CN101587821A - 电极板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一电极板。该电极板包含基板和多个材料层，其中基板具有多个基板区域，且每一材料层的电导率都不相同。在电极板的制造方法中，首先进行电场强度估测步骤。在电场强度估测步骤中，射频电源被施加在基板上，以在基板上诱发电场和等离子体。接着，进行材料层镀膜步骤。在材料层镀膜步骤中，根据每一基板区域的电场强度来在基板区域上镀上电导率不同的材料层，以使所有基板区域的电场强度相等。

Description

电极板

技术领域

本发明有关于一种电极板，特别是有关于一种应用于等离子体薄膜沉积和蚀刻技术的电极板。

背景技术

随着科技的进步与经济的发展，半导体工艺技术日渐成熟，而使得半导体产品的体积越来越小，功能越来越强大。现有的半导体及光电工艺通常包含清洗步骤、加热步骤、光刻步骤、蚀刻步骤、沉积步骤和切割步骤，其中蚀刻步骤和沉积步骤所使用的蚀刻和沉积技术与半导体及光电产品的合格率息息相关，因此，各种的蚀刻和沉积技术陆续被研发出来，而其中等离子体蚀刻技术和等离子体薄膜沉积技术为目前最常使用，也是最受欢迎的技术。然而，在现有的等离子体蚀刻技术和等离子体薄膜沉积技术中，电极板面积的增加或是电源频率的升高，都会增加驻波与干涉形成的机率，造成电场强度分布不均，而导致蚀刻结果或薄膜沉积结果无法达到预期的功效。

请参考图1，其示出了现有等离子体蚀刻技术和等离子体薄膜沉积技术的电极板的电场分布图，其中射频电源P_rf是从电极板10侧边引入。由图1可知，基板区域A的电场强度最大，基板区域B的电场强度次之、基板区域C的电场强度最小。该种电场分布不均的情况容易导致等离子体蚀刻过度或蚀刻不足。类似地，电场分布不均也会使得薄膜沉积过度或沉积不足。当等离子体蚀刻和沉积效果无法达到预期的目标时，制作中的半成品可能会因此损坏。

因此，需要一种新的电极板来增加电场的均匀度，以确保蚀刻与沉积结果能达到预期的功效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电极板，以使电极板的电场强度分布均匀。

为了实现上述目的，本发明一实施例中提出一种电极板，至少包含导电基板、电源和单个或多个材料层，其中导电基板具有多个基板区域。电源是用以在该导电基板上诱发电场和等离子体。材料层设置在基板区域上。所述材料层具有不同的电导率，以使所述多个基板区域的电场强度相等。

为了实现上述目的，本发明另一实施例中提出一种电极板，包含导电基板和电源，其中电源是用以在导电基板上诱发电场和等离子体，而导电基板具有单个或多个基板区域，每一基板区域具有不同的高度，以使基板区域的电场强度彼此相等。

为了实现上述目的，本发明又一实施例中提出一种电极板，包含电源引入体，第一导电基板和基板，其中电源引入体的末端具有接触部。电源引入体是用以传导一电源。第一导电基板的第一表面的中心处具有第一凹槽，该第一凹槽是用以容纳电源引入体的接触部。基板设置在第一导电基板的第一表面上，其中该基板的一第二表面与第一表面紧密接合，以遮蔽接触部。其中，电源是用以在第一基板上诱发电场和等离子体。

为了实现上述目的，本发明再一实施例中提出一种电极板，包含一基板和一电源，其中该基板的一表面具有一放射状电路，该放射状电路电性连接至电源，并至少包含中心部、多个树状连接部和电源连接部。中心部位于基板表面的中心处。树状连接部电性连接至中心部，其中树状连接部是由表面的中心处向外延伸分布。电源连接部是用以连接电源至中心部，以透过树状连接部来在基板上诱发电场和等离子体。

为了实现上述目的，本发明再一实施例中提出一种电极板，包含基板和电源，其中基板具有多个基板区域，这些基板区域具有多电路图形，其中这些电路图形的电路密度都不相同，以使基板区域的电场强度彼此相等。

为了实现上述目的，本发明再一实施例中提出一种电极板，包含基板和电源，其中基板具有多个基板区域，这些基板区域具有多电路图形，其中这些电路图形的电路密度都不相同，以使基板区域的电场强度彼此相等。其中，每一电路图形具有一导体区块面积，每一电路图形层的导体区块面积都不相同，以使基板区域的电场强度相等。

为了实现上述目的，本发明再一实施例中提出一种电极板，包含基板和电源，其中基板具有多个基板区域，这些基板区域具有多个通透的切槽，以改变每一基板区域的导电面积大小和导电区域的分布情况，可使每一基板区域的电场强度相等。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

图1是现有等离子体蚀刻技术的电极板的电场分布图；

图2是根据本发明第一实施例的电极板的结构侧视图；

图3是根据本发明第一实施例的电极板的制造方法的流程图；

图4是根据本发明第二实施例的电极板的结构侧视图；

图5是根据本发明第二实施例的电极板的制造方法的流程图；

图6是根据本发明第三实施例的电极板300的结构侧视图；

图7是根据本发明第三实施例的电极板的制造方法的流程图；

图8是根据本发明第四实施例的电极板的结构侧视图；

图9是根据本发明第四实施例的电极板的制造方法的流程图；

图10是根据本发明第五实施例的电极板的结构示意图；

图11是根据本发明第五实施例的电极板的制造方法的流程图；

图12是根据本发明第六实施例的电极板的上视结构示意图；

图13是根据本发明第七实施例的电极板的上视结构示意图；

图14是根据本发明第七实施例的电极板的制造方法的流程图；

图15是根据本发明第八实施例的电极板的上视结构示意图；

图16是根据本发明第九实施例的电极板的上视结构示意图。

【主要组件符号说明】

10：电极板        100：电极板

102：导电基板     102a：导电区块

102b：导电区块    102c：导电区块

102d：导电区块    104a：材料层

104b：材料层      104c：材料层

150：制造方法             150a：电场强度估测步骤

150b：材料层镀膜步骤      106：承载板

108：弧状表面             110：阶梯状表面

200：电极板               250：制造方法

250a：电场强度估测步骤    250b：材料层锁固或镕接步骤

300：电极板               350：制造方法

350a：电场强度估测步骤    350b：高度调整步骤

400：电极板               450：制造方法

450a：电场强度估测步骤    450b：高度调整步骤

500：电极板               502：电源引入体

504：导电基板             506：基板

502a：接触部              504a：表面

504b：凹槽                504c：沟渠

502b：主体部              506a：表面

550：制造方法             550a：凹槽形成步骤

550b：组装步骤            550c：密合步骤

550d：电源引入步骤        600：电极板

602：基板                 602a：中心部

602b：树状连接部          602c：电源连接部

700：电极板               750：制造方法

750a：电场强度估测步骤    750b：电路密度分配步骤

800：电极板               900：电极板

902a：切槽                902b：切槽

902c：切槽                A：基板区域

B：基板区域               C：基板区域

D：基板区域               H₁：孔洞

H₂：孔洞                  H₃：孔洞

P_rf：电源

具体实施方式

请参照图2，其示出了根据本发明第一实施例的电极板100的结构侧视图，其中电源P_rf为射频电源，然而在本发明的其它实施例中，电源P_rf可为其它种类的电源，并不受限于射频电源。电极板100包含导电基板102和多个材料层104a、104b和104c，其中材料层104c的电导率(electric conductivity)大于材料层104b的电导率，而材料层104b的电导率大于材料层104a的电导率。在电极板100中，由于基板区域A与电源P_rf的距离最小，基板区域A的电场强度会大于基板区域B和C的电场强度，因此将电导率较差的材料层104a镀在基板区域A。类似地，基板区域C与电源P_rf的距离最大，基板区域C的电场强度会小于基板区域A和B的电场强度，因此将电导率较佳的材料层104c镀在基板区域C上。通过镀上不同电导率的材料层，电极板100的电场强度可比现有电极板10的电场强度均匀。值得注意的是，通过适当地选择材料层104a、104b和104c的材质，可使材料层104a、104b和104c的厚度相同，避免电极板表面出现较大的高低起伏。

请参照图3，其示出了根据本发明第一实施例的电极板100的制造方法150的流程图。在制造方法150中，首先，进行电场强度估测步骤150a，以施加电源P_rf在导电基板102上，并估测每一基板区域的电场强度。接着，进行材料层镀膜步骤150b。在材料层镀膜步骤150b中，是根据每一基板区域的电场强度来在基板区域上镀上多个电导率不同的材料层，以使所有基板区域的电场强度相等。

请参照图4，其示出了根据本发明第二实施例的电极板200的结构侧视图。电极板200类似于电极板100，但不同之处在于，材料层104a、104b和104c是以锁固或镕接的方式来形成在导电基板102上。本发明的第二实施例是利用锁固或镕接的方式来将材料层104a、104b和104c固定在导电基板102上，该种做法比第一实施例所述的镀膜方式更为便利，在成本上更为低廉。

请参照图5，其示出了根据本发明第二实施例的电极板200的制造方法250的流程图。在制造方法250中，首先，进行电场强度估测步骤250a，以施加电源P_rf在导电基板102上，并估测每一基板区域的电场强度。接着，进行材料层锁固或镕接步骤250b。在材料层锁固或镕接步骤250b中，是根据每一基板区域的电场强度来在基板区域上锁固或镕接多个电导率不同的材料层，以使所有基板区域的电场强度相等。

请参照图6，其示出了根据本发明第三实施例的电极板300的结构侧视图。电极板300包含导电基板102和承载板106，承载板106设置在导电基板102上，以承载工件(未示出)。电极板300具有弧状表面108，弧状表面108使得电极板300上的基板区域A、B、C具有不同的高度。因而改变基板区域A、B、C的电场强度。在本实施例中，基板区域A的电场强度大于基板区域B和C的电场强度，因此基板区域A的高度被设计为较基板区域B和C为低。类似地，基板区域C与电源P_rf的距离最大，基板区域C的电场强度小于基板区域A和B的电场强度，因此基板区域C的高度被设计为较基板区域A和B为高。

值得注意的是，电极板上的电场强度分布具有连续性。因此，适当地设计弧状表面108的曲度，可使电极板300的基板区域高度符合电场强度的连续性变化，使电极板300的电场均匀度比其它实施例更佳。

请参照图7，其示出了根据本发明第三实施例的电极板300的制造方法350的流程图。在制造方法350中，首先，进行电场强度估测步骤350a，以施加电源P_rf在导电基板102上，并估测每一基板区域的电场强度。接着，进行高度调整步骤350b。在高度调整步骤350b中，是根据每一基板区域的电场强度，来在导电基板102上形成弧状表面108，以使每一基板区域形成不同的高度，而使每一基板区域的电场强度相等。

请参照图8，其示出了根据本发明第四实施例的电极板400的结构侧视图。电极板400类似于电极板300，但不同之处在于，电极板400是利用阶梯状表面110来改变基板区域的高度。本发明的第四实施例所使用的阶梯状表面具有加工容易的优点，因此其成本可较第三实施例低廉。

请参照图9，其示出了根据本发明第四实施例的电极板400的制造方法450的流程图。在制造方法450中，首先，进行电场强度估测步骤450a，以施加电源P_rf在导电基板102上，并估测每一基板区域的电场强度。接着，进行高度调整步骤450b。在高度调整步骤450b中，是根据每一基板区域的电场强度，来在导电基板102上形成阶梯状表面110，以使每一基板区域形成不同的高度，而使每一基板区域的电场强度相等。

请参照图10，其示出了根据本发明第五实施例的电极板500的结构示意图。电极板500包含电源引入体502、导电基板504和基板506。电源引入体502是用以将电源引入至导电基板504，其中电源引入体502的末端具有一接触部502a。导电基板504的表面504a的中心处具有可容置接触部502a的凹槽504b，而该凹槽504b连接至沟渠504c，沟渠504c用以容置电源引入体502的主体部502b，主体部502b套绝缘套。基板506设置在导电基板504的表面504a上，而基板506的表面506a与表面504a紧密接合，以遮蔽接触部502a。值得注意的是，凹槽504b的外形与接触部502a的外形配合，如此不但可将接触部502a固定在凹槽504b内，更可增加导电基板504与电源引入体502的接触性。

在本实施例中，电源引入体502将电源引入至导电基板504的中心处，如此可使导电基板504的电场强度均匀分布，减少驻波发生的机率。

另外，基板506的表面506a的中心处也可具有另一凹槽，如此可进一步增加接触性和固定性。

请参照图11，其示出了根据本发明第五实施例的电极板500的制造方法550的流程图。在制造方法550中，首先，进行凹槽形成步骤550a。在凹槽形成步骤550a中，是在导电基板504的表面504a的中心处形成凹槽504b，并在凹槽504b旁形成沟渠504c。接着，进行组装步骤550b。在组装步骤550b中，是将电源引入体502的接触部502a置入凹槽504b，并将电源引入体502的主体部置入沟渠504c。然后，进行密合步骤550c。在密合步骤550c中，是将基板506设置在导电基板504的表面504a上，以使基板506的表面506a与表面504a紧密贴合，而遮蔽接触部502a与凹槽504b。接着，进行电源引入步骤550d。在电源引入步骤550d中，利用电源引入体502来将电源P_rf引入至导电基板504，以在导电基板504上诱发电场和等离子体。

另外，在凹槽形成步骤550a中，也可根据凹槽504b对应于基板506的表面506a的位置，来形成另一凹槽在表面506a上，并在后续的组装步骤550b中，将电源引入体502的接触部502a置入该凹槽，以增加接触性和固定性。

请参照图12，其示出了根据本发明第六实施例的电极板600的上视结构示意图。电极板600包含基板602，该基板602的表面具有放射状电路，而放射状电路电性连接至电源P_rf，以使电源P_rf在放射状电路上诱发电场和等离子体。放射状电路包含中心部602a、树状连接部602b和电源连接部602c。电源连接部602c电性连接至中心部602a和电源P_rf，以将电源P_rf导入至放射状电路。中心部602a位于基板602的中心处，电源P_rf被输入中心部602a后，可经由树状连接部602b由内而外平均地分布在电极板600上，而使电极板600上的电场强度均匀分布。

电极板600的功效类似电极板500，但电极板600的放射状电路可使电场强度分布更为均匀。

另外，为了保护放射状电路不被工件破坏，可设置承载板在基板602上，以避免工件与放射状电路直接接触。

请参照图13，其示出了根据本发明第七实施例的电极板700的上视结构示意图。电极板700类似于电极板100，但不同之处在于电极板700的基板区域A、B和C的表面各具有一电路图形，而这些电路图形的电路密度均不相等。在本实施例中，基板区域A的电路图型具有多个孔洞H₁，基板区域B的电路图形具有多个孔洞H₂，而基板区域C的电路图案具有多个孔洞H₃。将孔洞H₁的面积设计为最大，孔洞H₂的面积次之，孔洞H₃的面积最小，可使基板区域A的电路密度小于基板区域B的电路密度，而基板区域B的电路密度小于基板区域C的电路密度。通过适当地调整各基板区域的电路密度，可使每个基板区域的电场强度相等，达到电场均匀的目标。

请参照图14，其示出了根据本发明第七实施例的电极板700的制造方法750的流程图。在制造方法750中，首先，进行电场强度估测步骤750a。在电场强度估测步骤750a中，施加电源P_rf在导电基板102上，并估测每一基板区域的电场强度。接着，进行电路密度分配步骤750b。在电路密度分配步骤750b中，根据每一基板区域的电场强度，来在基板区域上形成电路图形，其中每一电路图形的电路密度都不相等，以使每一基板区域的电场强度相等。

请参照图15，其示出了根据本发明第八实施例的电极板800的上视结构示意图。在本实施例中，电极板800的每一基板区域A、B、C和D的表面电路图形包含多个导电区块。基板区域A包含导电区块102a，基板区域B包含导电区块102b，基板区域C包含导电区块102c，而基板区域D包含导电区块102d，其中导电区块102a的面积小于导电区块102b的面积，导电区块102b的面积小于102c的面积，而导电区块102c的面积小于102d的面积。本实施例是通过在每一基板区域上设计不同面积大小的导电区块来达到电场强度平均的功效。

请参照图16，其示出了根据本发明第九实施例的电极板900的上视结构示意图。在本实施例中，电极板900的每一基板区域A、B和C的表面电路图形包含多个通透的切槽，这些切槽贯穿电极板900。基板区域A包含切槽902a，基板区域B包含切槽902b，基板区域C包含切槽902c，其中切槽902a的面积大于切槽902b的面积，切槽902b的面积大于切槽902c的面积。在本实施例中，每个基板区域上形成有多条切槽，根据每一基板区域的电场强度，来控制这些切槽的面积和分布情况，可使每一基板区域达到电场强度平均的功效。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种电极板，其特征在于，至少包含：

一导电基板，具有多个基板区域；

一电源，用以在该导电基板上诱发电场；以及

多个材料层，设置在所述基板区域上，其中所述材料层具有不同的电导率，以使所述多个基板区域的电场强度相等。

2、一种电极板，其特征在于，至少包含：

一导电基板；以及

一电源，用以在该导电基板上诱发一电场；

其中，该导电基板具有多个基板区域，每一所述基板区域具有不同的高度，以使所述多个基板区域的电场强度彼此相等。

3、根据权利要求2所述的电极板，其特征在于，该导电基板具有一弧状表面，以使所述多个基板区域具有不同的高度。

4、根据权利要求2所述的电极板，其特征在于，该导电基板具有一阶梯状表面，以使所述多个基板区域具有不同的高度。

5、一种电极板，其特征在于，至少包含：

一电源引入体，用以传导一电源，其中该电源引入体的末端具有一接触部；

一第一导电基板，其中该第一导电基板的一第一表面的中心处具有一第一凹槽，该第一凹槽用以容纳该接触部；以及

一基板，设置在该第一导电基板的该第一表面上，其中该基板的一第二表面与该第一表面紧密接合，以遮蔽该接触部；

其中该电源是用以在该第一基板上诱发电场。

6、根据权利要求5所述的电极板，其特征在于，该第二表面具有一第二凹槽，该第二凹槽用以容纳该接触部。

7、一种电极板，其特征在于，至少包含：

一电源；

一基板，其中该基板的一表面具有一放射状电路，该放射状电路电性连接至该电源，并至少包含：

一中心部，其中该中心部位于该表面的中心处；

多个树状连接部，电性连接至该中心部，其中所述树状连接部是由该表面的中心处向外延伸分布；以及

一电源连接部，用以连接该电源至该中心部，以透过所述多个树状连接部来在该基板上诱发电场。

8、一种电极板，其特征在于，至少包含：

一基板，其中该基板具有多个基板区域，所述多个基板区域具有多电路图形以及

一电源，用以在所述电路图形上诱发电场；

其中，所述电路图形的电路密度都不相同，以使所述多个基板区域的电场强度彼此相等。

9、根据权利要求8所述的电极板，其特征在于，该电路图形包含多个孔洞，所述孔洞的数量根据该电路图形所对应的电场强度而变动。

10、一种电极板，其特征在于，至少包含：

一基板，其中该基板具有多个基板区域，每一所述基板区域具有多条切槽，所述切槽贯穿该基板；以及

一电源，用以在所述电路图形上诱发电场；

其中，每一所述基板区域的所述切槽的总面积都不相等，以使所述多个基板区域的电场强度相等。

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