CN103943450A - 一种干刻设备的电极和干刻设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干刻设备的电极和干刻设备。所述电极包括：电极基底；设置于所述电极基底上的绝缘层；位于所述绝缘层上且围绕所述绝缘层周边设置的边缘凸台，所述边缘凸台具有用于安装所述干刻设备的支撑杆的垫结构；其中，所述边缘凸台包含多个突起结构，所述多个突起结构布置在所述边缘凸台上且围绕所述边缘凸台的周边。本发明通过在干刻设备的电极的边缘凸台上且围绕所述边缘凸台的周边布置多个突起结构，使得基板在多个突起结构处与边缘凸台之间存在细小的空隙，降低了基板与边缘凸台之间的附着力，有效的改善了吸片现象，提高了基板刻蚀的合格率，增加了干刻设备的电极的使用周期。

Description

一种干刻设备的电极和干刻设备

技术领域

本发明实施例涉及干刻技术，尤其涉及一种干刻设备的电极和干刻设备。

背景技术

干刻（干法刻蚀）工艺在光刻工艺中已经发展地越来越成熟。干刻工艺的原理，通常情况下是利用等离子体放电来把基板上无光刻胶或诸如SiO2的硬掩膜掩蔽的金属膜或非金属膜刻蚀掉，使有光刻胶或硬掩膜掩蔽的区域保存下来，在基板上形成所需要的图形。

对基板进行干刻是在干刻设备的反应腔中完成的，图1是现有技术中的干刻设备的反应腔的示意图，如图1所示，干刻设备的反应腔包括腔体10、位于腔体之上的上部电极11和位于腔体10之中的下部电极12。在对基板进行干法刻蚀时，基板13放置于下部电极12之上。其中，下部电极也称为底部电极。图2是现有技术中干刻设备的下部电极的剖面示意图，图3是现有技术中干刻设备的下部电极的俯视图。如图2和图3所示，干刻设备的下部电极包括电极基底210、设置于电极基底210上的绝缘层220、位于绝缘层220上且围绕绝缘层220周边设置的边缘凸台230，其中，边缘凸台230具有用于安装所述干刻设备的支撑杆的半圆弧状的垫结构231，支撑杆安装在支撑杆孔232中。

下部电极12中的边缘凸台230用于防止背部冷却气体溢出，但是，由于边缘凸台230略高于下部电极12的中心，使得所述基板降落到下部电极12上时所述基板的边缘与边缘凸台230之间产生紧密接触，使得完成刻蚀后的基板在抬升的过程中有可能出现吸片现象，而随着下部电极12使用周期的增加，边缘凸台230上会不断沉积由基板背面带来的各类物质（包括硅化物和光刻胶），而且沉积物很难去除，使得吸片现象越来越严重。图4是现有技术中完成刻蚀后的基板13在抬升的过程中出现的吸片现象的示意图，如图4所示，吸片现象即完成刻蚀后的基板13在抬升的过程中与边缘凸台230吸附在一起的现象。吸片现象可能导致基板13破碎，影响基板的合格率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种干刻设备的电极和干刻设备，以改善刻蚀完成后的吸片现象，提高基板刻蚀的合格率。

第一方面，本发明实施例提供了一种干刻设备的电极，所述电极包括：电极基底；设置于所述电极基底上的绝缘层；位于所述绝缘层上且围绕所述绝缘层周边设置的边缘凸台，所述边缘凸台具有用于安装所述干刻设备的支撑杆的垫结构；其中，所述边缘凸台包含多个突起结构，所述多个突起结构布置在所述边缘凸台上且围绕所述边缘凸台的周边。

第二方面，本发明实施例还提供了一种干刻设备，所述干刻设备包括本发明任意实施例提供的干刻设备的电极。

本发明实施例提供的干刻设备的电极和干刻设备通过在边缘凸台上且围绕所述边缘凸台的周边布置多个突起结构，使所述电极和基板之间留出了空隙，改善了基板刻蚀完成后的吸片现象，提高了基板刻蚀的合格率。

附图说明

图1是现有技术中的干刻设备的反应腔的示意图；

图2是现有技术中干刻设备的下部电极的示意图；

图3是现有技术中干刻设备的下部电极的俯视图；

图4是现有技术中完成刻蚀后的基板在抬升的过程中出现的吸片现象的示意图；

图5是本发明一实施例提供的干刻设备的电极的俯视图；

图6是本发明实施例提供的干刻设备的电极的沿图5中AA’的剖面示意图；

图7是本发明一实施例提供的干刻设备的电极的俯视图；

图8是本发明实施例提供的干刻设备的电极中的垫结构为梯形结构的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

图5是本发明一实施例提供的干刻设备的电极的俯视图，图6是本发明实施例提供的干刻设备的电极的沿图5中AA’的剖面示意图。本实施例提供的干刻设备的电极是指干刻设备的下部电极，也称为底部电极。如图5和图6所示，本实施例提供的干刻设备的电极包括：电极基底210、设置于电极基底210上的绝缘层220、位于绝缘层220上且围绕绝缘层220周边设置的边缘凸台230，边缘凸台230具有用于安装所述干刻设备的支撑杆的垫结构231，所述支撑杆安装在支撑杆孔232中；其中，边缘凸台230包含多个突起结构233，多个突起结构233布置在边缘凸台230上且围绕边缘凸台230的周边。优选的，绝缘层220具有多个吹气孔（图中未示出），用于供冷却气体通过。垫结构231用于防止冷却气体从支撑杆孔232中溢出。本领域技术人员可以理解，所述多个突起结构233的形状不限于图5和图6所示的形状。多个突起结构233的上表面（靠近后续放置基板的一侧表面）可以是平面，也可以是曲面；所述多个突起结构233的底面可以是圆形，也可以是矩形或者其他形状，在此不对突起结构233的底面形状作限定。

通过在所述边缘凸台上且围绕所述边缘凸台的周边增加多个突起结构，使得基板不再是完全和整个边缘凸台紧密接触，多个突起结构处存在细小的空隙，又由于多个突起结构相对于所述边缘凸台的高度很小，而且基板有一定的柔韧性，使得基板边缘仍然可以与边缘凸台直接接触，不影响所述边缘凸台防止气体泄漏的作用；大大降低了基板与边缘凸台之间的附着力，有效的改善了吸片现象，使得下部电极的使用周期得到了极大的提高。

可选的，多个突起结构233布置在边缘凸台230上的靠近所述边缘凸台围绕的区域一侧，例如在本实施例中，多个突起结构233布置在边缘凸台230上的靠近绝缘层220的一侧。对基板进行刻蚀时，由于基板的柔韧性，基板的边缘可以与边缘凸台230接触，从而可以防止气体溢出；又由于布置在边缘凸台230上的靠近边缘凸台230围绕的区域一侧的多个突起结构233支撑基板，使得基板在多个突起结构233处与边缘凸台230之间存在空隙，可以降低基板与边缘凸台230之间的附着力，有效的改善了吸片现象，提高基板刻蚀的合格率。

可选的，所述多个突起结构也可以布置在所述边缘凸台上的远离所述边缘凸台围绕的区域一侧，也即可以布置在边缘凸台230远离绝缘层220的一侧。对基板进行刻蚀时，由于基板的柔韧性，基板的边缘可以与边缘凸台的靠近所述边缘凸台围绕的区域一侧接触，从而可以防止气体溢出；又由于布置在所述边缘凸台上的远离所述边缘凸台围绕的区域一侧的多个突起结构支撑基板，使得基板在多个突起结构处与所述边缘凸台之间存在空隙，具有与多个突起结构布置在所述边缘凸台上的靠近所述边缘凸台围绕的区域一侧相同的有益效果。

可选的，所述多个突起结构均匀布置在所述边缘凸台上。所述多个突起结构在所述边缘凸台上均匀布置，可以平衡基板各个位置与所述边缘凸台之间的附着力，避免刻蚀完成后的基板在抬升的过程中各个位置受力不均。

可选的，所述多个突起结构与所述边缘凸台为一体成型结构，即通过一次工艺形成，可以避免所述多个突起结构脱落。

可选的，所述多个突起结构、所述边缘凸台及所述绝缘层的材料为陶瓷，可承受较高的工作环境温度。

本实施例通过在干刻设备的电极的边缘凸台230上且围绕边缘凸台230的周边布置多个突起结构233，使得后续放置其上的基板在多个突起结构233处与边缘凸台230之间存在细小的空隙，降低了基板与边缘凸台230之间的附着力，有效的改善了吸片现象，提高了基板刻蚀的合格率，增加了干刻设备的电极的使用周期。

图7是本发明一实施例提供的干刻设备的电极的俯视图。本实施例提供的干刻设备的电极是指干刻设备的下部电极，也称为底部电极。本实施例提供的干刻设备的电极在前一实施例的基础上，对发明人所使用的现有干刻设备的垫结构的形状进行了改进。如图7所示，本实施例提供的干刻设备的电极包括：电极基底（图7中未示出）、设置于所述电极基底上的绝缘层220、位于绝缘层220上且围绕绝缘层220周边设置的边缘凸台230，边缘凸台230具有用于安装所述干刻设备的支撑杆的垫结构231，所述支撑杆安装在支撑杆孔232中；其中，边缘凸台230包含多个突起结构233，多个突起结构233布置在边缘凸台230上且围绕边缘凸台230的周边；垫结构231为多边形结构，所述多边形结构包括至少一边2311，所述至少一边2311朝向所述边缘凸台230围绕的区域一侧突出，在本实例中可以理解为垫结构231包括至少一边2311，该条边2311朝向绝缘层220的一侧突出。在其他实施例中，所述垫结构也可以是呈三角型或者其他形状朝向所述绝缘层的一侧突出，此时所述垫结构就有两条边（即突出的那个角所包括的相邻的两条边）向所述绝缘层一侧突出了。

现有技术中干刻设备的电极的垫结构为半圆弧形结构，所述半圆弧形结构中离所述边缘凸台围绕的区域最近的一点距离所述边缘凸台外边缘的距离较大，例如在发明人所使用的现有干刻设备中为12.5mm，基板与边缘凸台的垫结构的接触面积大，影响一次干刻时基板的数量，即排版数，而且由于温度电场原因基板与边缘凸台的垫结构的接触区域刻蚀速度会加大，导致局部刻蚀不均，同时也可能造成静电释放（Electro-Static Discharge，ESD），导致基板（基板内走线）被击伤。本实施例提供的干刻设备的电极将垫结构231改进为多边形结构，改进后的垫结构保留了防止气体溢出的作用，并且减小了所述垫结构的至少一边中离所述边缘凸台围绕的区域（在本实例中可以参考理解为绝缘层220）最近的一点距离所述边缘凸台外边缘的距离，减小了所述垫结构的底面积，减小了基板与边缘凸台的垫结构的接触面积，保证基板刻蚀均匀，减小了基板与边缘凸台的垫结构的接触区域造成ESD的风险，提升了刻蚀保证面积，提高了基板的排版数。

可选的，如图7所示，所述垫结构的至少一边2311中离所述边缘凸台围绕的区域最近的一点距离所述边缘凸台外边缘的距离L是所述边缘凸台宽度d的4/3-3/2倍，在保留垫结构防止气体溢出的基础上，提升刻蚀保证面积，提高基板的排版数。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述垫结构231可以为梯形结构，图8是本发明实施例提供的干刻设备的电极中的垫结构为梯形结构的俯视图，如图8所示，所述梯形结构的短边2312朝向所述边缘凸台围绕的区域一侧突出，进一步减小了所述垫结构的底面积。现有技术中，边缘凸台的宽度较大，例如在发明人所使用的现有干刻设备中为8mm，则基板与边缘凸台的接触面积大，影响了刻蚀保证面积及基板的排版数，而且由于温度电场原因基板与边缘凸台的接触区域刻蚀速度会加大，导致局部刻蚀不均，同时也可能造成ESD。因此可选的，所述边缘凸台宽度d设置为6mm，并且所述垫结构的短边2312距离所述边缘凸台外边缘的距离L为8mm，这样减小了基板与边缘凸台的接触面积，保证基板刻蚀均匀，进一步减小了接触区域造成ESD的风险，且进一步提高了刻蚀保证面积及基板的排版数。

本实施例提供的干刻设备的电极在前一实施例提供的干刻设备的电极的基础上，改进了垫结构的形状，将垫结构的形状改进为多边形结构，减小了所述垫结构的至少一边中离所述边缘凸台围绕的区域最近的一点距离所述边缘凸台外边缘的距离，减小了所述垫结构的底面积，提高了刻蚀保证面积及基板的排版数。

本发明一实施例提供了一种干刻设备，本实施例提供的干刻设备包括本发明任意实施例提供的干刻设备的电极。具体的，干刻设备包括腔体、位于腔体之上的上部电极和位于腔体之中的下部电极，其中本发明中任意一种实施例提供的电极可以作为本实施例提供的干刻设备的下部电极。

本实施例提供的干刻设备具备本发明相应实施例提供的干刻设备的电极的有益效果，也即降低了基板与边缘凸台之间的附着力，有效的改善了吸片现象，提高了基板刻蚀的合格率，增加了干刻设备的电极的使用周期。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种干刻设备的电极，其特征在于，所述电极包括：

电极基底；

设置于所述电极基底上的绝缘层；

位于所述绝缘层上且围绕所述绝缘层周边设置的边缘凸台，所述边缘凸台具有用于安装所述干刻设备的支撑杆的垫结构；

其中，所述边缘凸台包含多个突起结构，所述多个突起结构布置在所述边缘凸台上且围绕所述边缘凸台的周边。

2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述多个突起结构布置在所述边缘凸台上的靠近所述边缘凸台围绕的区域一侧。

3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述多个突起结构布置在所述边缘凸台上的远离所述边缘凸台围绕的区域一侧。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电极，其特征在于，所述多个突起结构均匀布置在所述边缘凸台上。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的电极，其特征在于，所述垫结构为多边形结构，所述多边形结构包括至少一边，所述至少一边朝向所述边缘凸台围绕的区域一侧突出。

6.根据权利要求5所述的电极，其特征在于，所述垫结构的至少一边中离所述边缘凸台围绕的区域最近的一点距离所述边缘凸台外边缘的距离是所述边缘凸台宽度的4/3-3/2倍。

7.根据权利要求6所述的电极，其特征在于，所述垫结构为梯形结构，所述梯形结构的短边朝向所述边缘凸台围绕的区域一侧突出。

8.根据权利要求7所述的电极，其特征在于，所述边缘凸台宽度为6mm，并且所述垫结构的短边距离所述边缘凸台外边缘的距离为8mm。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的电极，其特征在于，所述多个突起结构与所述边缘凸台为一体成型结构。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的电极，其特征在于，所述多个突起结构、所述边缘凸台及所述绝缘层的材料为陶瓷。

11.一种干刻设备，其特征在于，所述干刻设备包括权利要求1-10中任一项所述的干刻设备的电极。