專利名稱：等離子加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子加工設(shè)備，更具體地涉及這樣一種等離子加工設(shè)備，該設(shè)備在處于真空狀態(tài)的腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，從而利用該等離子體處理放置在該腔室內(nèi)的基片，并且該設(shè)備包括一個環(huán)繞設(shè)置在設(shè)于等離子加工設(shè)備中的電極周圍的等離子體防護(hù)單元，用來阻止電極暴露于等離子體之中。
背景技術(shù)：
一般，利用等離子體處理基片的等離子加工設(shè)備用于制造平板顯示器的過程中，例如用于制造液晶顯示器(LCD)的過程中。現(xiàn)在，將描述利用等離子體處理半導(dǎo)體晶片或液晶基片的過程。
首先，使用傳送機(jī)器人運(yùn)載多個半導(dǎo)體晶片或液晶基片(在下文中稱作“基片”)，這些基片疊放在一個基片收集單元(在下文中稱作“盒子”)內(nèi)。這里，基片被裝入一個在真空和大氣壓力狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變的載荷閘室內(nèi)，并且通過泵吸而使載荷閘室內(nèi)部成為真空。然后，使用進(jìn)給單元將基片傳送到傳送室內(nèi)。
向其中傳送了基片的傳送室連接到多個保持真空狀態(tài)的處理室上，并且利用進(jìn)給單元將傳送室內(nèi)的基片載入及載出相應(yīng)的處理室。當(dāng)載入每個處理室內(nèi)的基片安裝在位于一個位于下電極的上表面上的裝載器上時，通過穿過上電極的下部所形成的微孔將處理氣引入處理室內(nèi)，并且施加了外電壓的上下電極利用該氣體放電，由此使得可利用等離子體處理基片表面。
上述處理室的上下電極分別安裝在處理室的上部和下部區(qū)域，并且在下電極的兩側(cè)安裝了絕緣體，而在該下電極上安裝有待處理的基片。上下電極由廉價的材料制成，其可處理基片并且保護(hù)電極不與由于施加到上下電極上的高電壓而通過氣體放電所產(chǎn)生的等離子體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且保護(hù)電極免受高電壓。優(yōu)選地，上下電極由鋁制成。
等離子體處理會導(dǎo)致鋁的腐蝕。因此，為了保護(hù)由鋁制成的上下電極的表面，使用了一種相對不活潑的陶瓷材料，例如氧化鋁(Al2O3)。
在基片處于在上下電極之間的空間的情況下，上述等離子加工設(shè)備在上下電極之間的空間內(nèi)產(chǎn)生等離子體，從而可使用等離子體處理基片。高頻電施加到上下電極之一上，并且上下電極中的另一個接地。
如圖1所示，傳統(tǒng)的等離子加工設(shè)備包括一個安裝在處理室10的上部區(qū)域內(nèi)的上電極12和一個電極部分。該電極部分包括基板20、絕緣體18、冷卻板16和下電極14，其中，基板20安裝在與上電極12相對的處理室10的下部區(qū)域內(nèi)并且與處理室10的底部間隔一段指定距離，絕緣體18疊置在基板20的上表面上，冷卻板16疊置在絕緣體18的上表面上，下電極14疊置在冷卻板16的上表面上。
為了保護(hù)上電極12和包括下電極14的電極部分免受在等離子體處理過程中所產(chǎn)生的等離子體的影響，絕緣板22分別連接到上電極12和電極部分除電極表面之外的其他部分上，即，電極部分的上表面邊緣和側(cè)表面，并且陶瓷板24分別連接到絕緣體22的外表面上。然后，絕緣體22和陶瓷板24通過多個螺栓連接到電極部分的上表面邊緣、側(cè)表面和下表面邊緣上。
如圖2所示，分別固定到上述電極部分的四個側(cè)表面上的側(cè)板30的下表面與處理室10的底部接觸。側(cè)板30用來方便地固定隔板32以及使該電極部分接地。
在處理室10的內(nèi)側(cè)壁和側(cè)板30之間形成了一個空間，該空間用于作為排放等離子體處理過程中或其之后所產(chǎn)生的沒有起反應(yīng)的氣體或者等離子體處理過程中所產(chǎn)生的聚合物的通道。在上述空間內(nèi)設(shè)置了隔板32，首先將該隔板32閉塞，然后通過穿設(shè)于處理室10底部的角落的排放孔(未示出)而從處理室10中去除。
等離子加工設(shè)備還包括一個用于提升上電極12和包括下電極的電極部分的提升單元(未示出)，在利用等離子體處理基片的過程中，在基片位于上電極12和下電極14之間的情況下，上電極12下降而下電極14上升，從而上電極12接觸安裝在下電極14上的基片的上表面。
當(dāng)下電極14需要從電極部分分離以便對下電極14進(jìn)行維修時，沿著電極部分的周圍安裝的隔板32和側(cè)板30首先從處理室10中去除，將螺栓從絕緣板22和陶瓷板24上分離而從電極部分的上表面邊緣和側(cè)表面分離絕緣板22和陶瓷板24，然后將下電極14從電極部分上分離。因此，下電極14從電極部分的分離需要很長的時間、人力增加，并且是復(fù)雜的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是考慮上述問題而作出，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種等離子加工設(shè)備，其中，下電極易于與電極部分組裝在一起以及從電極部分上拆卸，以便對下電極進(jìn)行維護(hù)和修理。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種等離子加工設(shè)備，其中，防護(hù)件沒有直接固定到電極上，而是在防護(hù)件能夠移動的條件下間接固定的，由此防止了防護(hù)件由于熱變形而斷裂。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種等離子加工設(shè)備，其中，等離子體防護(hù)單元的拐角段和側(cè)邊段通過兩段式方法彼此接合，由此保護(hù)安裝在等離子加工設(shè)備內(nèi)的電極和設(shè)備免受等離子體影響。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述和其他目的可通過提供一種用于在真空狀態(tài)在一腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體并使用該等離子體處理設(shè)置在該腔室內(nèi)的基片的等離子加工設(shè)備而實(shí)現(xiàn)，其包括用以在其上安裝基片的電極部分，該電極部分安裝在腔室內(nèi)并包括順序疊置的基板、絕緣體、冷卻板和下電極；分別安裝在電極部分的側(cè)表面和上表面邊緣的絕緣板；以及楔型插塊，其可拆地插入在下電極的側(cè)表面和形成于絕緣板的內(nèi)表面上的階梯狀溝槽之間的空間中，其中，當(dāng)下電極裝配到電極部分上或者從電極部分上拆卸時，該插塊以干涉配合的方式可拆地插入該空間內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于在真空狀態(tài)下在一腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體并使用該等離子體處理設(shè)置在該腔室內(nèi)的物體的等離子加工設(shè)備，其包括上電極和下電極，其以彼此分離的狀態(tài)安裝在腔室的上部區(qū)域和下部區(qū)域中；多個豎直防護(hù)件和水平防護(hù)件，其分隔為多個彼此接觸的片段，使這些片段分別圍繞著上電極和下電極至少其中一個的側(cè)表面和水平露出面的邊緣，用于保護(hù)電極免受等離子體影響；以及固定件，其用于將豎直防護(hù)件壓向電極而間接地將該豎直防護(hù)件固定于電極。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種包括等離子體防護(hù)單元的等離子加工設(shè)備，該等離子體防護(hù)單元包括分隔成多個片段用以環(huán)繞電極的露出面邊緣的水平防護(hù)件；以及，分隔成多個片段用以環(huán)繞電極側(cè)表面的豎直防護(hù)件，其中，水平防護(hù)件的各片段彼此重疊，以阻止等離子體在豎直方向上透入電極，并且豎直防護(hù)件的接觸片段環(huán)繞水平防護(hù)件的外壁，以阻止等離子體在水平方向上透入電極。


從下列參考附圖的詳細(xì)描述將更加清楚地理解本發(fā)明的上述和其他目的、特征和其他優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是一個傳統(tǒng)等離子加工設(shè)備的縱向剖面圖；圖2是圖1中電極部分的一側(cè)的放大視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的等離子加工設(shè)備的電極部分的一側(cè)的放大視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例以干涉配合方式插入等離子體的電極部分的下電極的插塊的立體圖；圖5是下電極從根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的等離子加工設(shè)備的電極部分分離的狀態(tài)下的電極部分一側(cè)的放大視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的等離子加工設(shè)備的示意性縱向剖視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的等離子加工設(shè)備的橫向剖視圖；
圖8是圖7中的等離子加工設(shè)備的“A”部分的放大立體分解圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的等離子加工設(shè)備的具有等離子體防護(hù)單元的下電極的立體分解圖，其中等離子體防護(hù)單元處于部分分解的狀態(tài)；圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的等離子加工設(shè)備的等離子體防護(hù)單元的俯視圖，其中等離子體防護(hù)單元處于部分分解的狀態(tài)；以及圖11是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的等離子加工設(shè)備的具有等離子體防護(hù)單元的下電極的縱向剖視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
第一實(shí)施例如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的等離子加工設(shè)備包括一個處理室110、一個設(shè)置在處理室110的上部區(qū)域內(nèi)用于噴放指定氣體的上電極(未示出)、和一個設(shè)置在上電極下方用于在其上安裝基片(未示出)的電極部分，從而將電力作用于電極部分。
電極部分包括位于最下方位置的基板120以及順序疊置在基板120上的絕緣體118、冷卻板116和下電極114。為了保護(hù)電極部分免受等離子體影響，電極部分的外壁和上表面邊緣環(huán)繞以絕緣板122，絕緣板122的外表面環(huán)繞以陶瓷板124，并且絕緣板122和陶瓷板124通過多個螺栓連接到電極部分的外壁和上表面邊緣。電極部分的結(jié)構(gòu)和功能與傳統(tǒng)等離子加工設(shè)備的電極部分的相同，因此省略了對其詳細(xì)描述。
等離子加工設(shè)備還包括一個提升單元(未示出)，在產(chǎn)生等離子體和使用該等離子體處理基片的過程中，該提升單元用來提升包括下電極114的電極部分，在基片位于上電極和電極部分之間的情況下，上電極下降而電極部分上升，從而上電極接觸安裝在電極部分上的基片的上表面。
在側(cè)板130的下表面接觸處理室110的底部的情況下，側(cè)板130的下表面分別固定到電極部分的側(cè)壁上。側(cè)板130用來方便地固定隔板132并使電極部分接地。
在處理室110的內(nèi)側(cè)壁和側(cè)板130之間形成一個空間，該空間用于作為排出在等離子體處理過程中或之后在處理室110內(nèi)的所產(chǎn)生的沒有起反應(yīng)的氣體或者在等離子體處理過程中所產(chǎn)生的聚合體的通道。在上述空間內(nèi)設(shè)置有隔板132，隔板132首先閉塞，然后通過穿設(shè)于處理室110底部的角落的排放孔(未示出)而從處理室110中去除。
為了保護(hù)上電極和包括下電極114的電極部分在等離子體處理過程中免受等離子體影響，絕緣板22分別連接到電極部分除電極表面(例如上電極的下表面和下電極114的上表面)之外的其他部分上，即，下電極114的上表面邊緣、上電極的下表面邊緣以及下電極114和上電極的側(cè)表面，且陶瓷板124分別連接到絕緣板122的外表面上。然后，絕緣板122和陶瓷板124通過多個螺栓連接到電極部分的下表面邊緣和側(cè)表面上。
更具體地，如圖3所示，豎直設(shè)置的絕緣板122和設(shè)置在絕緣板122的外表面的陶瓷板124通過螺栓連接到絕緣體118上，基板120的底表面邊緣通過螺栓連接到絕緣體118，并且水平設(shè)置的絕緣板122和設(shè)置在絕緣板122的外表面的陶瓷板124通過螺栓連接到下電極114的上表面邊緣。
在每個豎直設(shè)置的絕緣板122上形成其內(nèi)形成有階梯狀部分的階梯狀溝槽122a，并且階梯狀溝槽122a具有延伸到電極部分的冷卻板116的深度。
因此，當(dāng)絕緣板122連接到電極部分的側(cè)表面時，通過絕緣板122的階梯狀溝槽122a，在絕緣板122和下電極114的側(cè)壁之間形成了間隙。
插入絕緣板122的每個階梯狀溝槽122a內(nèi)的插塊126由絕緣材料制成。等離子加工設(shè)備的絕緣能力通過絕緣板122和插塊126而加倍。
為了對下電極114進(jìn)行維修，下電極114與電極部分分離設(shè)置。為了在完成對下電極114的維修之后將下電極114與電極部分組裝在一起，由于通過絕緣板122的階梯狀溝槽122a在絕緣板122和下電極114之間形成有間隙，通過將楔型插塊126壓入連接于電極部分的側(cè)表面上的絕緣板122的階梯狀溝槽122a之內(nèi)，下電極114以干涉配合的方式牢固地連接到絕緣板122上。
插塊126可拆地插入相應(yīng)的階梯狀溝槽122a內(nèi)。如圖4所示，插塊126沿縱向延伸并且漸縮而使插塊126的一側(cè)表面傾斜，因此插塊126的截面從插塊126的外部向插塊126的內(nèi)部逐漸變小。在插塊126的上表面形成至少兩個螺旋槽126a?？蛇x地，插塊126不是漸縮的，從而插塊126的截面不變。
連接器128可拆地插入每個螺旋槽126a內(nèi)。當(dāng)在連接器128分別插入螺旋槽126a的情況下，將插塊126插入絕緣板122的每個階梯狀溝槽122a或者由其分離時，連接器128連接到設(shè)置在無塵室(未示出)天花板上的起重設(shè)備(未示出)上，由此可使插塊126移動到期望位置。僅在于各階梯狀溝槽122a的插入或分離過程中，將連接器128插入插塊126的螺旋槽126a中，而且在完成了連接器于各階梯狀溝槽122a的插入或分離之后，將連接器128從插塊126的螺旋槽126a中分離。
現(xiàn)在，將描述下電極114與根據(jù)本發(fā)明此實(shí)施例的等離子加工設(shè)備的電極部分間的組裝或拆卸過程。
為了從等離子加工設(shè)備的電極部分上拆卸下電極114，如圖3所示，將用來把水平設(shè)置的絕緣板122和設(shè)置在絕緣板122的外表面上的陶瓷板124連接至電極部分的上表面邊緣的螺栓從絕緣板122和陶瓷板124上分離，然后將絕緣板122和陶瓷板124從下電極114分離。
連接器128分別插入插塊126的螺旋槽126a內(nèi)，并且連接到設(shè)置在無塵室的天花板上的起重設(shè)備，從而插塊126從位于電極部分的下電極114和絕緣板122的階梯狀溝槽122a之間的間隙中分離。
由于通過階梯狀溝槽122a形成的間隙，下電極114容易從電極部分分離，并且使用起重設(shè)備移動到處理室110外面以對下電極114進(jìn)行維修。
在完成對下電極114的維修之后，使用起重設(shè)備將下電極114安裝到電極部分的冷卻板116的上表面上，并且將下電極114同心地固定到冷卻板116上的正確位置。然后使用起重設(shè)備將多個插塊126分別放置在絕緣板122的階梯狀溝槽122a內(nèi)，并且以干涉配合的方式壓入階梯狀溝槽122a內(nèi)。由此，下電極114牢固地固定到由絕緣板122形成的空間內(nèi)。
其后，連接器128從插塊126的螺旋槽126a中分離，并且水平設(shè)置的絕緣板122和陶瓷板124放置在下電極114的上表面邊緣并且通過螺栓牢固地固定到下電極114上。
第二實(shí)施例如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的等離子加工設(shè)備包括在大氣壓狀態(tài)和真空狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的腔室210；上電極220和下電極230，其具有矩形形狀并安裝在腔室210的上部和下部區(qū)域；以及，豎直防護(hù)件232和水平防護(hù)件234，其環(huán)繞上電極220和下電極230的四個部分，即，上電極220的側(cè)表面和下表面邊緣以及下電極230的側(cè)表面和上表面邊緣。
每個豎直防護(hù)件232和水平防護(hù)件234均分隔成多個片段，而各片段彼此接觸，由此保護(hù)上電極220與下電極230免受等離子體影響。
豎直防護(hù)件232和水平防護(hù)件234由抗等離子體的材料制成。優(yōu)選的，該抗等離子體的材料是陶瓷的或Vespel型材料。
豎直防護(hù)件232和水平防護(hù)件234通過固定件240連接到上電極220和下電極230上，用于使用多個螺栓(B)間接固定豎直防護(hù)件232和水平防護(hù)件234。
由例如陶瓷等抗等離子體材料制成的蓋子(C)固定地插入每個螺栓(B)的頭部，由此保護(hù)相應(yīng)的螺栓(B)免受等離子體影響。蓋子(C)為臺階狀形狀，使得蓋子(C)的直徑從其后端向其前端縮減。直徑相對較大的蓋子(C)后端部分地插入固定件240內(nèi)。
如圖7所示，豎直防護(hù)件232可設(shè)置在上電極220或者下電極230上，或是設(shè)置在上電極220和下電極230兩者上。豎直防護(hù)件232分隔成多個片段，使得各片段可分別環(huán)繞上電極220和/或下電極230的側(cè)表面以及上下表面的拐角，從而保護(hù)上電極220和/或下電極230免受等離子體影響。
豎直防護(hù)件232分隔成對應(yīng)于下電極230拐角的拐角段和對應(yīng)于下電極230側(cè)邊的側(cè)邊段。拐角段是彎折的，而側(cè)邊段是直的而每個側(cè)邊段是一個整體或者分隔成多個子段。當(dāng)每個側(cè)邊段分隔成多個子段時，在子段之間的接觸面必須能阻止等離子體的滲透。
如果豎直防護(hù)件232的每個拐角段分隔成多個子段，很難將等離子加工設(shè)備控制在其中相應(yīng)的拐角段的子段之間的接觸面彼此接觸的狀態(tài)下。因此，為了解決上述問題，豎直防護(hù)件232分隔成拐角段和側(cè)邊段，其中每個拐角段是一個彎折體。
此外，每個水平防護(hù)件234分隔成拐角段和側(cè)邊段。每個側(cè)邊段可以是一個整體或者分隔成多個子段。當(dāng)每個側(cè)邊段分隔成多個子段時，在子段之間的接觸面必須能阻止等離子體的滲透。
如圖7所示，優(yōu)選地，水平防護(hù)件234的上表面從下電極230的上表面向上突出。水平防護(hù)件234用來保護(hù)安裝在下電極230上的基片的側(cè)表面和后表面免受等離子體影響，其中水平防護(hù)件234比下電極230(其中考慮了安裝在下電極230上要利用等離子體進(jìn)行處理的基片的厚度)高。
豎直防護(hù)件232的形狀為具有合適厚度的豎立板并且豎直防護(hù)件232由抗等離子體的材料制成。優(yōu)選地，抗等離子體的材料是陶瓷的或者Vespel型材料。
在豎直防護(hù)件232片段的兩端的每端上形成有豎直的階梯狀部分232a。
沿著下電極230的外壁固定的豎直防護(hù)件232的片段以適當(dāng)?shù)拈g距彼此分離，并且將固定件240插入豎直防護(hù)件232的分離片段之間并且由螺栓(B)固定。
將部分插入到每個固定件240的外壁中、用于保護(hù)相應(yīng)的螺栓(B)免受等離子體影響的蓋子(C)插入每個螺栓(B)的頭部。
固定件240為具有合適厚度的豎立板形狀并且由抗等離子體的材料制成。優(yōu)選地，抗等離子體的材料是陶瓷的或者Vespel型材料。
在固定件240兩端中的每端上形成豎直階梯狀部分240a。固定件240的兩端中每端的豎直階梯狀部分的結(jié)構(gòu)為使得豎直階梯狀部分240a與相鄰的豎直防護(hù)件232片段的相應(yīng)豎直階梯狀部分232a接合。
當(dāng)固定件240的階梯狀部分240a與豎直防護(hù)件232片段的階梯狀部分232a接合時，固定件240的外表面會與豎直防護(hù)件232的外表面共面。此外，借由相鄰的固定件240的階梯狀部分240a，固定件240的外表面會因豎直防護(hù)件232片段的壓力而從豎直防護(hù)件232的片段的外表面突出。
即，固定件240的階梯狀部分240a和豎直防護(hù)件232的階梯狀部分232a分別位于對應(yīng)于固定件240和豎直防護(hù)件232的厚度一半的位置。
固定件240的階梯狀部分240a的寬度小于相鄰的豎直防護(hù)件232片段的階梯狀部分232a的寬度。當(dāng)固定件240固定于豎直防護(hù)件232的相鄰片段之間時，在固定件240與兩相鄰的豎直防護(hù)件232片段之間形成了間隙。雖然具有高熱變形系數(shù)的豎直防護(hù)件232受熱變形，但該間隙可容許豎直防護(hù)件232的熱變形。
豎直防護(hù)件232的階梯狀部分232a的長度和固定件240的階梯狀部分240a的長度可以增加或減少。
在固定件240的階梯狀部分240a的下端上一體形成有防分離突起(未示出)。當(dāng)豎直防護(hù)件232固定到下電極230上時，相鄰的豎直防護(hù)件232的片段的下部拐角安裝在固定件240的防分離突起上，由此阻止了豎直防護(hù)件232從固定件240上分離。
如圖6和7所示，為了保護(hù)此實(shí)施例的等離子加工設(shè)備的上電極220和下電極230免受等離子體的影響，豎直防護(hù)件222和232以及水平防護(hù)件224和234固定到上電極220和下電極230的側(cè)表面和上、下表面邊緣。
在豎直防護(hù)件232在上、下電極220、230之外固定到下電極230的情況下，具有豎立板形狀的豎直防護(hù)件232被分隔成“L”形的拐角段和直線形的側(cè)邊段。豎直的階梯狀部分232a分別形成在每個拐角段和側(cè)邊段的兩端上，并且豎直防護(hù)件232的各拐角段和側(cè)邊段沿著下電極230的側(cè)表面設(shè)置，使得拐角段和側(cè)邊段以指定的間距彼此分離。
兩端形成有階梯狀部分240a的固定件240插入豎直防護(hù)件232的相鄰片段之間，從而固定件240的階梯狀部分240a面對著對應(yīng)的豎直防護(hù)件232片段的階梯狀部分232a，其中，固定件240的長度小于豎直防護(hù)件232各片段之間的間距。
其后，當(dāng)在蓋子(C)插入螺栓(B)頭部的情況下，將螺栓(B)從固定件240外側(cè)插入介于豎直防護(hù)件232的相鄰兩片段之間的固定件240中并且連接到下電極230的側(cè)表面時，豎直防護(hù)件232各片段的階梯狀部分232a的兩端通過固定件240的階梯狀部分240a間接固定到下電極230上。
豎直防護(hù)件232的各相鄰片段以同樣的方式通過固定件240分別固定到下電極230上。
雖然沒有在圖中示出，但豎直防護(hù)件224可通過與豎直防護(hù)件232相同的方法固定到上電極220。
第三實(shí)施例如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的等離子加工設(shè)備包括一個等離子體防護(hù)單元，該等離子體防護(hù)單元具有多個分別環(huán)繞上電極(未示出)的四個側(cè)邊和下電極330的四個側(cè)邊、上電極的下表面邊緣和下電極330的下邊緣的片段，這些片段彼此接觸，由此保護(hù)上電極以及下電極330免受在豎直和水平方向產(chǎn)生的等離子體的影響，其中，所述電極是矩形的并且安裝在等離子加工設(shè)備內(nèi)。
該等離子加工設(shè)備及其上電極的結(jié)構(gòu)和功能與傳統(tǒng)的等離子加工設(shè)備及其上電極的結(jié)構(gòu)和功能相同，因此將省略對它們的詳細(xì)描述。
等離子體防護(hù)單元由抗等離子體材料制成。優(yōu)選地，該抗等離子體材料是陶瓷的或者Vespel型材料。具體來說，當(dāng)?shù)入x子體防護(hù)單元安裝在下電極330上時，等離子體防護(hù)單元的上表面可以與下電極330的上表面共面。優(yōu)選地，等離子體防護(hù)單元的上表面從下電極330的上表面向上突出指定高度。
等離子體防護(hù)單元用于保護(hù)安裝在下電極330上的基片的側(cè)表面和后表面免受等離子體影響，其中等離子體防護(hù)單元比下電極330(考慮了安裝在下電極330上、要利用等離子體進(jìn)行處理的基片的厚度)高。
如圖9和10所示，等離子體防護(hù)單元包括水平防護(hù)件334和豎直防護(hù)件434。水平防護(hù)件334是厚度合適的板形，并且分隔成多個彼此接觸的片段，使相鄰的片段彼此搭接，由此用來保護(hù)上電極和下電極330免受等離子體影響。
以同樣的方式，豎直防護(hù)件434為豎立板形狀，并且分隔成多個彼此接觸的片段，使相鄰片段彼此搭接，由此用來保護(hù)相應(yīng)的上電極和下電極330免受等離子體影響。
為了防止線性的等離子體透入上電極和下電極330，豎直防護(hù)件434各片段的接觸面是傾斜的或階梯狀的。
這里，等離子體防護(hù)單元的分隔用以應(yīng)對大尺寸基片的發(fā)展方向。
水平防護(hù)件334分隔成對應(yīng)于相應(yīng)電極拐角的拐角段340和對應(yīng)著電極側(cè)邊的側(cè)邊段350。
拐角段340和側(cè)邊段350的接觸面必須具有用于防護(hù)電極免受等離子體影響的形狀。由于等離子體一般直線移動，拐角段340和側(cè)邊段的接觸面是變形的以折射等離子體的直線路徑，或者是階梯狀的以阻擋等離子體。
拐角段340是彎折的，從而每個拐角段的截面是“L”形的，并且側(cè)邊段350縱向延伸并且分隔成子段，每個側(cè)邊段350的子段是矩形的。
如果水平防護(hù)件334的每個拐角段分隔成多個子段，很難將水平防護(hù)件334控制在其中相應(yīng)的拐角段的子段之間的接觸面彼此接觸的狀態(tài)下。因此，為了解決上述問題，水平防護(hù)件334分隔成拐角段和側(cè)邊段，其中每個拐角段是一個彎折體。
為了連接拐角段340和側(cè)邊段350，每個拐角段340具有彎折部分342和階梯狀部分344，該彎折部分342分別形成在拐角段一端的上內(nèi)部和另一端的上外部，而階梯狀部分344分別從彎折部分342的下部突出。
此外，每個側(cè)邊段350具有彎折部分352和階梯狀部分354，該彎折部分352分別形成在側(cè)邊段兩端的上部的對角部分，而階梯狀部分354分別從彎折部分352的下部突出。
拐角段340的彎折部分342和側(cè)邊段350的彎折部分352可以形成在拐角段340和側(cè)邊段350的兩端的下部，并且拐角段340的階梯狀部分344和側(cè)邊段350的階梯狀部分354可以從彎折部分342和352的上部突出，由此改變拐角段340和側(cè)邊段350的搭接位置。
彎折部分342和352從拐角處起始沿豎直方向突出，并沿水平方向彎折，以及沿豎直方向彎折。
拐角段340的彎折部分342的突出位置可以在左側(cè)和右側(cè)間變換，并且側(cè)邊段350的彎折部分352的突出位置由彎折部分342的突出位置所確定，從而彎折部分352與彎折部分342相接合。此外，側(cè)邊段350的彎折部分352的突出位置可以在左側(cè)和右側(cè)間變換，并且拐角段340的彎折部分342的突出位置由彎折部分352的突出位置所確定，從而彎折部分342與彎折部分352相接合。
當(dāng)拐角段340接觸相鄰的側(cè)邊段350時，拐角段340的彎折部分342具有形成于其一側(cè)上的突出部分，并且側(cè)邊段350具有形成于其相對側(cè)上的突出部分，從而拐角段340的彎折部分342和側(cè)邊段350的彎折部分352具有彼此對應(yīng)的形狀。
即，拐角段340的彎折部分342與相鄰側(cè)邊段350的階梯狀部分354重疊，而側(cè)邊段350的彎折部分352與拐角段340的階梯狀部分342重疊，從而形成拐角段340和側(cè)邊段350之間的接觸。
因此，水平防護(hù)件334的拐角段340和側(cè)邊段350以如下狀態(tài)彼此接觸，即，拐角段340的彎折部分342與相鄰側(cè)邊段350的階梯狀部分354重疊，而側(cè)邊段350的彎折部分354與拐角段340的階梯狀部分342重疊，由此阻止了等離子體在豎直方向透入相應(yīng)的電極內(nèi)。
此外，如圖11所示，豎直防護(hù)件434的內(nèi)側(cè)表面具有階梯狀的上端，從而豎直防護(hù)件434環(huán)繞著水平防護(hù)件334的外壁，阻止了等離子體在水平方向上透入相應(yīng)電極內(nèi)。
即，豎直防護(hù)件434的上端是與水平防護(hù)件334的厚度成比例的階梯形狀，從而水平防護(hù)件334的外壁的下部拐角安裝在豎直防護(hù)件434的階梯狀部分上。
當(dāng)本實(shí)施例的等離子加工設(shè)備的等離子體防護(hù)單元安裝在下電極330上時，如圖9至11所示，該等離子體防護(hù)單元包括水平防護(hù)件334和豎直防護(hù)件434，其中水平防護(hù)件334的拐角段340和側(cè)邊段350彼此重疊，由此阻止了線性的等離子體在豎直方向的滲透。
此時，拐角段340的彎折部分342與相鄰側(cè)邊段350的階梯狀部分354重疊，并且側(cè)邊段350的彎折部分352與拐角段340的階梯狀部分342重疊，由此阻止了下電極330因來自豎直方向的等離子體而受損。
此外，豎直防護(hù)件434具有以如下狀態(tài)彼此接觸的拐角段440和側(cè)邊段450在水平防護(hù)件334的外壁周圍，豎直防護(hù)件434的各片段的接觸面是傾斜的或階梯狀的，由此阻止了線性的等離子體在水平方向透入下電極330。
因此，環(huán)繞下電極330的四個側(cè)表面和上表面邊緣的等離子體防護(hù)單元阻止了等離子體在豎直和水平方向透入下電極330，由此阻止了在下電極330的表面上的非正常放電。
從上面的描述明顯可知，本發(fā)明的第一方面提供了一種等離子加工設(shè)備，其中，在固定到電極部分的側(cè)表面上的絕緣板的內(nèi)側(cè)表面上形成階梯狀溝槽，并且在下電極裝配到電極部分上以及從電極部分上拆下以對下電極進(jìn)行維修時，以干涉配合的方式插入階梯狀溝槽中的插塊將階梯狀溝槽的內(nèi)表面與下電極的外表面連接以及與其斷開連接，由此可使用少量的人力將下電極容易地裝配到電極部分上以及從電極部分上拆下，并因此減少了將下電極裝配到電極部分上和從電極部分上拆下所耗費(fèi)的時間并且增加了絕緣能力。
此外，本發(fā)明的第二方面提供一種包括豎直和水平防護(hù)件的等離子加工設(shè)備，所述豎直和水平防護(hù)件分別固定到上下電極的側(cè)表面和上表面邊緣上，由此保護(hù)安裝在腔室內(nèi)的電極和設(shè)備免受等離子體影響。
豎直防護(hù)件沒有直接固定到下電極上，而是在豎直防護(hù)件可以移動的條件下間接地固定到下電極上，并且形成于豎直防護(hù)件兩端的階梯狀部分與在固定件兩端形成的階梯狀部分相接觸，其中，在豎直防護(hù)件的階梯狀部分和固定件的階梯狀部分之間形成有與具有較高熱變形系數(shù)的豎直防護(hù)件的熱變形量相匹配的間隙，并且豎直防護(hù)件由固定件壓向下電極，由此阻止了豎直防護(hù)件因熱變形而受損。
此外，本發(fā)明的第三方面提供了一種包括豎直和水平防護(hù)件的等離子加工設(shè)備，所述豎直和水平防護(hù)件分別固定到上、下電極的側(cè)表面和上、下表面邊緣上，從而保護(hù)了安裝在腔室內(nèi)的電極和設(shè)備免受等離子體影響。
彎折部分和階梯狀部分形成在水平防護(hù)件的拐角段和側(cè)邊段的兩端，并且彼此重疊，由此阻止了等離子體在豎直方向上透入電極內(nèi)。此外，環(huán)繞水平防護(hù)件的外壁的豎直防護(hù)件阻止了等離子體在水平方向上透入電極內(nèi)。因此能夠阻止線性的等離子體在豎直和水平方向上透入電極內(nèi)。
雖然已經(jīng)為了說明性目的而揭示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，在不背離本發(fā)明所附權(quán)利要求的范圍和要旨的情況下能夠有多種修改、增加或者替代。
權(quán)利要求
1.一種等離子加工設(shè)備，其具有一腔室，該等離子加工設(shè)備包括用于在其上安裝基片的電極部分，該電極部分安裝在所述腔室內(nèi)并包括順序疊置的基板、絕緣體、冷卻板和下電極；分別安裝在所述電極部分的側(cè)表面和上表面邊緣上的絕緣板；和插塊，該插塊用于在將所述下電極組裝于電極部分時壓按所述下電極的側(cè)表面，從而以干涉配合方式安裝該下電極。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子加工設(shè)備，其中，所述插塊縱向延伸并且漸縮，并且在所述絕緣板內(nèi)形成階梯狀溝槽，所述插塊插入于該階梯狀溝槽中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的等離子加工設(shè)備，其中，所述插塊由絕緣材料制成，并且在每個插塊的上表面中形成多個螺旋槽。
4.一種等離子加工設(shè)備，其具有一腔室，該等離子加工設(shè)備包括安裝在所述腔室內(nèi)的電極；多個豎直防護(hù)件，其圍繞電極的側(cè)表面而用于保護(hù)該電極免受等離子體影響；多個水平防護(hù)件，其與所述豎直防護(hù)件正交并且部分地環(huán)繞電極露出表面的邊緣；和固定件，其將所述豎直防護(hù)件壓向所述電極而固定該豎直防護(hù)件。
5.如權(quán)利要求4所述的等離子加工設(shè)備，其中，所述固定件是板形的，并且在每個固定件兩端分別形成階梯狀部分，使每個豎直防護(hù)件的一端位于一個該階梯狀部分處。
6.如權(quán)利要求5所述的等離子加工設(shè)備，其中，所述階梯狀部分是傾斜的。
7.如權(quán)利要求4或5所述的等離子加工設(shè)備，其中，所述豎直防護(hù)件和水平防護(hù)件分隔成環(huán)繞電極拐角部分的彎折段和環(huán)繞電極側(cè)部的直線段。
8.如權(quán)利要求4所述的等離子加工設(shè)備，其中，在所述固定件和豎直防護(hù)件每一個的兩端分別形成階梯狀部分，從而固定件的階梯狀部分和豎直防護(hù)件的階梯狀部分彼此接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的等離子加工設(shè)備，其中，所述階梯狀部分是傾斜的。
10.如權(quán)利要求8所述的等離子加工設(shè)備，其中，所述固定件的階梯狀部分的寬度小于所述豎直防護(hù)件的階梯狀部分的寬度。
11.如權(quán)利要求4所述的等離子加工設(shè)備，其中，所述豎直防護(hù)件、水平防護(hù)件和固定件由抗等離子體材料制成。
12.如權(quán)利要求4所述的等離子加工設(shè)備，其中，每個所述水平防護(hù)件的至少一個側(cè)表面彼此重疊。
13.如權(quán)利要求4所述的等離子加工設(shè)備，其中，每個所述豎直防護(hù)件的至少一個側(cè)表面彼此重疊。
全文摘要
一種等離子加工設(shè)備，其在真空狀態(tài)的腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體從而利用該等離子體處理放置在該腔室內(nèi)的基片，該等離子加工設(shè)備包括一個環(huán)繞于設(shè)置在該等離子加工設(shè)備內(nèi)的電極周圍的等離子體防護(hù)單元，用來阻止電極暴露于等離子體中。
文檔編號H01J37/32GK1812685SQ20061000321
公開日2006年8月2日 申請日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日
發(fā)明者李榮鐘, 崔浚泳, 鄭然周, 孫亨圭, 金春植, 鄭元基, 樸希偵 申請人:愛德牌工程有限公司