反应腔室和干法刻蚀设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种反应腔室，用于对基板进行干法刻蚀，该反应腔室包括：反应腔体、相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极竖直固定在所述反应腔体内，所述第一电极和所述第二电极之间产生电场。在该反应腔室内，第一电极与第二电极竖直放置，在进行干法刻蚀时，不仅可以同时对两块基板进行刻蚀，增加了刻蚀效率，而且可以保护电极不受等离子体的刻蚀，间接的提高了等离子体的利用率。同时由于被刻蚀基板为竖直放置，进而可减小微粒落在基板表面的概率。
【专利说明】反应腔室和干法刻蚀设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液晶显示领域，特别涉及一种反应腔室和干法刻蚀设备。
【背景技术】
[0002]在基板的生产过程中，需要在基板上构成引线、彩膜、黑矩阵、绝缘层等“图案”，而由于“图案”数量极多，且很精细，则不能通过机械加工方法来现实，在现有技术中，一般通过光刻构图工艺来实现“图案”的绘制。
[0003]在光刻构图工艺中，通常采用干法刻蚀的方法来把光刻胶的图形“转移”到下面的材料上。干法刻蚀是一种各向异性刻蚀方法，可用于细微线宽的刻蚀，同时还可以通过对刻蚀量的调节得到刻蚀所需要的坡度角。
[0004]干法刻蚀在的反应腔室中完成，现有的反应腔室通常分为上部电极和下部电极，上部电极和下部电极中的一个作为阳极，另一个作为阴极。反应气体通过上部电极的细小孔进入到反应腔体内，而需要刻蚀的基板固定在下部电极处，通过施加高频电压，使通入的反应气体产生等离子体，其中活性基和离子与基板上物质进行反应，从而达到刻蚀的目的。
[0005]但是在现有技术中，上部电极会暴露在等离子体环境中，因此上部电极必须使用耐电压的氧化铝等材料进行保护。可是，反应腔室经过一定时间的刻蚀，上部电极的表面的保护层会被正常刻蚀掉，进而使得上部电极失去作用，上部电极必须进行更换重新氧化。
[0006]在现有技术的反应腔室中，由于很大一部分离子和活性基会消耗在上部电极，使得现有技术中的刻蚀设备对离子体的利用率较低，同时，不停得更换新的上部电极不但影响设备的正常生产，还会大大增加成本。
实用新型内容
[0007]本实用新型提供一种反应腔室和干法刻蚀设备，该反应腔室可保护电极不受等离子体的刻蚀，同时该反应腔室可有效提高等离子体的利用率。
[0008]为实现上述目的，本实用新型提供一种反应腔室，用于对基板进行干法刻蚀，该反应腔室包括:反应腔体、相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极竖直固定在所述反应腔体内，所述第一电极和所述第二电极之间产生电场。
[0009]可选地，所述反应腔体的顶部和/或底部设置有向所述反应腔体通入反应气体的进气装置。
[0010]可选地，还包括:分别设置于所述第一电极和第二电极上的固定装置，所述固定装置用于固定所述基板。
[0011]可选地，所述固定装置上形成有排气孔，所述反应腔体内的气体通过所述排气孔排出。
[0012]可选地，所述固定装置的内壁设置有若干个卡夹，所述卡夹用于卡住所述基板的边缘以使所述基板与固定装置之间固定。
[0013]可选地，所述反应腔体的底部设置有将所述基板竖直载入至所述反应腔体内部的导轨，所述导轨与所述固定装置接触。
[0014]可选地，还包括:保护部件，所述保护部件围绕于所述第一电极和所述第二电极的侧面，所述保护部件与所述第一电极和所述第二电极的侧面接触。
[0015]可选地，所述第一电极连接高频电源，所述第二电极接地；或，所述第二电极连接有高频电源，所述第一电极接地。
[0016]可选地，位于所述第一电极且背向所述第二电极的面上形成有线圈，所述线圈连接高频电源，所述第一电极接地，所述第二电极接地；或位于所述第二电极且背向所述第一电极的面上形成有线圈，所述线圈连接高频电源，所述第二电极接地，所述第一电极接地。
[0017]为实现上述目的，本实用新型提供一种干法刻蚀设备，包括:反应腔室，所述反应腔室采用上述的反应腔室。
[0018]本实用新型具有以下有益效果:
[0019]本实用新型提供一种反应腔室和干法刻蚀设备，在反应腔室内第一电极与第二电极竖直放置，在进行干法刻蚀时，不仅可以同时对两块基板进行刻蚀，增加了刻蚀效率，而且可以保护电极不受等离子体的刻蚀，间接的提高了等离子体的利用率。同时由于被刻蚀的基板也为竖直放置，进而可减小微粒落在基板表面的概率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型提供的反应腔室的结构示意图；
[0021]图2为图1的A-A向截面图；
[0022]图3为图1的B-B向截面图；
[0023]图4为基板置于反应腔体内的不意图；
[0024]图5为本实施例一提供的反应腔室利用电容耦合放电式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型提供的一种反应腔室和干法刻蚀设备进行详细描述。
[0026]实施例一
[0027]图1为本实用新型提供的反应腔室的结构示意图，图2为图1的A-A向截面图，图3为图1的B-B向截面图，图4为基板置于反应腔体内的示意图,如图1至图4所示,该反应腔室可以用于进行干法刻蚀，该反应腔室包括:反应腔体3、相对设置的第一电极I和第二电极2,第一电极I和第二电极2竖直固定在反应腔体3内，第一电极I和第二电极2之间产生电场。
[0028]可选地，第一电极I和第二电极2通过螺丝12与所述反应腔体3的侧壁301固定。为使第一电极I和第二电极2保持竖直以及与反应腔体3之间固定，可通过螺丝12将第一电极I和第二电极2分别与反应腔体3的侧壁301固定起来。同时，由于第一电极I和第二电极2分别与反应腔体3的侧壁301固定，使得等离子体无法与反应腔体3侧壁301接触，从而避免了反应腔体3被等离子体误刻蚀。
[0029]在利用本实施例一的反应腔室进行干法刻蚀时，可在第一电极I和第二电极2的表面均放置一块需要刻蚀的基板14，使得在反应腔室内可同时对两块基板14进行刻蚀，有效提高生产线的生产效率。同时，由于在第一电极I和第二电极2表面有基板14的存在，可有效电极被等离子体刻蚀。由于基板14是竖直放置的，反应腔室内的微粒落到基板14表面的概率也会大大减小，保证了基板14的良率。
[0030]可选地，反应腔体3的顶部和/或底部设置有向反应腔体3通入反应气体的进气装置。将进气装置4设置在反应腔体3的顶部和/或底部，将第一电极I和第二电极2竖直设置，可避免反应气体进入反应腔室时与电极直接接触，进而有效保护电极，延长电极的使用寿命。较优地，在反应腔体3的顶部和底部均设置进气装置4，可有效增加反应腔室的进气速率，间接提高了生产线的生产效率。
[0031]较优地，该反应腔室还包括:分别设置于第一电极I和第二电极上2的固定装置5，固定装置5用于固定基板14。在第一电极I和第二电极2的四周均形成对应的固定装置5，可防止基板14在刻蚀过程中移位，进而保证了刻蚀过程的精确性。可选地，固定装置5上形成有排气孔6，反应腔体3内的气体通过排气孔6排出。排气孔6与外部的排气管道10连接，排气管道10与抽压装置连接，当刻蚀完成后，可利用抽压装置将反应腔室内的反应气体抽出。
[0032]可选地，固定装置5的内壁设置有若干个卡夹7，卡夹7用于卡住基板14的边缘以使基板14与固定装置5之间固定。本实施例一中的固定装置5的内壁设置有若干个卡夹
7,当基板14进入到反应腔体3内时，卡夹7从固定装置5内壁伸出以卡住基板14的边缘，进而实现了基板14与固定装置5的固定。为避免损坏基板14，可在卡夹7上设置传感器，当传感器检测到卡夹7与基板14之间的压力达到设定值时，传感器控制卡夹7停止伸出。
[0033]可选地，反应腔体3的底部设置有将基板14竖直载入至反应腔体3内部的导轨8，导轨8与固定装置5接触。基板14可沿导轨8竖直进入到反应腔体3的内部，当基板14完全进入后，固定装置5与基板14进行对位和固定。较优的导轨8的高度可调整，以适用于运载不同尺寸的基板14。
[0034]较优地，该反应腔室还包括:保护部件9，保护部件9围绕于第一电极I和第二电极2的侧面，保护部件9与第一电极I和第二电极2的侧面接触。具体的，在固定装置5与第一电极I和第二电极2之间的间隙处设置有保护部件9，保护部件9与第一电极I和第二电极2的侧面接触，保护部件9通过螺丝与侧壁301进行固定。在进行刻蚀过程中，保护部件9可保护第一电极I和第二电极2的侧面不被等离子体刻蚀。可选的，保护部件9为陶瓷制品。
[0035]可选地，第一电极I连接高频电源，第二电极2接地；或，第二电极2连接有高频电源，第一电极I接地。参见图1，第一电极I接地，第二电极2连接高频电源。在刻蚀过程中，第一电极I和第二电极2形成一个等效电容,第一电极I和第二电极2之间产生垂直于第一电极I和第二电极2的电场，该电场放电使得反应气体电离为等离子体，电离出的等离子体完成对基板14的刻蚀。其中，第一电极I与第二电极2之间的放电方式为电容耦合放电。
[0036]图5为本实施例一提供的反应腔室利用电容耦合放电式的结构示意图，如图5所示，位于第二电极2且背向第一电极I的面上形成有线圈13，线圈13连接高频电源，第二电极2接地。需要说明的是，位于第一电极I且背向第二电极2的面上形成有线圈13，线圈
13连接高频电源，第一电极I接地的结构也能实现电容耦合放电。在进行刻蚀时，线圈13中的射频电流会产生沿环向的感应电流，该感应电流会产生与第一电极I和第二电极2平行的感应电场，该感应电场放电使得反应气体电离为等离子体，电离出的等离子体完成对基板14的刻蚀。其中，第一电极I与第二电极2之间的放电方式为电感耦合放电。
[0037]现结合图1至图4对本实施例一提供的反应腔室的工作过程进行详细描述。
[0038]进行刻蚀之前，打开腔室门11，基板14沿导轨8竖直进入到反应腔体3内，待基板
14停止运动后，固定装置5与基板14进行固定，腔室门11关闭。
[0039]进行刻蚀时，通过进气装置4向反应腔体3通入反应气体，反应气体在电场放电的作用下电离为等离子体，电离出的等离子完成对基板14的刻蚀。
[0040]刻蚀结束后，通过外部的抽压装置将反应腔内的反应气体抽出，打开腔室门11，基板14与固定装置5分离，且基板14沿轨道运动到反应腔体3外。
[0041]本实用新型提供一种反应腔室，在该反应腔室内，第一电极与第二电极竖直放置，在进行干法刻蚀时，不仅可以同时对两块基板进行刻蚀，增加了刻蚀效率，而且可以保护电极不受等离子体的刻蚀，间接的提高了等离子体的利用率。同时由于被刻蚀的基板是也为竖直放置，进而可减小微粒落在基板表面的概率。
[0042]实施例二
[0043]本实用新型实施例二提供了一种干法刻蚀设备，该干法刻蚀设备包括:反应腔室，该反应腔室采用上述实施例一中提供的反应腔室，具体可参见上述实施例一中的描述，此处不再赘述。
[0044]本实用新型提供一种干法刻蚀设备，该干法刻蚀设备包括反应腔室，在该反应腔室内第一电极与第二电极竖直放置，在进行干法刻蚀时，不仅可以同时对两块基板进行刻蚀，增加了刻蚀效率，而且可以保护电极不受等离子体的刻蚀，间接的提高了等离子体的利用率。同时由于被刻蚀基板是也为竖直放置，进而可减小微粒落在基板表面的概率。
[0045]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种反应腔室，用于对基板进行干法刻蚀，其特征在于，包括:反应腔体、相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极竖直固定在所述反应腔体内，所述第一电极和所述第二电极之间产生电场。
2.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔体的顶部和/或底部设置有向所述反应腔体通入反应气体的进气装置。
3.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，还包括:分别设置于所述第一电极和第二电极上的固定装置，所述固定装置用于固定所述基板。
4.根据权利要求3所述的反应腔室，其特征在于，所述固定装置上形成有排气孔，所述反应腔体内的气体通过所述排气孔排出。
5.根据权利要求3所述的反应腔室，其特征在于，所述固定装置的内壁设置有若干个卡夹，所述卡夹用于卡住所述基板的边缘以使所述基板与固定装置之间固定。
6.根据权利要求3所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔体的底部设置有将所述基板竖直载入至所述反应腔体内部的导轨，所述导轨与所述固定装置接触。
7.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，还包括:保护部件，所述保护部件围绕于所述第一电极和所述第二电极的侧面，所述保护部件与所述第一电极和所述第二电极的侧面接触。
8.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述第一电极连接高频电源，所述第二电极接地； 或，所述第二电极连接有高频电源，所述第一电极接地。
9.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，位于所述第一电极且背向所述第二电极的面上形成有线圈，所述线圈连接高频电源，所述第一电极接地，所述第二电极接地； 或位于所述第二电极且背向所述第一电极的面上形成有线圈，所述线圈连接高频电源，所述第二电极接地，所述第一电极接地。
10.一种干法刻蚀设备，其特征在于，包括:反应腔室，所述反应腔室采用上述权利要求I至9中任一所述的反应腔室。
【文档编号】H01J37/32GK203466163SQ201320516223
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】董康旭, 侯智, 吴代吾, 刘祖宏, 刘轩, 毛晓伟, 焦建超 申请人:合肥京东方光电科技有限公司, 京东方科技集团股份有限公司