CN102814305B - 用于刻蚀工艺前清洁腔室的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及阵列基板生产工艺中干法刻蚀工艺技术领域，公开了一种用于刻蚀工艺前清洁基板的装置，所述装置为一腔室，包括腔室本体，用于放置和传递基板。本发明还提供了一种刻蚀工艺前清洁基板的方法。本发明所设计的装置可以用于在干法刻蚀之前对其腔室本身内部环境进行清洁，最大程度上清除颗粒污染对阵列基板性能可能会造成的影响。

Description

用于刻蚀工艺前清洁腔室的装置及方法
技术领域
本发明涉及阵列基板生产工艺中干法刻蚀工艺技术领域，特别是涉及一种用于刻蚀工艺前清洁腔室的装置及方法。
背景技术
目前在TFT领域，玻璃基板尺寸越来越大，对应的腔室也越来越大，所以对颗粒污染的控制越来越难，同时，由于单位面板尺寸变大，超高分辨率（4000*2000），in-cell触摸屏及GOA（Gate On Array）等技术的开发与应用，颗粒污染对产品良率及技术开发设计的影响也日益突出。
在干法蚀刻工艺过程中，颗粒污染造成的断线、短路等不良是影响产品最终良率的关键原因，颗粒污染的控制日益成为TFT工艺的最大挑战。
在干法刻蚀工艺中，一般包括以下三个步骤：（1）BT(beforetreatment)其作用主要是去除表面自然氧化层，使得下一步主刻蚀步骤得以顺利进行；（2）ME(main etch)其主要作用是按照mask图形进行刻蚀，形成设计所需的图形；（3）AT(after treatment)其主要作用是在主刻蚀完成后，对基本表面进行处理，保证后续工艺质量。
颗粒污染的一个主要原因是腔室内壁沉积的反应生成物在工艺过程中，由于强室内压力变化脱落造成的，现有的工艺一般是在刻蚀之前，BT步骤只进行去除表面自然氧化层的前处理，这种处理方式不能有效地优化腔室环境，即不能清洁腔室内部的颗粒污染，从而使得腔室维护周期缩短，产线的容错能力降低，而且可能导致因颗粒污染而造成的产品不良。现有的清洁装置往往是专门设计的额外的清洁设备，从而增加了额外材料消耗费用，提高了清洁成本。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种在刻蚀工艺前减少颗粒污染的方案。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于刻蚀工艺前清洁基板的装置，所述装置为一腔室，包括腔室本体，用于放置和传递基板。
优选地，所述腔室为真空腔室。
优选地，所述装置还包括位于所述腔室本体内的可升降支柱。
优选地，所述装置还包括位于所述腔室本体内、用于吸附所述基板的反应台。
优选地，所述装置还包括设置于所述腔室本体上的腔室盖。
优选地，所述腔室盖为绝缘材料。
本发明还提供了一种利用所述的装置来清洁腔室的方法，包括以下步骤：
S1、采用能够使得颗粒污染发生的恶化工艺条件对所述腔室内环境进行处理；
S2、在一定腔室压力条件下，清除所述腔室内的颗粒污染。
优选地，步骤S1的工艺条件为：腔室压力5-200mt，电极功率5000-18000W，反应气体选自O2、CL2、SF6、He中的一种或几种的组合，气体总流量5000-20000sccm。
优选地，步骤S1的工艺条件为：腔室压力5-100mt，电极功率7000-16000W，气体总流量8000-15000sccm。
优选地，步骤S2的工艺条件为：腔室压力0.1-10mt，电极功率5000-18000W，反应气体选自O2、CL2、SF6、He中的一种或几种的组合，气体总流量5000-20000sccm。
优选地，步骤S2的工艺条件为：腔室压力0.5-1.0mt，电极功率7000-16000W，气体总流量9000-13000sccm。
优选地，步骤S2的处理时间长于步骤S1的处理时间。
（三）有益效果
上述技术方案具有如下优点：本发明所设计的装置可以用于在干法刻蚀之前对其腔室本身内部环境进行清洁，最大程度上清除颗粒污染对阵列基板性能可能会造成的影响。本发明所设计的方法直接作用于干法刻蚀之前，在不对基板造成刻蚀的前提下，避免了其他污染可能，最大程度上清除颗粒污染对基板性能造成的影响。本发明不需要增加额外的清洁设备，不增加额外的工艺时间，不增加额外材料消耗费用，除压力外其他工艺参数保持不变，在保留前处理去除基板表面氧化层作用的基础上，实现了清洁腔室的目的。同时还可以延长腔室维护周期，提高产线的容错能力，减少因颗粒污染而造成的产品不良。
附图说明
图1是本发明实施例一的装置结构示意图及其使用示意；
图2是本发明实施例二的方法流程图。
其中，1：腔室本体；2：腔室盖；3：阵列基板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
本发明实施例一提供了一种用于刻蚀工艺前清洁基板的装置，用于对将要进行干法刻蚀的腔室内的环境进行优化，减少腔室内颗粒污染，该装置为一个长方体形真空腔室，包括腔室本体1，腔室本体1用于放置和传递阵列基板3。所述真空腔室还包括设置于所述腔室本体1上的腔室盖2，所述腔室盖2为绝缘材料，该装置还包括位于所述腔室本体1内的可升降支柱（未示出）、位于所述腔室本体1内、用于吸附所述基板的反应台（未示出）。所述腔室的长为2700mm~2800mm，宽为2400mm~2500mm，优选地，所述腔室的长为2700mm，宽为2400mm。
本实施例的装置结构简单，能够在不需要增加额外的清洁设备，用于实现在干法刻蚀之前对其腔室本身内部环境进行清洁的功能，最大程度上清除颗粒污染对阵列基板性能可能会造成的影响。
实施例二
本发明实施例二还提供了一种利用实施例一所述的装置清洁腔室的方法，包括两步：
S1、采用颗粒污染容易发生的工艺条件对腔室内环境进行处理。具体来说，通过设定腔室压力，使得在阵列基板进入腔室前形成一个容易诱使腔室内壁反应生成物脱落的颗粒污染恶化条件。
步骤S1的工艺条件为：腔室压力5-200mt，电极功率5000-18000W，反应气体选自O2、CL2、SF6、He中的一种或几种的组合，气体总流量5000-20000sccm。
进一步的方案，步骤S1的工艺条件为：腔室压力5-100mt，电极功率7000-16000W，气体总流量8000-15000sccm。
S2、将颗粒污染清除掉。具体来说，采用超低腔室压力条件（0.5mt~1mt），将腔室内脱落的颗粒污染抽离，实现在刻蚀前清洁腔室环境的目的。
步骤S2的工艺条件为：腔室压力0.1-10mt，电极功率5000-18000W，反应气体选自O2、CL2、SF6、He中的一种或几种的组合，气体总流量5000-20000sccm。
进一步的方案，步骤S2的工艺条件为：腔室压力0.5-1.0mt，电极功率7000-16000W，气体总流量9000-13000sccm。
在干法刻蚀工艺中，所用的设备是TEL设备。阵列基板上按照顺序依次沉积有：透明导电氧化物、氮化物，金属线。
包含上述清洁腔室过程的整个干法刻蚀的流程包括刻蚀前的准备、清洁腔室、刻蚀以及刻蚀后的处理，分为以下几步：
1.机械手将阵列基板送入反应腔室，落在腔室内的可升降支柱上。
2.支柱落下，阵列基板落在腔室内的反应台上。
3.反应台加电压，利用静电作用将阵列基板吸附在反应台上。
4.通入反应气体，等待反应腔室内气体气压稳定。
5.电极功率开启，反应腔室内生成等离子体。
6.清洁及刻蚀工艺：
（1）执行上述步骤S1。
（2）执行上述步骤S2。
（3）执行ME步骤，工艺条件为：腔室压力50-100mt，电极功率8000-14000W，反应气体选自O2、CL2、SF6、He中的一种或几种的组合，气体总流量8000-15000sccm，
时间35s-70s。
（4）执行AT步骤，工艺条件为：腔室压力50-100mt，电极功率8000-14000W，反应气体选自O2、CL2、SF6、He中的一种或几种的组合，气体总流量8000-15000sccm，时间25s-45s。
7.刻蚀工艺完成后，反应台消除电压，消除基板表面静电。
8.支柱升起，机械手将刻蚀完成的基板取出，刻蚀结束。
上述步骤S2的处理时间应长于步骤S1，确保颗粒污染全部被抽离腔室，不会对阵列基板造成影响。
本实施例的方法直接作用于干法刻蚀之前，在不对基板造成刻蚀的前提下，避免了其他污染可能，最大程度上清除颗粒污染对基板性能造成的影响。本发明不需要增加额外的清洁设备，不增加额外的工艺时间，不增加额外材料消耗费用，除压力外其他工艺参数保持不变，在保留前处理去除基板表面氧化层作用的基础上，实现了清洁腔室的目的。同时还可以延长腔室维护周期，提高产线的容错能力，减少因颗粒污染而造成的产品不良。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于刻蚀工艺前清洁腔室的方法，所述腔室包括腔室本体，用于放置和传递基板，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用能够使得颗粒污染发生的工艺条件对所述腔室内环境进行处理；
其中步骤S1的工艺条件为：腔室压力5-200mt，电极功率5000-18000W，反应气体为SF6、He中的一种或组合，气体总流量5000-20000sccm；
S2、在一定腔室压力条件下，清除所述腔室内的颗粒污染；
其中步骤S2的工艺条件为：腔室压力0.1-10mt，电极功率5000-18000W，反应气体为SF6、He中的一种或组合，气体总流量5000-20000sccm。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1的工艺条件为：腔室压力5-100mt，电极功率7000-16000W，气体总流量8000-15000sccm。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2的工艺条件为：腔室压力0.5-1.0mt，电极功率7000-16000W，气体总流量9000-13000sccm。
4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S2的处理时间长于步骤S1的处理时间。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述腔室为真空腔室。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述腔室还包括位于所述腔室本体内的可升降支柱。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述腔室还包括位于所述腔室本体内、用于吸附所述基板的反应台。
8.如权利要求5～7中任一项所述的方法，其特征在于，所述腔室还包括设置于所述腔室本体上的腔室盖。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述腔室盖为绝缘材料。
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