CN106024610B - 一种下部电极、干法刻蚀设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种下部电极、干法刻蚀设备，涉及显示技术领域，将该下部电极应用到干法刻蚀中，可以解决现有技术中下部电极对待刻蚀基板的所有部分均产生相同吸力的问题。一种下部电极，包括：导电层、以及贯穿所述下部电极的多个气孔；所述下部电极的上表面设置有多个凸起；所述导电层包括：第一导电单元和位于所述第一导电单元外围的第二导电单元，所述第一导电单元和所述第二导电单元互不接触；所有所述气孔均位于所述下部电极的输气区域，所述输气区域由所述第一导电单元的外轮廓限定。本发明适用于下部电极、以及包括该下部电极的干法刻蚀设备的制作。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种下部电极、干法刻蚀设备。
背景技术
干法刻蚀在显示器件的制作中有着不可替代的作用。在干法刻蚀工艺中，一般采用等离子体对基板(多为玻璃基板)进行刻蚀。现有的干法刻蚀设备包括：反应腔、位于反应腔内的上部电极和下部电极。在具体实施时，将待刻蚀基板置于下部电极上，反应腔内通入等离子气体，并将反应腔密闭，向上部电极和下部电极施加电压，二者之间形成电势差；在电场作用下，等离子体获得很高的能量并以很高的速度轰击待刻蚀基板从而实现刻蚀。
在上述刻蚀过程中，等离子体轰击待刻蚀基板，会将部分能量传递给待刻蚀基板。那么，待刻蚀基板的温度升高，不同区域存在温差。而在干法刻蚀工艺中，温度直接影响到刻蚀效果。为了提高刻蚀均一性，在刻蚀过程中，需要对待刻蚀基板进行背冷却处理(BackCooling)。具体的，参考图1所示，下部电极1设置有多个气孔2，冷却气体例如He(氦)气可从下部电极底部通过该气孔向上输送至待刻蚀基板。
参考图2所示，下部电极包括本体层4、以及位于本体层4之上的第一绝缘层5、钨层6和第二绝缘层7；下部电极的表面还设置有呈棋盘状分布的多个凸起8(又称Emboss Dot)，该凸起可以起到支撑待刻蚀基板3的作用；气孔2贯穿本体层4、第一绝缘层5、钨层6和第二绝缘层7。
在刻蚀过程中，一方面，下部电极中的气孔吹出冷却气体，对待刻蚀基板产生向上的吹力；另一方面，参考图3所示，通过TEL Chuck(TC，正电压发生装置)向下部电极1中的钨层6加载正电压，钨层6附着正电荷(+)，而待刻蚀基板3表面附着电子(-)，两者之间会产生静电吸力，从而将待刻蚀基板吸附在下部电极表面。
理想情况下，通过上述两方面的作用，能够使得待刻蚀基板与下部电极的凸起实现点接触；这样，既可以实现凸起以及附近区域的冷却效果一致，不存在刻蚀差异，又可以防止待刻蚀基板被吹跑。但是，在实际中，待刻蚀基板被吸附在下部电极表面，而现有设备中气孔一般均设置在中间位置处，那么，冷却气体从中间向四周流动时会受到抑制，这样，参考图4所示，待刻蚀基板3的四周受到的吹力变小，则其与凸起8在四周位置处由点接触变为面接触，待刻蚀基板的四周的冷却均一性变差，从而四周产生呈棋盘状刻蚀不均(EmbossMura)的问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种下部电极、干法刻蚀设备，将该下部电极应用到干法刻蚀中，可以解决现有技术中下部电极对待刻蚀基板的所有部分均产生相同吸力的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，提供了一种下部电极，包括：导电层、以及贯穿所述下部电极的多个气孔；所述下部电极的上表面设置有多个凸起；
所述导电层包括：第一导电单元和位于所述第一导电单元外围的第二导电单元，所述第一导电单元和所述第二导电单元互不接触；
所有所述气孔均位于所述下部电极的输气区域，所述输气区域由所述第一导电单元的外轮廓限定。
可选的，所述第二导电单元为包围所述第一导电单元的导电环。
可选的，所述第一导电单元的外轮廓为矩形，所述第二导电单元为矩形环，且所述第一导电单元的长度方向与所述第二导电单元的内环的长度方向相同。
可选的，所述下部电极还包括：第一绝缘层，所述导电层位于所述第一绝缘层之上；所述第一绝缘层的外轮廓为矩形、且所述第一绝缘层的长度方向与所述第一导电单元的长度方向相同；
沿所述第一绝缘层的长度方向，所述第二导电单元的环宽与所述第一绝缘层的长度的比值的范围为2％-2.5％，且所述第二导电单元的内环与所述第一导电单元的距离与所述第一绝缘层的长度的比值的范围为1％-1.5％；
沿所述第一绝缘层的宽度方向，所述第二导电单元的环宽与所述第一绝缘层的宽度的比值的范围为1％-2％，且所述第二导电单元的内环与所述第一导电单元的距离与所述第一绝缘层的宽度的比值的范围为1％-2％。
可选的，所述第二导电单元沿所述第一导电单元的长度方向的环宽和沿所述第一导电单元的宽度方向的环宽相同。
可选的，所述导电层的材料为钨、金、银或者铜。
可选的，所述下部电极还包括：本体层、位于所述本体层之上的第一绝缘层、以及覆盖所述导电层的第二绝缘层，所述导电层位于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的材料均为氧化铝。
可选的，所述本体层包括：本体部和位于所述本体部之上的凸出部，所述第一绝缘层、所述导电层和所述第二绝缘层均位于所述凸出部之上。
另一方面，提供了一种干法刻蚀设备，该干法刻蚀设备包括：电压发生装置和气体生成装置，所述干法刻蚀设备还包括：上述任一项所述的下部电极；所述电压发生装置用于向所述下部电极的第一导电单元和第二导电单元提供电压，且向所述第一导电单元提供的电压大于向所述第二导电单元提供的电压；所述气体生成装置用于从所述下部电极的底部通过所述下部电极的气孔向上输送冷却气体。
可选的，向所述第一导电单元提供的电压和向所述第二导电单元提供的电压的差值与向所述第一导电单元提供的电压的比值的范围为12％-15％。
本发明的实施例提供了一种下部电极、干法刻蚀设备，该下部电极中第一导电单元和第二导电单元互不接触，且所有气孔均位于下部电极的输气区域、该输气区域由第一导电单元的外轮廓限定；这样，将上述下部电极应用到干法刻蚀中，可以向第一导电单元和第二导电单元输入不同的电压，从而使得第二导电单元对于待刻蚀基板的吸力与第一导电单元对于待刻蚀基板的吸力不同，进而解决现有技术中下部电极对待刻蚀基板的所有部分均产生相同吸力的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中提供的一种下部电极的示意图一；
图2为现有技术中提供的一种下部电极的示意图二；
图3为图2中下部电极与待刻蚀基板的电荷分布图；
图4为图2中下部电极与待刻蚀基板的接触示意图；
图5为本发明实施例提供的一种下部电极的示意图；
图6为图5中下部电极与待刻蚀基板的电荷分布图；
图7为图5中下部电极与待刻蚀基板的接触示意图；
图8为图5中导电层和第一绝缘层的示意图；
图9为本发明实施例提供的一种干法刻蚀设备的结构示意图。
附图标记：
1-下部电极；2-气孔；3-待刻蚀基板；4-本体层；5-第一绝缘层；6-钨层；7-第二绝缘层；8-凸起；9-导电层；10-第一导电单元；11-第二导电单元；12-输气区域；13-本体部；14-凸出部；15-电压发生装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
本发明实施例提供了一种下部电极，参考图5所示，该下部电极包括：导电层9、以及贯穿下部电极的多个气孔2；下部电极的上表面设置有多个凸起8；导电层9包括：第一导电单元10和位于第一导电单元10外围的第二导电单元11，第一导电单元10和第二导电单元11互不接触；所有气孔2均位于下部电极的输气区域12，输气区域12由第一导电单元10的外轮廓限定。
上述第二导电单元可以是连续分布在第一导电单元的外围，还可以是间隔分布在第一导电单元的外围，这里不作具体限定。上述气孔的分布情况不作限定，实际中多按照图1所示的口字型分布。
上述下部电极中第一导电单元和第二导电单元互不接触，且所有气孔均位于下部电极的输气区域、该输气区域由第一导电单元的外轮廓限定；这样，将上述下部电极应用到干法刻蚀中，可以向第一导电单元和第二导电单元输入不同的电压，从而使得第二导电单元对于待刻蚀基板的吸力与第一导电单元对于待刻蚀基板的吸力不同，进而解决现有技术中下部电极对待刻蚀基板的所有部分均产生相同吸力的问题。
进一步的，向第一导电单元输入的电压大于向第二导电单元输入的电压，此时，参考图6所示，导电层的第一导电单元10和第二导电单元11带正电荷(+)，待刻蚀基板3表面附着电子(-)，那么，第二导电单元对于待刻蚀基板的吸力小于第一导电单元对于待刻蚀基板的吸力，则第二导电单元与待刻蚀基板的相应部分的贴合程度小于第一导电单元与待刻蚀基板的相应部分的贴合程度，这样，参考图7所示，冷却气体很容易从输气区域12向四周流动，从而使得待刻蚀基板3中与第二导电单元11对应的部分与凸起8呈点接触，待刻蚀基板3四周的冷却效果无差异，其冷却均一性得到有效改善，进而改善四周区域出现棋盘状刻蚀不均的问题。
可选的，为了更好地改善刻蚀效果，参考图8所示，第二导电单元11为包围第一导电单元10的导电环。这里对于第二导电单元的具体形状不作限定，其可以是矩形环，圆环等，本发明实施例以及附图均以矩形环为例进行说明。
进一步可选的，为了便于制作，参考图8所示，第一导电单元10的外轮廓为矩形，第二导电单元11为矩形环，且第一导电单元10的长度方向与第二导电单元11的内环的长度方向相同。
可选的，为了保护导电层，参考图5所示，下部电极还包括：第一绝缘层5，导电层9位于第一绝缘层5之上；参考图8所示，第一绝缘层5的外轮廓为矩形、且第一绝缘层5的长度方向与第一导电单元的长度方向相同。
参考图8所示，沿第一绝缘层5的长度方向，第二导电单元11的环宽W1与第一绝缘层5的长度L的比值的范围为2％-2.5％，且第二导电单元11的内环与第一导电单元10的距离D1与第一绝缘层5的长度L的比值的范围为1％-1.5％；
参考图8所示，沿第一绝缘层5的宽度方向，第二导电单元11的环宽W2与第一绝缘层5的宽度W的比值的范围为1％-2％，且第二导电单元11的内环与第一导电单元10的距离D2与第一绝缘层5的宽度W的比值的范围为1％-2％。
可选的，为例简化制作，参考图8所示，第二导电单元11沿第一导电单元10的长度方向的环宽W1和沿第一导电单元10的宽度方向的环宽W2相同。需要说明的是，为了方便绘示，在图6-8中均未绘示气孔2，气孔2的结构和位置可参考图5所示。
可选的，导电层的材料为钨、金、银或者铜。考虑到导电性和成本问题，实际中多采用钨制作导电层。
可选的，参考图5所示，该下部电极还包括：本体层4、位于本体层4之上的第一绝缘层5、以及覆盖导电层9的第二绝缘层7，导电层9位于第一绝缘层5和第二绝缘层7之间，第一绝缘层5和第二绝缘层7的材料均为氧化铝。上述本体层的材料可以是金属或者金属合金，例如可以是铝、铜、铝铜合金、铝锰合金等。若第一绝缘层和第二绝缘层的材料均为氧化铝，此时可以选取铝制作本体层，这样可以更好的保护导电层。
可选的，参考图5所示，本体层4包括：本体部13和位于本体部13之上的凸出部14，第一绝缘层5、导电层9和第二绝缘层7均位于凸出部14之上。该结构中，本体部13和凸出部14之间形成有台阶，有利于后续陶瓷封装。
实施例二
本发明实施例提供了一种干法刻蚀设备，参考图9所示，该干法刻蚀设备包括：电压发生装置15和气体生成装置(图中未示出)，该干法刻蚀设备还包括：实施例一提供的任一项的下部电极1；电压发生装置15用于向下部电极1的第一导电单元10和第二导电单元11提供电压，且向第一导电单元10提供的电压大于向第二导电单元11提供的电压；气体生成装置用于从下部电极的底部通过下部电极的气孔向上输送冷却气体。
上述干法刻蚀设备还可以包括上部电极等其他结构，这里仅详细介绍与本发明点相关的结构。上述气体生成装置产生的气体可以是稀有气体，例如He(氦)气等。需要说明的是，电压发生装置可通过A路和B路两个电路分别向第一导电单元和第二导电单元提供电压，具体的电路结构可以从现有技术获得，此处不再赘述。电压发生装置可以是正直流电压发生装置，还可以是负直流电压发生装置，或者是其他类型电压发生装置，这里不作限定，具体根据实际情况而定。实际中，大多采用正直流电压发生装置向第一导电单元和第二导电单元提供电压。
上述干法刻蚀设备，向第一导电单元输入的电压大于向第二导电单元输入的电压，那么，第二导电单元对于待刻蚀基板的吸力小于第一导电单元对于待刻蚀基板的吸力，则第二导电单元与待刻蚀基板的相应部分的贴合程度小于第一导电单元与待刻蚀基板的相应部分的贴合程度，这样，冷却气体很容易从输气区域向四周流动，从而使得待刻蚀基板中与第二导电单元对应的部分与凸起呈点接触，待刻蚀基板四周的冷却效果无差异，其冷却均一性得到有效改善，进而改善四周出现棋盘状刻蚀不均的问题。
可选的，向第一导电单元提供的电压和向第二导电单元提供的电压的差值与向第一导电单元提供的电压的比值的范围为12％-15％，这样可以取得较好的改善结果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种下部电极，包括：导电层、以及贯穿所述下部电极的多个气孔；所述下部电极的上表面设置有多个凸起，所述凸起支撑待刻蚀基板；
其特征在于，所述导电层包括：第一导电单元和位于所述第一导电单元外围的第二导电单元，所述第一导电单元和所述第二导电单元互不接触；
所有所述气孔均位于所述下部电极的输气区域，所述输气区域由所述第一导电单元的外轮廓限定；
向所述第一导电单元输入大于向所述第二导电单元输入的电压；
向所述第一导电单元提供的电压和向所述第二导电单元提供的电压的差值与向所述第一导电单元提供的电压的比值的范围为12％-15％；
所述第二导电单元为包围所述第一导电单元的导电环；
所述第一导电单元的外轮廓为矩形，所述第二导电单元为矩形环，且所述第一导电单元的长度方向与所述第二导电单元的内环的长度方向相同。
2.根据权利要求1所述的下部电极，其特征在于，所述下部电极还包括：第一绝缘层，所述导电层位于所述第一绝缘层之上；所述第一绝缘层的外轮廓为矩形、且所述第一绝缘层的长度方向与所述第一导电单元的长度方向相同；
沿所述第一绝缘层的长度方向，所述第二导电单元的环宽与所述第一绝缘层的长度的比值的范围为2％-2.5％，且所述第二导电单元的内环与所述第一导电单元的距离与所述第一绝缘层的长度的比值的范围为1％-1.5％；
沿所述第一绝缘层的宽度方向，所述第二导电单元的环宽与所述第一绝缘层的宽度的比值的范围为1％-2％，且所述第二导电单元的内环与所述第一导电单元的距离与所述第一绝缘层的宽度的比值的范围为1％-2％。
3.根据权利要求1或2所述的下部电极，其特征在于，所述第二导电单元沿所述第一导电单元的长度方向的环宽和沿所述第一导电单元的宽度方向的环宽相同。
4.根据权利要求1所述的下部电极，其特征在于，所述导电层的材料为钨、金、银或者铜。
5.根据权利要求1所述的下部电极，其特征在于，所述下部电极还包括：本体层、位于所述本体层之上的第一绝缘层、以及覆盖所述导电层的第二绝缘层，所述导电层位于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的材料均为氧化铝。
6.根据权利要求5所述的下部电极，其特征在于，所述本体层包括：本体部和位于所述本体部之上的凸出部，所述第一绝缘层、所述导电层和所述第二绝缘层均位于所述凸出部之上。
7.一种干法刻蚀设备，包括：电压发生装置和气体生成装置，其特征在于，所述干法刻蚀设备还包括：权利要求1-6任一项所述的下部电极；所述电压发生装置用于向所述下部电极的第一导电单元和第二导电单元提供电压，且向所述第一导电单元提供的电压大于向所述第二导电单元提供的电压；所述气体生成装置用于从所述下部电极的底部通过所述下部电极的气孔向上输送冷却气体；
向所述第一导电单元提供的电压和向所述第二导电单元提供的电压的差值与向所述第一导电单元提供的电压的比值的范围为12％-15％。
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