CN101982868A

CN101982868A - 电极结构

Info

Publication number: CN101982868A
Application number: CN 201010297916
Authority: CN
Inventors: 吴仲尧; 徐弘迪; 杨总胜; 陈信宏; 魏仲立; 廖本毅; 江舜彦; 陈俊荣; 廖仁助; 陈璟桦; 张皓岚; 宋嘉恩; 陈振维; 杨胜淼; 曾景义; 陈冠字; 陈厚任; 王春盛
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2030-09-27
Also published as: CN101982868B

Abstract

本发明公开一种电极结构，其适于承载一基板。电极结构包括一电极部。电极部具有一正面、一与正面相对的背面以及多个贯通正面与背面的冷却气体通入孔，其中冷却气体通入孔沿着多条参考线配置，各参考线是从电极部的中心延伸至电极部的边缘，且排列于同一条参考线上的冷却气体通入孔的排列间距是先递减再递增。

Description

电极结构

技术领域

本发明涉及一种电极结构，且特别是涉及一种适于承载基板的电极结构。

背景技术

等离子体是干蚀刻(dry etch)用于产生离子轰击以进行各向异性蚀刻的凭借，一般而言，干蚀刻可大致分为溅射蚀刻(sputtering etch)、等离子体蚀刻(plasma etch)以及反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etch，RIE)三种。其中，溅射蚀刻主要是利用等离子体所产生的离子对薄膜进行轰击(bombardment)来蚀刻薄膜，此种蚀刻方式具有良好的各向异性，但蚀刻选择性较差。等离子体蚀刻主要是利用等离子体将反应气体的分子解离成与薄膜具有反应性的离子，并通过离子与薄膜之间的化学反应，将薄膜反应成挥发性的生成物，再将此挥发性的生成物抽离，此种蚀刻方式的选择性较佳，但各向异性较差。反应性离子蚀刻则是一种介于溅击蚀刻与等离子体蚀刻之间的干蚀刻技术，其通过离子轰击搭配离子与薄膜之间的化学反应进行蚀刻，此种蚀刻方式可以同时兼顾蚀刻的各向异性以及选择性。因此，反应性离子蚀刻技术已广泛地使用于半导体业与光电产业中。

反应性离子蚀刻机台通常由反应室、上电极、下电极以及气体供应装置所构成。下电极用以承载基板，且通过浮凸部(emboss)与基板接触。在此技术中，当基板受到离子轰击时会产生高温，因此下电极更配置有多个冷却气体通入孔，以通入诸如氦气等气体来冷却基板，使基板在蚀刻过程中不致于因温度过高而导致产品异常。然而，在机台使用一定的时间后，浮凸部的周围易有生成物沉积，且生成物会造成电容效应而导致静电累积于下电极表面。如此一来，承载于下电极上的基板很容易因静电放电应力(ESD)而发生粘片等问题，且当顶针将基板顶离浮凸部时，更会因为静电去除不完全而导致破片。此外，生成物也会使冷却气体的流动均匀性不佳，而导致产品因高温而异常。

一般来说，冷却气体除了具有冷却基板的功用以外，还能侦测基板的位置。详言之，当基板覆盖于下电极上时，会构成一封闭空间，使得冷却气体在此封闭空间中流动。因此，一旦基板发生偏移或缺角时，就会有冷却气体外泄的警示，使机台暂时停机，以避免基板与下电极损伤。

以目前的反应性离子蚀刻机台而言，冷却气体通入孔120是配置于下电极100的周围(如图1A所示)或以回字型方式配置(如图1B所示)。请参照图1A，冷却气体通入孔120是对应配置于基板102的周围，因此冷却气体通入孔120可侦测到基板102的偏移或缺角。然而，当这些冷却气体通入孔120配置于下电极100的周围时，这些冷却气体通入孔120容易受到等离子体轰击而遭受电弧(arcing)破坏，导致下电极的使用寿命较短。此外，由于下电极的中间部分未配置有冷却气体通入孔120，因此沉积物容易产生于该处而导致冷却气体的流动均匀性较差。另一方面，虽然回字型配置方式可以有效降低冷却气体通入孔120受到电弧破坏的风险，但由于冷却气体通入孔120距离基板102边缘有一段距离，使得其无法有效地侦测到基板102的偏移或缺角。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电极结构，能提升冷却气体的流动均匀性且能精确地侦测基板位置。

为达上述目的，本发明提出一种电极结构，其适于承载一基板，电极结构包括一电极部。电极部具有一正面、一与正面相对的背面以及多个贯通正面与背面的冷却气体通入孔，其中冷却气体通入孔沿着多条参考线配置，各参考线是从电极部的中心延伸至电极部的边缘，且排列于同一条参考线上的冷却气体通入孔的排列间距是先递减再递增。

在本发明的一实施例中，上述的电极部为一矩形电极部。

在本发明的一实施例中，上述的部分参考线与矩形电极部的对角线重合，而部分参考线实质上平行于矩形电极部的边缘。

在本发明的一实施例中，更包括一浮凸图案，配置于电极部的正面上，其中基板与浮凸图案接触。

在本发明的一实施例中，上述的浮凸图案包括多个凸点。

在本发明的一实施例中，上述的各凸点的直径介于0.5mm至0.7mm之间。

在本发明的一实施例中，更包括一冷却气体供应系统，与冷却气体通入孔连接。

在本发明的一实施例中，更包括多个配置于电极部上的顶针(pins)，用以将基板顶离浮凸图案。

基于上述，在本发明的电极结构中，冷却气体通入孔的排列方式能增加冷却气体的流动均匀性且能精确地侦测基板位置。如此一来，使得冷却气体具有较佳的冷却效果并避免生成物的沉积与附着，进而避免基板因静电放电应力而发生粘片或破片等问题，或者是因高温而导致产品异常。因此，本发明的电极结构能大幅提升产能并降低报废的损失。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为一种现有的下电极的冷却气体通入孔的配置方式的上视示意图；

图1B为另一种现有的下电极的冷却气体通入孔的配置方式的上视示意图；

图2A为本发明的一实施例的一种电极结构的的剖面示意图；

图2B为图2A的电极结构的上视示意图；

图3A与图3B为本发明的一实施例的一种定位出边角处的冷却气体通入孔的方法的上视示意图。

主要元件符号说明

100：下电极

102、300、300a、300b：基板

120、218：冷却气体通入孔

200：电极结构

210：电极部

212：正面

214：背面

216：参考线

220：浮凸图案

222：凸点

230：冷却气体供应系统

240：顶针

d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7：排列间距

d_a、d_b：距离

C：中心

P：边缘

具体实施方式

图2A为本发明的一实施例的一种电极结构的的剖面示意图，以及图2B为图2A的电极结构的上视示意图，其中图2B中省略绘示浮凸图案。请同时参照图2A与图2B，在本实施例中，电极结构200适于承载一基板300，电极结构200包括一电极部210与一浮凸图案(embossment)220。在本实施例中，电极结构200例如是作为反应性离子蚀刻机台的下电极。基板300例如是玻璃基板，基板300例如是显示面板的组件之一，显示面板例如为液晶显示面板、电激发光显示面板或电泳显示面板等等。

电极部210具有一正面212、一与正面212相对的背面214以及多个贯通正面212与背面214的冷却气体通入孔218。其中，冷却气体通入孔218沿着多条参考线216配置，各参考线216是从电极部210的中心C延伸至电极部210的边缘P，且排列于同一条参考线216上的冷却气体通入孔218的排列间距d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7是先递减再递增。在本实施例中，电极部210例如是一矩形电极部，其中部分参考线216例如是与矩形电极部210的对角线重合，而部分参考线216例如是实质上平行于矩形电极部210的边缘P，因此矩形电极部210例如是被8条参考线216均分。也就是说，部分冷却气体通入孔218例如是排列于矩形电极部210的对角线上，以及部分冷却气体通入孔218例如是配置成能均分矩形电极部210的十字型且平行于矩形电极部210的边缘P，使得冷却气体通入孔218呈现米字型分布。在本实施例中，电极部210的尺寸例如是1100mm×1300mm。

在本实施例中，冷却气体通入孔218的排列间距d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7的比例从电极部210的中心C至电极部210的边缘例如是6∶5∶4∶3∶4∶5∶6(d1∶d2∶d3∶d4∶d5∶d6∶d7)。换言之，冷却气体通入孔218的排列间距d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7是先递减再递增，以及冷却气体通入孔218的排列密度例如是先增再减。如此一来，可以减少冷却气体通入孔218的总数且提升冷却气体的流动均匀性。特别是，在每一列冷却气体通入孔218中，最靠近电极部210的边缘P的冷却气体通入孔218实质上与边缘P之间具有一距离d_a、d_b。在本实施例中，以位于电极部210的边角处的冷却气体通入孔218为例，其与电极部210的边缘P的距离d_a例如是11.5mm以及距离d_b例如是14.5mm。其中，距离d_a、d_b的设定使得冷却气体通入孔218不易受到电弧破坏且能准确地侦测基板300的偏移与缺角。特别一提的是，虽然在本实施例中是以冷却气体通入孔218排列成米字型为例，然而，在另一实施例中，冷却气体通入孔218也可以仅排列于矩形电极部210的对角线上，或者是，冷却气体通入孔218也可以仅配置成能均分矩形电极部210的十字型。

在本实施例中，电极结构200例如是更包括一冷却气体供应系统230，与冷却气体通入孔218连接。在本实施例中，冷却气体供应系统230例如是提供氦气，以冷却基板300并提供浮力使基板300悬置于电极部210上。

浮凸图案220配置于电极部210的正面212上，其中基板300与浮凸图案220接触。在本实施例中，浮凸图案220例如是包括多个凸点222，且各凸点222的直径例如是介于0.5mm至0.7mm之间，较佳的为0.6mm。在本实施例中，为了避免基板300因冷却气体所提供的浮力而偏移，因此例如是施加适当的电压至电极部210使电极部210具有静电吸附的功能，使得基板300与浮凸图案220接触而处于较稳定的状态。特别是，在本实施例中，由于凸点222具有较小的尺寸，而与基板300具有较小的接触面积，因此能降低凸点222与基板300之间发生粘片的机率。

在本实施例中，电极结构200例如是更包括多个配置于电极部210上的顶针(pins)240，用以将基板300顶离浮凸图案220。换言之，在反应性离子蚀刻等制作工艺完成后，顶针240能用以将基板300顶离浮凸图案220，以利于将基板300移除至他处等后续步骤的进行。

一般来说，当冷却气体通入孔218距离电极部210的边缘P太近，会容易受到电弧破坏，而导致冷却气体通入孔218的使用寿命缩短。然而，当冷却气体通入孔218距离电极部210的边缘P太远，则冷却气体通入孔218对于基板300的偏移与缺角的侦测能力又会变差。因此，接下来将介绍本发明用以找出距离电极部210的边缘P的冷却气体通入孔218的最佳位置的方法。首先，请参照图3A，设定出基板300相对于电极部210可能产生的最小逆时针偏移量(以基板300a表示)，以及可能产生的最小顺时针偏移量(以基板300b表示)。其中，设定最小逆时针偏移量与最小顺时针偏移量的方法例如是通过在各种条件下进行实验以获得。

请参照图3B，接着，在由逆时针偏移基板300a的边角302与顺时针偏移基板300b的同一边角302所围绕的范围A中，找出最靠近内部且位于参考线216上的位置，该处即为设置最靠近电极部210的边缘P的冷却气体通入孔218的最佳位置。其中，范围A例如是由逆时针偏移基板300a的边角302垂直延伸至电极部边缘P以及由顺时针偏移基板300b的边角302水平延伸至电极部边缘P所围绕出的范围。同时，以相同方式找出另外三个位于边角处的冷却气体通入孔218。如此一来，冷却气体通入孔218可以精确地侦测基板300的偏移或缺角。也就是说，一旦基板300发生偏移或缺角时，冷却气体至少会经由这些位于边角处的冷却气体通入孔218外泄，因此电极结构200能侦测到基板300的偏移或缺角，并发出警示使机台暂时停机，以避免基板300与电极结构200损伤。

在本实施例中，由于排列于同一条参考线216上的冷却气体通入孔218的排列间距d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7是先递减再递增的方式分布于电极部210，因此能减少冷却气体通入孔218的总数且提升冷却气体的流动均匀性。如此一来，能大幅提升冷却气体对基板300的冷却效果，以及延缓生成物的沉积与附着以避免基板300受到静电放电应力的伤害。特别是，由于最靠近电极部210的边缘P的冷却气体通入孔218实质上与边缘P具有一距离d_a、d_b，因此能避免冷却气体通入孔218受到电弧破坏，以延长电极结构200的使用寿命。再者，最靠近电极部210的边缘P的冷却气体通入孔218的位置是经由设计后所得的最佳化位置，因此冷却气体通入孔218不易受到电弧破坏，且具有较佳的基板300位置侦测能力，以确认基板300是否发生偏移或缺角。换言之，冷却气体通入孔218的配置方式能大幅提升产品良率并延长机台的维修周期，以降低报废的损失与机台维护的费用。

综上所述，在本发明的电极结构中，由于排列于同一条参考线上的冷却气体通入孔的排列间距是先递减再递增，因此冷却气体具有较佳的流动均匀性。如此一来，能大幅提升冷却气体对基板的冷却效果，以及延缓生成物的沉积与附着，以避免基板受到生成物沉积所导致的静电放电应力伤害。特别是，由于最靠近电极部的边缘的冷却气体通入孔实质上与边缘之间具有一特定距离，因此能避免冷却气体通入孔受到电弧破坏，以延长电极结构的使用寿命，且同时使冷却气体通入孔能准确地侦测基板是否偏移或缺角。再者，由于凸点具有较小的尺寸，使其与基板具有较小的接触面积，如此能降低凸点与基板之间发生粘片的机率，以提升基板的良率。换言之，冷却气体通入孔的配置方式能大幅提升产品良率并延长机台的维修周期，以降低报废的损失与机台维护的费用。

虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种电极结构，其适于承载一基板，该电极结构包括：

电极部，具有一正面、一与该正面相对的背面以及多个贯通该正面与该背面的冷却气体通入孔，其中该些冷却气体通入孔沿着多条参考线配置，各该参考线是从该电极部的中心延伸至该电极部的边缘，且排列于同一条参考线上的冷却气体通入孔的排列间距是先递减再递增。

2.如权利要求1所述的电极结构，其中该电极部为一矩形电极部。

3.如权利要求2所述的电极结构，其中部分该些参考线与该矩形电极部的对角线重合，而部分该些参考线实质上平行于该矩形电极部的边缘。

4.如权利要求1所述的电极结构，还包括一浮凸图案(embossment)，配置于该电极部的该正面上，其中该基板与浮凸图案接触。

5.如权利要求4所述的电极结构，其中该浮凸图案包括多个凸点。

6.如权利要求5所述的电极结构，其中各该凸点的直径介于0.5mm至0.7mm之间。

7.如权利要求1所述的电极结构，还包括一冷却气体供应系统，与该些冷却气体通入孔连接。

8.如权利要求1所述的电极结构，还包括多个配置于该电极部上的顶针(pins)。