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Abstract

本发明提供一种蚀刻设备，包括蚀刻腔室，以及收容所述蚀刻腔室的可旋转的承载平台、与承载平台的表面平行的上电极板、下电极板及两个遮挡板；下电极板设于所述承载平台上，上电极板设于所述蚀刻腔室顶部，两个遮挡板设于所述上电极板与下电极板之间且所述遮挡板相对承载平台移动，两个遮挡板以所述承载平台的轴线对称设置，每一遮挡板在承载平台的表面的正投影由承载平台的轴心沿着承载平台的旋转轨迹的半径延伸，遮挡板正投影的长度与所述半径长度相等，所述基板由轴心向外包括中心区和边缘区，通过改变所述遮挡板垂直于所述半径方向的宽度或者/和承载平台旋转的旋转角速度以使位于基板的中心区和边缘区被蚀刻深度相同。

Description

蚀刻设备
技术领域
本发明涉及蚀刻技术领域，特别涉及一种蚀刻设备。
背景技术
当前很多工艺都用到蚀刻技术来实现图案或者结构轮廓的形成，比如液晶面板会使用干蚀刻来在基板上形成线路图案。现有技术中，干刻蚀机台在从中心到四周的径向上存在刻蚀速率梯度，而在基板进行干蚀刻过程中，会导致基板不同位置存在刻蚀不均问题。如反应离子刻蚀机台由于中心区域活性自由基浓度较高，对于基板的中心区域刻蚀速率大于四周的蚀刻速率，蚀刻机的加速电压不稳容易导致基板蚀刻不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蚀刻设备，提高蚀刻的均匀性。
本发明提供一种蚀刻设备，用于蚀刻一基板，包括蚀刻腔室，以及收容于所述蚀刻腔室的可旋转的承载平台、与所述承载平台的表面平行的上电极板、下电极板及两个遮挡板；所述下电极板设于所述承载平台上，所述上电极板设于所述蚀刻腔室顶部位于下电极板正上方，所述两个遮挡板设于所述上电极板与下电极板之间且所述遮挡板相对所述承载平台移动，
所述两个遮挡板与所述承载平台的表面平行相对，并且以所述承载平台的轴线对称设置，每一所述遮挡板在所述承载平台的表面的正投影由所述承载平台的轴心沿着承载平台的旋转轨迹的半径延伸，所述遮挡板正投影的长度与所述半径长度相等，所述两个遮挡板的正投影位于同一条直径所在直线上；
所述基板放置于所述承载平台上，所述基板由轴心向外包括中心区和边缘区，通过改变所述遮挡板垂直于所述半径方向的宽度以使位于所述基板的中心区和边缘区被蚀刻深度相同。
其中，在所述承载平台旋转的旋转角速度不变时，所述中心区的蚀刻速率小于边缘区的蚀刻速率，所述遮挡板的宽度由边缘区向中心区方向逐渐减小。
其中，在所述承载平台旋转的旋转角速度不变时，所述中心区的蚀刻速率大于边缘区的蚀刻速率，所述遮挡板的宽度由边缘区向中心区方向逐渐增大。
其中，在所述遮挡板的宽度不变时，调整所述承载平台旋转的旋转角速度以实现所述承载平台中心区和外围区的蚀刻深度相同。
其中，沿着所述承载平台由轴心向外延伸的方向，所述遮挡板的宽度为两端向中间位置逐渐减小。
其中，所述蚀刻腔室内设有两个相对的支撑架，设于每一个支撑架上的设置有移动部，所述承载平台位于两个所述支撑架之间，所述两个移动部分别用于固定所述遮挡板；所述两个移动部带动所述两个遮挡板同步或者分别相对所述承载平台移动。
其中，所述移动部上设有传感器，所述两个支撑架上设有光栅刻度尺，所述传感器通过光栅刻度尺感测所述遮挡板移动高度。
其中，所述遮挡板的材料选为与蚀刻腔室内壁同样的材质、或者玻璃材质。
其中，所述承载平台连接有旋转装置，所述旋转装置带动所述承载平台旋转，并且所述承载平台轴心位置设有通孔。
其中，所述遮挡板的宽度变化范围为5-10mm。
本发明所述的蚀刻设备将承载基板的承载平台设置为可旋转，然后通过在基板上方设置遮挡板，在蚀刻过程中根据蚀刻速率的不同调整遮挡板的宽度以保证不同蚀刻速率下的蚀刻深度相同，以实现基板整体蚀刻的均匀性。
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是本发明的蚀刻设备的主视方向的结构示意图。
图2是本发明的蚀刻设备的遮挡板的一种方式的示意图。
图3是俯视方向上，遮挡板与承载平台及基板的示意图。
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作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。
请参阅图1，本发明实施例保护一种蚀刻设备，用于对图案或者形状的蚀刻，本实施例中，以多液晶面板的基板20的线路图形的蚀刻为例。所述蚀刻设备包括蚀刻腔室10，以及收容于所述蚀刻腔室10的可旋转的承载平台11、与所述承载平台11的表面111平行的上电极板12、下电极板13及两个条状的遮挡板14。所述下电极板13设于所述承载平台11上，所述上电极板12设于所述蚀刻腔室10顶部位于下电极板13正上方，所述两个遮挡板14平行且设于所述上电极板12与下电极板13之间且所述遮挡板14相对所述承载平台11移动。
所述两个遮挡板14与所述承载平台11的表面111平行相对，并且以所述承载平台11轴线对称设置。每一所述遮挡板14在所述承载平台11的表面111的正投影由所述承载平台11的轴心沿着承载平台11的旋转轨迹H的半径延伸，所述遮挡板14正投影的长度与所述半径长度相等，所述两个遮挡板14的正投影位于同一条直径所在直线上，也就是说所述两个遮挡板14的投影与直径完全重合。
请一并参阅图3，图3中所述基板20放置于所述承载平台11上，所述基板20由轴心向外包括中心区A和边缘区B，通过改变所述遮挡板14垂直于所述半径方向的宽度以使所述基板20中心区A和边缘区B被蚀刻的深度相同，即使整个基板蚀刻均匀。
具体的，在所述承载平台11旋转的旋转角速度ω不变时，所述中心区A的蚀刻速率V1小于边缘区B的蚀刻速率V2，所述遮挡板14的宽度W由边缘区B向中心区A方向逐渐减小，就是由承载平台11的旋转轨迹H边缘向轴心方向减小。
在所述承载平台11旋转的旋转角速度ω不变时，所述中心区A的蚀刻速率V1大于边缘区B的蚀刻速率V2，所述遮挡板14的宽度W由边缘区B向中心区A方向逐渐增大。
在所述遮挡板14的宽度W不变时，调整所述承载平台11旋转的旋转角速度ω以实现所述承载平台11中心区A和外围区B的蚀刻深度相同。当然，根据蚀刻速率的情况，为了更好的达到蚀刻均匀性，可以同时调整所述遮挡板14的宽度W。
可以理解，在蚀刻速率分布没有规则的情况下，按照不同位置的蚀刻速率调整遮挡板的宽度。一种情况下，根据蚀刻速率的分布，沿着所述承载平台11由轴心向外延伸的方向，所述遮挡板14的宽度为两端向中间位置逐渐减小。只要可以保证所述基板20中心区A和边缘区B被蚀刻的深度相同即可。
参阅图3，图中汇出了承载平台旋转轨迹H，本实施例为圆形。以上各种情况可以通过一公式来证明，位于中心区A内，中心区A的半径为r1，蚀刻速率为V1，遮挡板14的宽度为W1，承载平台11旋转的旋转角速度ω1，那么在承载平台11旋转时遮挡板14的遮挡时间可以为W1/(ω*r1)，蚀刻时间为2π/ω-W1/(ω*r1)。位于边缘区B内，边缘区B的半径r2，的蚀刻速率为V2，蚀刻速率为V2，遮挡板14的宽度为W2，承载平台11旋转的旋转角速度ω2，那么在承载平台11旋转时遮挡板14的遮挡时间可以为W2/(ω*r2)，蚀刻时间为2π/ω-W2/(ω*r2)。如果中心区A和边缘区B被蚀刻的深度相同，那么该蚀刻深度为：V1*(2π/ω-W1/(ω*r1))＝V2*(2π/ω-W2/(ω*r2))，在V1与V2不同的情况下，调整遮挡板14的在中心区A和边缘区B的宽度W1或W2来保证蚀刻深度的相同。需要说明的是，虽然所述遮挡板的宽度是逐渐递减的，但是在宽度值改变时是整体改变的。因此所述W1、W2的值是一个中间值。
具体的，所述蚀刻腔室10包括两个相对的侧壁101及连接两个侧壁的顶壁102，所述上电极12位于蚀刻腔室10的顶壁102中部，并与设于承载平台11上的下电极13平行间隔设置。所述蚀刻腔室10内设有两个相对的支撑架103，所述两个支撑架分别设于所述侧壁101上，当然也可以直接以侧壁101为支撑架。
所述承载平台11连接有旋转装置16，所述旋转装置16带动所述承载平台11旋转，并且所述承载平台11轴心位置设有通孔，用于冷却气体及冷却液管路的连接，以便对基板的冷却。所述旋转装置16可以是转轴或者转盘，来支撑所述承载平台11并实现其旋转。所述承载平台11内还设有顶针组件，用于在基板放置于承载平台11支撑基板20，而在基板20被刻蚀过程中缩回至承载平台11，基板由承载平台11的表面支撑，不干扰承载平台11的旋转，当时蚀刻后，顶针组件再把基板顶起以便基板20运输出去。
本实施例中，所述承载平台11为矩形，旋转轨迹为承载平台11的对角线长度。所述两个遮挡板14为长条状板体，外轮廓形状可以是三角形，矩形或者梯形，本实施例中选为梯形，如图2。两个遮挡板14可以位于平行的水平面上，也可以位于同一个水平面上，根据蚀刻需求调整，当两个遮挡板14位于同一个水平面上时，在承载平台1表面的正投影与所述承载平台11旋转轨迹的直径完全重合。所述遮挡板14的材料选为与蚀刻腔室10内壁同样的材质、或者玻璃材质。所述遮挡板14的宽度变化范围优选为5-10mm。当然，根据蚀刻速率等条件进行调正，不限于这个范围，具体值可根据基板旋转速度和不同位置刻蚀速率计算得到。
本实施例中，每一个支撑架103上的设置有移动部15，所述承载平台11位于两个所述支撑架103之间，两个移动部15分别固定两个遮挡板14，所述两个移动部15带动两个遮挡板14同步或者分别相对所述承载平台移动。在需要两个遮挡板14时，使两个遮挡板14位于同一水平面上，两个移动部同时带动向基板靠近。
所述移动部15均位于两个支撑架103之间。本实施例中，所述移动部15包括固定于支撑架103的马达、与马达连接的丝杠及卡夹，丝杠上套设有滑块，卡夹151与滑块连接；所述卡夹用于夹持所述遮挡板14的端部。当然，所述移动部15也可以是气缸及连接于气缸上的卡夹，只要实现带动遮挡板14垂直于所述基板方向移动即可。所述移动部15上设有传感器，所述两个支撑架15上设有光栅刻度尺104，所述传感器通过光栅刻度尺104感测所述遮挡板154移动高度，进而调节遮挡板14相对承载平台11上的基板20的高度，以适当调节蚀刻均匀性。
本发明所述的蚀刻设备将承载基板20的承载平台11设置为可旋转，然后通过在基板上方设置遮挡板，在蚀刻过程中根据蚀刻速率的不同调整蚀刻深度，以实现基板整体蚀刻的均匀性。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种蚀刻设备，用于蚀刻一基板，其特征在于，包括蚀刻腔室，以及收容于所述蚀刻腔室的可旋转的承载平台、与所述承载平台的表面平行的上电极板、下电极板及两个遮挡板；所述下电极板设于所述承载平台上，所述上电极板设于所述蚀刻腔室顶部位于下电极板正上方，所述两个遮挡板设于所述上电极板与下电极板之间且所述遮挡板相对所述承载平台移动，
所述两个遮挡板与所述承载平台的表面平行相对，并且以所述承载平台的轴线对称设置，每一所述遮挡板在所述承载平台的表面的正投影由所述承载平台的轴心沿着承载平台的旋转轨迹的半径延伸，所述遮挡板正投影的长度与所述半径长度相等，所述两个遮挡板的正投影位于同一条直径所在直线上；
所述基板放置于所述承载平台上，所述基板由轴心向外包括中心区和边缘区，通过改变所述遮挡板垂直于所述半径方向的宽度以使位于所述基板的中心区和边缘区被蚀刻深度相同。
2.如权利要求1所述的蚀刻设备，其特征在于，在所述承载平台旋转的旋转角速度不变时，所述中心区的蚀刻速率小于边缘区的蚀刻速率，所述遮挡板的宽度由边缘区向中心区方向逐渐减小。
3.如权利要求1所述的蚀刻设备，其特征在于，在所述承载平台旋转的旋转角速度不变时，所述中心区的蚀刻速率大于边缘区的蚀刻速率，所述遮挡板的宽度由边缘区向中心区方向逐渐增大。
4.如权利要求1所述的蚀刻设备，其特征在于，在所述遮挡板的宽度不变时，调整所述承载平台旋转的旋转角速度以实现所述承载平台中心区和外围区的蚀刻深度相同。
5.如权利要求1所述的蚀刻设备，其特征在于，沿着所述承载平台由轴心向外延伸的方向，所述遮挡板的宽度为两端向中间位置逐渐减小。
6.如权利要求1-5任一项所述的蚀刻设备，其特征在于，所述蚀刻腔室内设有两个相对的支撑架，设于每一个支撑架上的设置有移动部，所述承载平台位于两个所述支撑架之间，所述两个移动部分别用于固定所述遮挡板；所述两个移动部带动所述两个遮挡板同步或者分别相对所述承载平台移动。
7.如权利要求6所述的蚀刻设备，其特征在于，所述移动部上设有传感器，所述两个支撑架上设有光栅刻度尺，所述传感器通过光栅刻度尺感测所述遮挡板移动高度。
8.如权利要求1项所述的蚀刻设备，其特征在于，所述遮挡板的材料选为与蚀刻腔室内壁同样的材质、或者玻璃材质。
9.如权利要求1项所述的蚀刻设备，其特征在于，所述承载平台连接有旋转装置，所述旋转装置带动所述承载平台旋转，并且所述承载平台轴心位置设有通孔。
10.如权利要求1所述的蚀刻设备，其特征在于，所述遮挡板的宽度变化范围为5-10mm。
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