CN108364845B - 一种干法刻蚀设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的干法刻蚀设备，用于刻蚀基板，包括：反应腔室，反应腔室内设置有上电极与下电极，下电极上设置有多个气孔，且下电极包括第一区域、第二区域以及第三区域，电压调节装置，电压调节装置与下电极连接，电压调节装置调节第一区域、第二区域以及第三区域的电压，以及气体流量调节装置，气体流量调节装置与气孔连接，气体流量调节装置调节第一区域中的气孔、第二区域中的气孔以及第三区域中的气孔的气体流量。通过电压调节装置分区域调节下电极的电压以及，气体流量调节装置分区域调节下电极各个区域中气孔的气体流量，以达到分区域调节基板背面受力的目的，从而提高了刻蚀的均匀性，并且降低了基板静电击伤发生的几率，提高了产品良率。

Description

一种干法刻蚀设备
技术领域
本发明涉及刻蚀技术领域，具体涉及一种干法刻蚀设备。
背景技术
干法刻蚀在显示面板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、位于反应腔内的上电极和下电极。在具体实施时，将待刻蚀基板放置与下电极上，反应腔内通入等离子体，并且向上电极和下电极施加电压以使得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，使得待刻蚀基板的温度升高，因此需要对待刻蚀基板进行背冷却处理。例如在下电极设置有多个气孔，冷却气体例如氦气可以从下部电极底部通过气孔向上输送至待刻蚀基板，使得待刻蚀基板的温度降低。然而，由于待刻蚀基板依靠氦气的浮力以及静电吸附力悬浮于下电极表面，因此基板中心区域与周边区域受力不同，各区域在工艺过程中与下电极发生摩擦造成基板背面不同程度的损伤，降低了刻蚀均匀性，并且会提高静电击伤发生的几率，从而使得产品良率下降。
发明内容
本发明实施例提供一种干法刻蚀设备，能够提高刻蚀均匀性，降低静电击伤发生的几率，提高产品良率。
本发明提供了一种一种干法刻蚀设备，用于对基板进行刻蚀，包括：
反应腔室，所述反应腔室内设置有上电极与下电极，所述下电极上设置有多个气孔，且所述下电极包括第一区域、第二区域以及第三区域；
电压调节装置，所述电压调节装置与所述下电极连接，所述电压调节装置用于调节所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域的电压；以及
气体流量调节装置，所述气体流量调节装置与所述气孔连接，所述气体流量调节装置用于调节所述第一区域中的气孔、所述第二区域中的气孔以及所述第三区域中的气孔的气体流量。
根据本发明一优选实施例，还包括检测装置和反馈装置；所述检测装置用于检测所述基板背面的变化参数，并将所述变化参数的数据信息发送给反馈装置；所述反馈装置用于处理所述数据信息，并将所述数据信息的反馈结果发送给所述电压调节装置和所述气体流量调节装置；所述电压调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域的电压；所述气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域中的气孔、所述第二区域中的气孔以及所述第三区域中的气孔的气体流量。
根据本发明一优选实施例，所述电压调节装置与所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域连接；其中，所述检测装置用于检测所述基板背面的阴离子变化参数，并将所述阴离子变化参数的阴离子数据信息发送给所述反馈装置；所述反馈装置用于处理所述阴离子数据信息，并将所述阴离子数据信息的反馈结果发送给电压调节装置；所述电压调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域的电压。
根据本发明一优选实施例，所述电压调节装置包括第一电压调节装置、第二电压调节装置以及第三电压调节装置；其中，所述第一电压调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域的电压；所述第二电压调节装置根据所述反馈结果调节所述第二区域的电压；所述第三电压调节装置根据所述反馈结果调节所述第三区域的电压。
根据本发明一优选实施例，所述气体流量调节装置设置在所述多个气孔的下方；其中，所述检测装置用于检测所述基板背面的温度变化参数，并将所述温度变化参数的温度数据信息发送给所述反馈装置；所述反馈装置用于处理所述温度数据信息，并将所述温度数据信息的反馈结果发送给电压调节装置；所述气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域中的气孔、所述第二区域中的气孔以及所述第三区域中的气孔的气体流量。
根据本发明一优选实施例，所述气体流量调节装置包括第一气体流量调节装置、第二气体流量调节装置以及第三气体流量调节装置；其中，所述第一所述气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域中的气孔的气体流量；所述第二所述气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第二区域中的气孔的气体流量；所述第三所述气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第三区域中的气孔的气体流量。
根据本发明一优选实施例，所述上电极与下电极的材料为钨、金或者铜。
根据本发明一优选实施例，所述下电极的上方设置有用于放置所述基板的基台，其中，所述多个气孔贯穿所述基台以及所述下电极。
根据本发明一优选实施例，所述基台的上表面上设置有多个用以支撑所述基板的突起。
根据本发明一优选实施例，还包括电压发生装置和气体生成装置；所述电压发生装置用于向所述下电极提供电压；所述气体生成装置用于从所述下电极的底部通过所述多个气孔向上输送气体。
本发明提供的干法刻蚀设备，用于刻蚀基板，包括：反应腔室，反应腔室内设置有上电极与下电极，下电极上设置有多个气孔，且下电极包括第一区域、第二区域以及第三区域，电压调节装置，电压调节装置与下电极连接，电压调节装置调节第一区域、第二区域以及第三区域的电压，以及气体流量调节装置，气体流量调节装置与气孔连接，气体流量调节装置调节第一区域中的气孔、第二区域中的气孔以及第三区域中的气孔的气体流量。通过电压调节装置分区域调节下电极的电压以及，气体流量调节装置分区域调节下电极各个区域中气孔的气体流量，以达到分区域调节基板背面受力的目的，从而提高了刻蚀的均匀性，并且降低了基板静电击伤发生的几率，提高了产品良率。
附图说明
为了更清楚地说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介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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为为本发明实施例提供的干法刻蚀设备的结构示意图；
图2为本发明实施提供的下电极的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的下电极的平面示意图；
图4为本发明实施例提供的比例-积分-微分控制的原理示意图；
图5～6为本发明实施例提供的下电极与基板的电荷示意图
图7为本发明一优选实施例提供的下电极结构示意图。
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、图2和图3，图1为本发明实施例提供的干法刻蚀设备的结构示意图，图2为本发明实施提供的下电极的结构示意图，图3为本发明实施例提供的下电极的平面示意图。
本发明实施例提供一种干法刻蚀设备，用于对基板50进行刻蚀；包括：
反应腔室10，所述反应腔室10内设置有上电极20与下电极30，所述下电极30上设置有多个气孔40，且所述下电极30包括第一区域301、第二区域302以及第三区域303；
电压调节装置60，所述电压调节装置60与所述下电极30连接，所述电压调节装置60用于调节所述第一区域301、所述第二区域302以及所述第三区域303的电压；以及
气体流量调节装置70，所述气体流量调节装置70与所述气孔40连接，所述气体流量调节装置70用于调节所述第一区域301中的气孔40、所述第二区域302中的气孔40以及所述第三区域303中的气孔40的气体流量。
所述干法刻蚀设备还包括：检测装置和反馈装置；所述检测装置用于检测所述基板50背面的变化参数，并将所述变化参数的数据信息发送给反馈装置，所述反馈装置用于处理所述数据信息，并将所述数据信息的反馈结果发送给所述电压调节装置60和所述气体流量调节装置70，所述电压调节装置60根据所述反馈结果调节所述第一区域301、所述第二区域302以及所述第三区域303的电压，所述气体流量调节装置70根据所述反馈结果调节所述第一区域301中的气孔40、所述第二区域302中的气孔40以及所述第三区域303中的气孔40的气体流量。
优选的，该检测装置为比例-积分-微分传感器，即PID传感器(图中未示出)，该PID传感器可以用于检测基板50背面的变化参数，该变化参数可以是压强、温度或者气体流量变化参数，具体根据实际情况而定。以压强变化参数为例，在干法刻蚀过程中，PID传感器检测基板50背面的压强变化参数，得到当前第一区域301、第二区域302以及第三区域303对应在基板50背面的压强值的数据信息，并将该压强变化参数的数据新发送给反馈装置，反馈装置分析处理该数据信息，然后将基板50背面各个区域的压强值与预先设定的压强值相比，得到基板50背面各个区域的反馈结果，然后反馈装置再将该反馈结果发送给比例-积分-微分电压控制器60和比例-积分-微分气体流量控制器70，即PID电压控制器60和PID气体流量控制器70，PID电压控制器60和PID气体流量控制器70根据反馈结果控制下电极30各个区域的电压以及气体流量情况，具体比例-积分-微分原理请参阅图4。在本实施例中，采用比例-积分-微分控制的原理调节下电极30各个区域的电压以及各个区域气孔40中的气体流量，以达到实时分区域调节基板50背面各个区域的参数的目的。
请结合图1、图2、图3以及图4，还是以压强变化参数为例，在干法刻蚀过程中，PID传感器检测基板50背面的压强变化参数，得到当前第一区域301、第二区域302以及第三区域303对应在基板50背面的压强值的数据信息，并将该压强变化参数的数据信息发送给反馈装置，反馈装置分析处理该数据信息，然后将基板50背面各个区域的压强值与预先设定的压强值相比，得到基板50背面各个区域的反馈结果，此时基板50背面各个区域的压强反馈结果为：第一区域301对应在基板50背面区域和第三区域303对应在基板50背面区域的压强减小，第二区域302对应在基板50背面区域的压强增大。此时，PID电压控制器减小第一区域301和第三区域303的电压，并且增大第二区域302的电压；同时，PID气体流量控制器增大第一区域301和第三区域303的气体流量，并且减小第二区域302的气体流量。从而实现分区域调节基板50背面的受力，提高基板50刻蚀的稳定性以及刻蚀的均匀性。
优选的，所述电压调节装置60与所述第一区域301、所述第二区域302以及所述第三区域303连接；其中，所述检测装置用于检测所述基板50背面的阴离子变化参数，并将所述阴离子变化参数的阴离子数据信息发送给所述反馈装置；所述反馈装置用于处理所述阴离子数据信息，并将所述阴离子数据信息的反馈结果发送给电压调节装置60；所述电压调节装置60根据所述反馈结果调节所述第一区域301、所述第二区域302以及所述第三区域303的电压。
具体的，请参阅图5以及图6。在干法刻蚀过程中，检测装置检测基板50背面的阴离子变化参数，此时，第一区域301对应在基板50背面的区域阴离子数量增加，第三区域303对应在基板50背面的区域阴离子数量增加，第二区域302对应在基板50背面的区域阴离子数量减少，检测装置将该基板50背面阴离子变化参数的阴离子数据信息发送给反馈装置。反馈装置接收到阴离子数据信息后，对其进行分析处理，并得到对阴离子数据信息分析处理后的反馈结果，此时，反馈结果为，增大第一区域301以及第三区域303的电压，降低第二区域302的电压。电压调节装置60接收到该反馈结果后，增大第一区域301和第三区域303的电压以增加第一区域301和第三区域303阳离子的数量，同时降低第二区域302的电压以减小第二区域阳离子的数量，从而实现分区域调节下电极30各个区域的电压，达到了降低基板50背面静电击伤发生的几率的技术效果。
优选的，所述电压调节装置60包括第一电压调节装置601、第二电压调节装置602以及第三电压调节装置603；其中，所述第一电压调节装置601根据所述反馈结果调节所述第一区域301的电压；所述第二电压调节装置602根据所述反馈结果调节所述第二区域302的电压；所述第三电压调节装置603根据所述反馈结果调节所述第三区域303的电压。
具体的，在干法刻蚀过程中，第一电压调节装置601、第二电压调节装置602以及第三电压调节装置603根据反馈装置提供的反馈结果(如阴离子数据信息的反馈结果)分别对第一区域301、第二区域302以及第三区域303的电压进行调节，从而实现分区域调节下电极30的电压，使得基板50背面各个区域的阴离子与下电极30的阳离子保持平衡，以达到降低静电击伤几率的目的。
优选的，所述气体流量调节装置70设置在所述多个气孔40的下方；其中，所述检测装置用于检测所述基板50背面的温度变化参数，并将所述温度变化参数的温度数据信息发送给所述反馈装置；所述反馈装置用于处理所述温度数据信息，并将所述温度数据信息的反馈结果发送给气体流量调节装置70；所述气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域301中的气孔40、所述第二区域302中的气孔40以及所述第三区域303中的气孔40的气体流量。
例如，当检测装置检测到当前基板50背面各个区域的温度变化参数。此时，反馈装置接收到检测装置发出的温度数据信息，并对该温度数据信息进行分析处理生成反馈结果，该反馈结果为：降低第一区域301对应在基板50背面区域的温度，提高第二区域302对应在基板50背面区域的温度。反馈装置将该反馈结果发送给气体气流调节装置，气体气流调节装置根据反馈结果增大第一区域301中气孔40的输送速度以增大第一区域301中气孔40的气体流量，使得第一区域301对应在基板50背面区域的温度下降，同时，减小第二区域302中气孔40的输送速度以达到减小第二区域302中气孔40的气体流量，使得第二区域302对应在基板50背面区域的温度升高，这样就可以达到分区域调节基板50背面温度的目的。需要说明的是，当增大或者减小下极板30某个区域气孔40中的气体流量时，可能会造成基板50背面受力不均而造成基板50刻蚀不均匀，此时，通过检测装置检测该基板50的压力变化参数，反馈装置再分析处理该压力变化参数生成新的反馈结果，并且将该反馈结果发送给电压调节装置60和气体流量调节装置70，电压调节装置60再根据该反馈结果调节下电极30各个区域的电压，以及气体流量调节装置70再根据该反馈结果调节各个区域中气孔40的气体流量，这样就可以实现实时以及分区域调节下电极30的电压以及各个区域气孔40中的气体流量，从而实现分区域调节基板50背面的参数，例如温度和压力，并且还可以降低静电击伤发生的几率，提高了产品良率。调节的过程请参照前面的实施例，在此不再赘述。
优选的，所述气体流量调节装置70包括第一气体流量调节装置701、第二气体流量调节装置702以及第三气体流量调节装置703；其中，所述第一气体流量调节装置701根据所述反馈结果调节所述第一区域301中的气孔40的气体流量；所述第二气体流量调节装置702根据所述反馈结果调节所述第二区域302中的气孔40的气体流量；所述第三气体流量调节装置703根据所述反馈结果调节所述第三区域303中的气孔40的气体流量。
具体的，在干法刻蚀过程中，第一气体流量调节装置701、第二气体流量调节装置702以及第三气体流量调节装置703根据反馈装置提供的反馈结果(如温度数据信息的反馈结果)分别调节第一区域301中的气孔40的气体流量、第二区域302中的气孔40的气体流量以及第三区域303中的气孔40的气体流量，这样就可以实现实时以及分区域调节下电极30各个区域中气孔40的气体流量，进而实现实时分区域调节基板50背面的参数(如温度参数)，提高了产品良率。
优选的，所述上电极20与下电极30的材料为钨、金或者铜。
请参阅图7，图7为本发明一优选实施例提供的下电极结构示意图。
优选的，所述下电极30的上方设置有用于放置所述基板50的基台80，其中，所述多个气孔40贯穿所述基台以及所述下电极30。
优选的，所述基台80的上表面上设置有多个用以支撑所述基板50的突起801。具体的，该突起801用于支撑待刻蚀基板50，突起的尺寸根据实际情况设置，需要说明的是，该突起801的形状可以为三角形，也可以为别的形状，在此不做限制。
优选的，所述干法刻蚀设备还包括电压发生装置(图中未示出)和气体生成装置(图中未示出)；所述电压发生装置用于向所述下电极30提供电压；所述气体生成装置用于从所述下电极30的底部通过所述多个气孔40向上输送气体。
该气体生成装置产生的气体可以是稀有气体，例如氦气。需要说明的是，电压发生装置向下电极30提供电压，该电压发生装置可以使正直流电压发生装置，也可以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下电极30提供电压。
本实施例中，通过电压调节装置60分区域调节下电极30的电压以及，气体流量调节装置70分区调节下电极30各个区域中气孔40的气体流量，以达到分区域调节基板50背面受力的目的，从而提高了基板50的刻蚀均匀性，并且降低了基板50背面静电击伤发生的几率，提高了产品良率。
以上对本发明实施例提供的干法刻蚀设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明。同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种干法刻蚀设备，用于对基板进行刻蚀；其特征在于，所述干法刻蚀设备包括：
反应腔室，所述反应腔室内设置有上电极与下电极，所述下电极上设置有多个气孔，且所述下电极包括第一区域、第二区域以及第三区域；
电压调节装置，所述电压调节装置与所述下电极连接，所述电压调节装置用于调节所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域的电压；以及
气体流量调节装置，所述气体流量调节装置与所述气孔连接，所述气体流量调节装置用于调节所述第一区域中的气孔、所述第二区域中的气孔以及所述第三区域中的气孔的气体流量；
其中，还包括检测装置和反馈装置；所述检测装置用于检测所述基板背面的变化参数，并将所述变化参数的数据信息发送给反馈装置；所述反馈装置用于处理所述数据信息，并将所述数据信息的反馈结果发送给所述电压调节装置和所述气体流量调节装置；所述电压调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域的电压；所述气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域中的气孔、所述第二区域中的气孔以及所述第三区域中的气孔的气体流量；
所述检测装置为比例-积分-微分传感器，所述变化参数为压强、温度或者气体流量变化参数。
2.根据权利要求1所述的干法刻蚀设备，其特征在于，所述电压调节装置与所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域连接；
其中，所述检测装置用于检测所述基板背面的阴离子变化参数，并将所述阴离子变化参数的阴离子数据信息发送给所述反馈装置；
所述反馈装置用于处理所述阴离子数据信息，并将所述阴离子数据信息的反馈结果发送给电压调节装置；
所述电压调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域的电压。
3.根据权利要求2所述的干法刻蚀设备，其特征在于，所述电压调节装置包括第一电压调节装置、第二电压调节装置以及第三电压调节装置；
其中，所述第一电压调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域的电压；
所述第二电压调节装置根据所述反馈结果调节所述第二区域的电压；
所述第三电压调节装置根据所述反馈结果调节所述第三区域的电压。
4.根据权利要求1所述的干法刻蚀设备，其特征在于，所述气体流量调节装置设置在所述多个气孔的下方；
其中，所述检测装置用于检测所述基板背面的温度变化参数，并将所述温度变化参数的温度数据信息发送给所述反馈装置；
所述反馈装置用于处理所述温度数据信息，并将所述温度数据信息的反馈结果发送给电压调节装置；
所述气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域中的气孔、所述第二区域中的气孔以及所述第三区域中的气孔的气体流量。
5.根据权利要求4所述的干法刻蚀设备，其特征在于，所述气体流量调节装置包括第一气体流量调节装置、第二气体流量调节装置以及第三气体流量调节装置；
其中，所述第一气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第一区域中的气孔的气体流量；
所述第二气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第二区域中的气孔的气体流量；
所述第三气体流量调节装置根据所述反馈结果调节所述第三区域中的气孔的气体流量。
6.根据权利要求1所述的干法刻蚀设备，其特征在于，所述上电极与下电极的材料为钨、金或者铜。
7.根据权利要求1所述的干法刻蚀设备，其特征在于，所述下电极的上方设置有用于放置所述基板的基台，其中，所述多个气孔贯穿所述基台以及所述下电极。
8.根据权利要求7所述的干法刻蚀设备，其特征在于，所述基台的上表面上设置有多个用以支撑所述基板的突起。
9.根据权利要求1所述的干法刻蚀设备，还包括电压发生装置和气体生成装置；所述电压发生装置用于向所述下电极提供电压；所述气体生成装置用于从所述下电极的底部通过所述多个气孔向上输送气体。
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