CN104332380B - 用于干法刻蚀设备的电极及其制备方法、干法刻蚀设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电极及其制备方法，包括该电极的干法刻蚀设备。本发明通过将电极进行分体设计，电极包括电极基体和贴合于该电极基体上表面和侧面的保护层；所述的保护层具有与电极基体相匹配的结构。当电极工作一段时间后保护层上附着的反应物及副产物即将影响到对玻璃基板的刻蚀时，可将该保护层部分更换；而不必拆卸电极进行陶瓷清洗或剥离维修，避免了高强度的电极维护作业；同时通过将保护层设计为具有弹性的膜层可以改善玻璃基板与凸起间的摩擦碰撞防止玻璃基板背部压伤性不良。
Description
技术领域
本发明涉及干法刻蚀设备技术领域，具体地，涉及一种用于干法刻蚀设备的电极及其制备方法、干法刻蚀设备。
背景技术
现有的干法刻蚀设备在其刻蚀腔的下方设置电极，该电极和设置在刻蚀腔上方的电极形成电极对，对该电极对加压是形成刻蚀电场，例如，该电场可以对等离子体进行引导和加速，使其具备一定能量，当其轰击被刻蚀物的表面时，会将被刻蚀物材料的原子击出，从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。
另外，在刻蚀腔下方电极的下方设置静电吸盘，通过调整静电吸盘的静电吸附实现对玻璃基板(被刻蚀物)的支撑与吸附。通过将静电吸盘连接直流电压(通常为DC2000-4000V)对玻璃基板进行静电吸附，防止玻璃基板发生位置偏移。
如图1所示，电极2的表面烧结陶瓷，在陶瓷表面设有上述的凸起21、气孔22和针孔23。具体地，电极2的表面呈棋盘状均匀布置多个凸起21(也称为表面浮点)，凸起21对玻璃基板1起支撑作用。干法刻蚀装置的背部冷却单元设置于电极2的下方，电极2上设有若干气孔22，背部冷却单元通过管路与电极2上的气孔22连接，当玻璃基板1在进行刻蚀时温度会升高，背部冷却单元从电极2底部吹出冷却用氦气，在玻璃基板1底部的凸起21间循环流动，沿玻璃基板1的边沿流出，达到对玻璃基板1进行降温的效果。电极2的表面还设有若干供机械手穿过的针孔23，机械手通过运动支撑玻璃基板1的起落。
如图1所示，理想情况下，电极2上表面的凸起21为表面具有一定粗糙度的山型结构或半球型等非平面，与玻璃基板1间呈点接触，当冷却气体在凸起21间流通时，凸起21不会影响到玻璃基板1的导热能力，从而玻璃基板1的整面上具有均匀的导热能力，不会影响蚀玻璃基板1的不同区域的刻蚀效果。
但是，如图2所示，干法刻蚀设备在轰击基板1上金属层时会产生金属原子溅射，金属原子与反应气体反应生成金属化合物，大部分被抽出到刻蚀腔室外，但在腔室的电场及气体流动的复杂作用下金属化合物不可避免地会部分残留于电极2的表面，尤其是进行金属刻蚀工艺时会产生钼(Mo)的化合物，在长期使用电极后，由于钼(Mo)的化合物及其他副产物(图2中黑色填充区域)残留在凸起21上，凸起21的表面会因反应物及副产物附着与玻璃基板1呈面接触，当通入冷却气体时凸起21快速的与相对应的玻璃基板1的部分进行热交换，使该部分玻璃基板1温度快速的降低；而凸起21周围的部分的玻璃基板1由于是与冷却气体接触进行热量交换，其热交换速率较慢，该部分玻璃基板1温度降低较慢；因此，玻璃基板1的整面上会产生温度差异，造成凸起21位置与临近区域刻蚀能力产生差异，从而导致刻蚀效果不良，这将严重影响制备的薄膜晶体管器件的性能，并导致最终产品的显示不良。电极2使用时间越长，产生不良的结果就越严重。
目前针对致刻蚀效果的不良普遍采用周期性电极2清洗和电极2表面陶瓷剥离修复来改善，人力成本、维修成本高昂。
发明内容
本发明针对现有干法刻蚀设备电极存在的上述问题，提供一种用于干法刻蚀设备的电极及其制备方法，包括该电极的干法刻蚀设备。
本发明提供一种用于干法刻蚀设备的电极，包括电极基体和贴合于该电极基体表面的保护层；所述的保护层具有与电极基体相匹配的结构。
优选的是，电极基体具有上表面和周边的侧面。
优选的是，所述保护层远离电极基体的上表面的一侧的表面具有多个凸起。
优选的是，所述保护层在所述的多个凸起之间具有与所述电极基体的上表面相对应的通孔。
优选的是，所述的通孔包括供冷却气体通过的气孔和供机械手通过的针孔。
优选的是，所述保护层采用绝缘材料制备。
优选的是，所述绝缘材料包括聚酰亚胺材料。
本发明的另一个目的是提供一种用于干法刻蚀设备的电极电极的制备方法，包括以下步骤：
1.将电极基体表面清洁的步骤；
2.将保护层贴合于电极基体表面的步骤。
优选的是，所述将保护层贴合于电极基体表面的步骤包括在贴合前向保护层面向电极基体一侧的表面涂覆粘合剂的步骤。
优选的是，所述将保护层贴合于电极基体表面的步骤包括在电极基体表面清洁后，在电极基体的表面形成液体膜的步骤。
本发明的另一个目的是提供一种干法刻蚀设备，包括上述的用于干法刻蚀设备的电极，所述电极设置于待刻蚀基板下方用于支撑所述待刻蚀基板，并与设置于待刻蚀基板上方的电极形成刻蚀电场。
本发明的有益效果：通过将电极进行分体设计，电极包括电极基体和贴合于该电极基体上表面和侧面的保护层；所述的保护层具有与电极基体相匹配的结构。当电极工作一段时间后保护层上附着的反应物及副产物即将影响到对玻璃基板的刻蚀时，可将该保护层部分更换；而不必拆卸电极进行陶瓷清洗或剥离维修，避免了高强度的电极维护作业；同时通过将保护层设计为具有弹性的膜层可以改善玻璃基板与凸起间的摩擦碰撞防止玻璃基板背部压伤性不良。
附图说明
图1为现有技术中干法刻蚀装置的电极正常使用时的结构示意图；
图2为现有技术中干法刻蚀装置的电极附着副产物时的结构示意图；
图3为本发明实施例1中干法刻蚀装置的电极的结构示意图；
其中的附图标记说明：
1.玻璃基板；2.电极；21.凸起；22.气孔；23.针孔；
3.电极；31.保护层；32.电极基体；311.凸起；312.气孔；313.针孔。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图3所示，本实施例提供一种用于干法刻蚀设备的电极3，包括电极基体32和贴合于该电极基体表面的保护层31；所述的保护层31具有与电极基体32相匹配的结构。
本实施例通过将传统的整体式的电极设计成电极基体32和贴合于该电极基体32表面的保护层31，能够在电极3工作一段时间后保护层31上附着的反应物及副产物即将影响到对玻璃基板1的刻蚀时，将该保护层31进行更换；而不必拆卸下电极3进行陶瓷清洗或剥离维修，避免了高强度的电极维护作业。
优选的，电极基体包括面向玻璃基板1的上表面和周边的侧面，上述的侧面和上表面均被保护层31所覆盖，也能同时防止侧面上累积反应物及副产物造成不良。
应当理解的是，所述的累积副产物造成的不良是指反应物及副产物造成印花不良、静电释放不良、刻蚀均一性差等缺点。
优选的，保护层31采用绝缘材料制备。防止电极基体32与玻璃基板1的之间导电。优选的，该绝缘材料具有耐高温的性能，保证在高温的刻蚀工艺中能正常工作。
优选的，所述绝缘材料包括聚酰亚胺材料。聚酰亚胺制备的薄膜具有绝缘、耐高温的性能，同时具有优良的力学性能、电学性能、化学稳定性以及很高的抗辐射性能、耐低温性能。采用聚酰亚胺制作的保护层可以满足干法刻蚀设备和工艺要求。
同时由于聚酰亚胺制备的保护层31具有弹性可以改善玻璃基板1与凸起311间的摩擦碰撞防止玻璃基板1背部压伤性不良。
应当理解的是，也可采用现有技术中其它耐高温，绝缘性能优良的薄膜材料。
具体的，保护层31远离电极基体的上表面的一侧的表面具有多个凸起311。凸起311与玻璃基板1点接触，在进行冷却时不影响玻璃基板1的导热能力，能使玻璃基板1的刻蚀效果均一。
应当理解的是，凸起311可以与保护层31通过特定形状的模型一体成型，也可以采用其它材料复合在保护层31上。保护层31和凸起311的制作工艺为现有技术范畴在此不再一一赘述。
优选的，所述保护层31在所述的多个凸起311之间具有与所述电极基体的上表面相对应的通孔。上述的通孔是为了完成玻璃基板1的冷却和玻璃基板1的升降用的。具体地，所述的通孔包括供冷却气体通过的气孔312和供机械手通过的针孔313。
应当理解的是，本实施例中的凸起311、气孔312和针孔313只是示例性的说明，上述的保护层31上具有与电极基体32相对应的结构，可以根据具体的应用情况的不同进行改变。
实施例2
本实施例提供一种上述电极的制备方法，包括以下步骤：
1).将电极基体表面清洁的步骤；
用蘸有酒精等清洁剂的无尘布擦拭电极基体的表面，保证电极基体与保护层的接触面的洁净度，防止贴合时粘附不好或有气泡产生。
2).将保护层贴合于电极基体表面的步骤。
为保证贴合强度，在贴合时，向保护层面向电极基体一侧的表面涂覆粘合剂，应当理解的是，粘合剂可以通过溶剂或冷热处理方便去除且满足设备工艺要求选择。
或者，为了提高保护层的流动性，提高贴膜的平整度和均匀性，在贴合时，采用喷雾或者喷洒的方法在电极基体表面形成一层液体膜。应当理解的是，该液体膜可以在贴附完成后，可以通过按压或热处理的方式将液体膜中的液体由中间向边缘排出。具体地，液体可以是水或其它适当的液体。
应当理解的是，上述的贴合过程都是在保证保护层和电极基体上的对应结构相互贴合的基础上进行的。
实施例3
本实施例提供一种干法刻蚀设备，包括上述的电极，该电极设置于待刻蚀基板下方用于支撑待刻蚀基板，并与设置于待刻蚀基板上方的电极形成刻蚀电场。
实施例2-3的有益效果是：通过将电极进行分体设计，电极包括电极基体和贴合于该电极基体上表面和侧面的保护层；所述的保护层具有与电极基体相匹配的结构。当电极工作一段时间后保护层上附着的反应物及副产物即将影响到对玻璃基板的刻蚀时，可将该保护层部分更换；而不必拆卸电极进行陶瓷清洗或剥离维修，避免了高强度的电极维护作业；同时通过将保护层设计为具有弹性的膜层可以改善玻璃基板与凸起间的摩擦碰撞防止玻璃基板背部压伤性不良。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于干法刻蚀设备的电极，其特征在于，包括电极基体和贴合于该电极基体表面的保护层；所述的保护层具有与电极基体相匹配的结构，所述电极基体具有上表面和周边的侧面，所述侧面和所述上表面均被所述保护层所覆盖；
所述保护层采用绝缘材料制备；
所述绝缘材料包括聚酰亚胺材料。
2.根据权利要求1所述的用于干法刻蚀设备的电极，其特征在于，所述保护层远离电极基体的上表面的一侧的表面具有多个凸起。
3.根据权利要求2所述的用于干法刻蚀设备的电极，其特征在于，所述保护层在所述的多个凸起之间具有与所述电极基体的上表面相对应的通孔。
4.根据权利要求3所述的用于干法刻蚀设备的电极，其特征在于，所述的通孔包括供冷却气体通过的气孔和供机械手通过的针孔。
5.如权利要求1-4任一项所述的用于干法刻蚀设备的电极的制备方法，其特征在于，包括：
将电极基体表面清洁；
将保护层贴合于电极基体表面。
6.根据权利要求5所述的用于干法刻蚀设备的电极的制备方法，其特征在于，所述将保护层贴合于电极基体表面包括：在贴合前向保护层面向电极基体一侧的表面涂覆粘合剂。
7.根据权利要求5所述的用于干法刻蚀设备的电极的制备方法，其特征在于，所述将保护层贴合于电极基体表面包括：在电极基体表面清洁后，在电极基体的表面形成液体膜。
8.一种干法刻蚀设备，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的电极，所述电极设置于待刻蚀基板下方用于支撑所述的待刻蚀基板，并与设置于待刻蚀基板上方的电极形成刻蚀电场。
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- 2014-09-02 CN CN201410443527.1A patent/CN104332380B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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