用作此目的的众多设计的典型例子已在下列文献中发现；Tojo等的US专利4480284，Suzuki的美国专利4692836，Lewin等的美国专利4502094，Wicker等的美国专利4724510，Abe的美国专利4384918以及Briglia的美国专利4184188。所有这些现有技术的静电夹盘在夹紧基片时都利用了电荷分离原理。这种电荷分离可以用在例如由金属或半导电材料构成的导电工件上，但是不能用于介质材料制成的基片工件上。尽管现有技术中缺乏将介质工件静电夹持在真空等离子体处理装置中的夹具上的方法和装置，但还是强烈要求提供这种静电夹盘。如果用于在真空处理装置中将平坦介质平板基片工件固定于工件夹具上的静电夹盘能够发展，则其最好能满足下列指标(1)高度均匀的固定作用力；(2)通过静电夹盘和穿过平板的高热传导性；(3)显著的抗机械磨损特性；(4)在从室温到大约400℃相对高温的范围内有效夹持的能力；(5)真空相容性，对一些塑料不适用的一种特性；和(6)与化学性质高度活泼的腐性等离子体环境的相容性。因此，本专利技术的一个目的是提供一种在真空室中将绝缘工件夹持在真空室中的夹具上的新的、改进的方法和装置。本专利技术另一目的是提供一种在真空处理室中不使用机械夹具而将介质基片固定就位的新的、改进的方法和装置。本专利技术另外的目的是提供一种在真空处理室中减小由固定装置造成的颗料从工件上脱落的可能性的固定绝缘工件的新的、改进的方法和装置。本专利技术另外一个目的是提供一种在真空处理室中减小由固定或夹持装置造成的工件被损坏的可能性的固定介质基片的新的、改进的方法和装置。本专利技术又一目的是提供一种在真空处理室中减小由固定装置造成的工件的碎裂或龟裂的固定介质基片的一种新的、改进的方法和装置。本专利技术又一目的是提供一种在真空处理室中即使在用于控制基片温度的气体的压力作用于基片背面的情况下也能减小基片弯曲的可能性的将用在平板显示器中的玻璃介质基片固定就位的新的、改进的方法和装置。本专利技术另外一个目的是提供一种在真空处理室中使基片的基本上整个未暴露的背表面被推向固定装置以减少上述弯曲基片的弯曲的将例如用在大面积平板显示器的介质基片固定就位的新的、改进的方法和装置。本专利技术另外一个目的是提供一种在真空室中用于夹紧工件的新的、改进的静电夹盘。本专利技术另一目的是提供一种包含特别适用于介质基片的改进的静电夹盘的新的、改进的真空室。根据本专利技术的一个方案，介质工件是通过将等离子体作用于基片暴露于等离子体的表面上并同时对夹具上的电极装置施加相对高电压而被夹紧在真空处理室的夹具上的。该电极是被机械安装的并且紧靠近工件的未暴露于等离子体的一部分，所以(1)该电极基本上处在不同于等离子体的电压上，(2)静电电荷通过等离子体作用于工件的暴露表面，和(3)经过等离子体从静电电荷到处于基本上不同于施加给电极的电压的电势的端子提供导电路径。因此在工件和夹具之间产生静电力而将工件夹紧在夹具上。在优选实施例中，使用了单极性电极装置和DC电压。通过加在电极上的DC电压和由于等离子体作用于暴露表面产生的电荷的DC电压之间的电压差而在工作两端产生将基片固定在夹具上的足够的静电夹持力。本专利技术的另一方案涉及用于将具有基本上等于参考电势的电势的气体离子作用于介质工件的表面的真空等离子体处理室和用于将工件固定在真空室中相应位置上的真空室中的静电夹具的组合。此静电夹具具有保持在基本上不同于参考电势的电势的电极。电极保持的电势应使电极相对工件表面设置，从而当等离子体作用于介质工件表面时，由等离子体作用于工件表面所产生的电荷形成从表面经过等离子体到处于参考电势的端子的导电路径的一部分。因而，介质工件表面的电荷处在接近等于参考电势的电势，并在电极和表面上的电荷之间建立相当大的电压。此相当大的电压在电极和基片之间产生了用于将工件固定于夹具相应位置上的静电夹持力。通过对夹具供应一种流体以控制夹具和工件温度。本专利技术特别适用于由具有基本上平坦暴露表面的玻璃基片构成的工件。在优选实施例中，电极包括具有对着基片背面的基本平坦的表面并位于平行于基片暴露表面的平面内的金属板。除了金属板面对工件(即基片)的平坦表面部分外，电极的所有表面都被电绝缘体包围，用于防止电极与真空室中的离子电接触。在一种被称作单极性装置的结构中，电极平坦表面是裸露的，以便它和基片的背面相邻。在第二种结构中，电极的平坦表面被包括电导体(例如半导体或半金属材料)材料的保护涂层覆盖，并且此保护涂层具有邻接基片的背面的表面。因此，本专利技术提供一种在真空等离子体处理室中用于夹持绝缘基片的静电夹盘，其特征在于该夹盘利用静电吸引力将基片工件推在夹具的表面上。此静电力一般均匀作用于基片的整个背面，而不需要任何正面的或侧面的机械接触。参照附图及下面的特殊实施例的详细描述，本专利技术的上述和其它目的，特点及优点将更明确。附图简述附图说明图1是含有用于将玻璃、介质工件片固定在相应位置上的静电夹盘的真空等离子体处理装置的示意图；图2是特别适用于图1的处理装置中的并与玻璃、介质工件片相结合的单极性静电夹盘例子的侧向截本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在真空等离子体处理室中将介质工件夹持在夹具上的方法，包括对工件暴露于等离子体的表面施加等离子体，同时对夹具的电极加相对高电压，该电极是物理安装的，以使其处在基本上不同于等离子体的电压的高电压，该电极紧靠近工件未暴露等离子体的部分，因而(1)该电极处在基本上不同于等离子体的电压，(2)通过等离子体使静电电荷作用于暴露的工件表面上，和(3)经过等离子体从工件表面到处于基本上不同于施加给电极的电压的电势的端子提供导电路径，所形成的静电电荷和导电路径能够在工件和夹具之间产生静电力。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述电压是DC的，而且通过施加于电极的DC电压和作用于暴露表面的等离子体产生的电荷之间的电压差产生通过工件厚度的足够的静电力，从而将基片固定在夹具上。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于提供多个所述电极，并对每个所述多个电极施加相同的DC电压。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于提供多个所述电极，并对不同的每个所述多个电极施加不同的DC电压。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于该电压具有相同的极性。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于该电压具有不同的极性。7.如权利要求4所述的方法，还包括改变施加于不同的所述多个电极的相同极性的不同DC电压的值。8.如权利要求1所述的方法，还包括通过输送通过夹具的流体来控制工件的温度。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于该流体是经过夹具作用于工件未暴露于离子的部分施加的气体，该所加的气体具有使工件离开夹具弯曲的趋势，此弯曲趋势被静电力所克服。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于该流体是流过夹具用以冷却夹具的液体，并且通过冷却夹具把所产生的热效应通过穿过夹具的热传导传递给工件。11.一种用于将具有基本上等于参考电势的电势的气体离子作用于介质工件的暴露表面的真空等离子体处理室和一种在真空室中用于将工件原位固定于真空室中的静电夹具的组合，该静电夹具具有电极和用于保持电极处在基本上不同于参考电势的电势上的装置和用于通过夹具输送流体以控制工件温度的装置，电极保持在该电势，和当等离子体作用于介质工件表面时相对工件表面配置的电极，使通过等离子体作用于暴露表面的电荷形成经过等离子体从暴露表面到处于参考电势的端子的导电路径的一部分，从而使表面上的电荷处在基本上等于参考电势的电势，并且在电极和表面上的电荷之间产生相当大的电压，该相当大的电压...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·K·舒夫勒波塔，M·S·巴内斯，
申请(专利权)人：兰姆研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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