一种等离子体刻蚀装置和干法刻蚀设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种等离子体刻蚀装置和干法刻蚀设备，用以通过所述等离子刻蚀装置实现对被刻蚀基板的均匀刻蚀，避免被刻蚀基板由于刻蚀不均匀而造成的不良，提高产品的质量。所述等离子体刻蚀装置，包括反应腔室、位于反应腔室内的相对而置的下部电极和上部电极，所述装置还包括：固定在所述下部电极底部的转轴、与所述转轴相连的电机，其中，所述电机位于所述反应腔室的外部，用于控制所述转轴带动所述下部电极进行转动。
【专利说明】
_种等禹子体刻蚀装置和干法刻蚀设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及显示器技术领域，尤其涉及一种等离子体刻蚀装置和干法刻蚀设备。
【背景技术】
[0002]目前，等离子体刻蚀技术被广泛地应用于工业生产中，例如平板显示行业加工薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)基板等。等离子体技术是依靠等离子体刻蚀装置来实现的。通常，刻蚀气体通过设置在等离子体刻蚀装置的反应腔室上的气体分配装置而进入反应腔室，并在此受到射频功率激发，产生电离而形成等离子体，等离子体与被加工物体表面发生物理和化学反应，并形成挥发性的反应生成物，该反应生成物脱离被加工物体表面后，被真空系统抽出反应腔室。
[0003]目前常用的等离子体刻蚀装置种类很多，根据原理不同主要包括反应离子刻蚀(Reactive 1n Etching，RIE)、感应親合等离子体(Inductively Coupled Plasma，ICP)、ECCP等。在等离子体刻蚀过程中，等离子体在反应腔室中的分布情况会直接影响被加工TFT基板的刻蚀均匀性，TFT基板的刻蚀不均匀性会导致TFT基板产生不良(Mura)，TFT基板的Mura可能会在薄膜晶体管显不器(thin film transistor-liquid crystal display,TFT-1XD)生产的后续工艺中导致各种各样的不良问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种等离子体刻蚀装置和干法刻蚀设备，用以通过所述等离子刻蚀装置实现对被刻蚀基板的均匀刻蚀，避免被刻蚀基板由于刻蚀不均匀而造成的不良，提尚广品的质量。
[0005]本实用新型提供了一种等离子体刻蚀装置，包括反应腔室、位于反应腔室内的相对而置的下部电极和上部电极，所述装置还包括:固定在所述下部电极底部的转轴、与所述转轴相连的电机，其中，
[0006]所述电机位于所述反应腔室的外部，用于控制所述转轴带动所述下部电极进行转动。
[0007]在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，所述转轴为空心结构，且所述转轴中还包括导通所述转轴的外部和内部的过孔；
[0008]所述装置还包括一端在所述转轴的内部与所述下部电极相连，另一端通过所述过孔与外部射频电源相连的导线。
[0009]在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，所述过孔位于所述反应腔室的外部。
[0010]在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，所述转轴固定在所述下部电极的中心位置。
[0011]在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，所述下部电极在面向所述上部电极的表面设置有多个凹槽；
[0012]所述装置还包括与所述多个凹槽相连的真空管道，用于当被刻蚀的基板放置在所述下部电极的表面时，将所述凹槽中的空气抽掉，使得所述下部电极与被刻蚀的基板紧密贴合。
[0013]在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，所述装置还包括集合所述导线和真空管道的套管。
[0014]在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，所述套管与所述过孔的接触部分通过橡胶块进行密封，所述套管的长度与所述转轴转动的角度成正比。
[0015]在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，所述套管具有柔韧度。
[0016]在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，所述装置还包括气体输入端和气体输出端。
[0017]相应地，本实用新型还提供了一种干法刻蚀设备，所述设备包括本实用新型提供的任一种的等离子体刻蚀装置。
[0018]本实用新型有益效果如下:
[0019]本实用新型提供了一种等离子体刻蚀装置和干法刻蚀设备，所述等离子体刻蚀装置包括反应腔室、位于反应腔室内的相对而置的下部电极和上部电极，以及固定在所述下部电极底部的转轴、与所述转轴相连的电机，其中，所述电机位于所述反应腔室的外部，用于控制所述转轴带动所述下部电极进行转动。因此，本实用新型提供的等离子体刻蚀装置，在等离子刻蚀时，通过在转轴在电极的控制下带动下部电极的顺时针和/或逆时针旋转，即使下部电极和上部电极之间的等离子体分布不均匀，也能实现被刻蚀的基板均匀刻蚀的目的，避免被刻蚀基板由于刻蚀不均勾而造成的不良，从而提尚广品的质量。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型提供的一种等离子体装置的结构示意图；
[0021 ]图2为本实用新型提供的第二种等离子体装置的结构示意图；
[0022]图3为本实用新型提供的第三种等离子体装置的结构示意图；
[0023]图4为本实用新型提供的第四种等离子体装置的结构示意图；
[0024]图5为本实用新型提供的第五种等离子体装置的结构示意图；
[0025]图6为本实用新型提供的第六种等离子体装置的结构示意图；
[0026]图7为本实用新型提供的第七种等离子体装置的结构示意图；
[0027]图8为本实用新型提供的第八种等离子体装置的结构示意图；
[0028]图9为本实用新型提供的第九种等离子体装置的结构示意图；
[0029]图10为本实用新型提供的第十种等离子体装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]本实用新型提供一种等离子体刻蚀装置和干法刻蚀设备，用以通过所述等离子刻蚀装置实现对被刻蚀基板的均匀刻蚀，避免被刻蚀基板由于刻蚀不均匀而造成的不良，提尚广品的质量。
[0032]参见图1，本实用新型提供的一种等离子体刻蚀装置，包括反应腔室11、位于反应腔室内11的相对而置的下部电极12和上部电极13，以及固定在下部电极12底部的转轴14、与转轴14相连的电机15，其中，电机15位于反应腔室11的外部，用于控制转轴14带动下部电极12进行转动。
[0033]其中，被刻蚀的基板放置在下部电极且与上部电极相对的一面，当下部电极与上部电极之间的气体分布不均匀时，由于下部电极在转轴的带动下进行旋转，使得放置在下部电极的被刻蚀的基板可以被均匀刻蚀。其中电机的转动方向可以为顺时针旋转，或者逆时针旋转，或者顺时针和逆时针循环旋转，因此，电机为可以自由控制转动方向和速度的电极，在此不做具体限定。其中，转轴的形状可以为方形结构或者圆形结构等在此不做具体限定。其中，下部电极和上部电极的形状也不做具体限定，例如可以为方形结构，或者圆形结构等。
[0034]通过本实用新型提供的一种等离子体刻蚀装置，等离子体刻蚀装置包括反应腔室、位于反应腔室内的相对而置的下部电极和上部电极，以及固定在所述下部电极底部的转轴、与所述转轴相连的电机，其中，所述电机位于所述反应腔室的外部，用于控制所述转轴带动所述下部电极进行转动。因此，本实用新型提供的等离子体刻蚀装置，在等离子刻蚀时，通过在转轴在电极的控制下带动下部电极的顺时针和/或逆时针旋转，即使下部电极和上部电极之间的等离子体分布不均匀，也能实现被刻蚀的基板均匀刻蚀的目的，避免被刻蚀基板由于刻蚀不均勾而造成的不良，从而提尚广品的质量。
[0035]在具体实施例中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，参见图2，转轴14为空心结构，且转轴14中还包括导通转轴的外部和内部的过孔141;该等离子体刻蚀装置还包括一端在转轴14的内部与下部电极12相连，另一端通过过孔141与外部射频电源17相连的导线16。因此，为了避免转轴在转动的过程中导线缠绕转轴，将转轴设计为空心结构，且将导线通过转轴的内部和过孔与外部射频电源相连。其中，导线与下部电极的底部相连，且连接点位于转轴的内部，从而避免下部电极在转动过程中，导线随着下部电极旋转而缠绕。
[0036]在具体实施例中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，参见图3，过孔141位于反应腔室的外部。因此，本实用新型实施例中，为了避免过孔位于反应腔室内导致反应腔室内的气体通过过孔流入转轴内部，将过孔的位置设置在反应腔室外部，进一步地，为了避免转轴在转动时导线缠绕转轴，可以将过孔位置设置在转轴距离电机较近的地方，如图3所示。
[0037]在具体实施例中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，如图1-图3所示，转轴14固定在下部电极12的中心位置。因此，为了进一步提高被刻蚀基板在上部电极与下部电极之间的等离体子体下均匀刻蚀，因此，转轴固定在下部电极的中心位置，使得下部电极在转动过程中与上部电极之间包括的等离子体始终相同。当然，如图4所示，转轴位于下部电极的边缘位置也可以，在此不做具体限定。
[0038]在具体实施例中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，参见图5，下部电极12在面向上部电极的表面设置有多个凹槽18;参见图6，该等离子体刻蚀装置还包括与多个凹槽18相连的真空管道19，用于当被刻蚀的基板放置在下部电极的表面时，将凹槽中的空气抽掉，使得下部电极与被刻蚀的基板紧密贴合。其中，真空管道与凹槽处的连接方式，在此不做具体限定，只要是通过真空管道将凹槽中的空气抽离即可。为了避免下部电极在转轴的带动下转动时，将被刻蚀基板甩出，需要将被刻蚀基板与下部电极紧密贴合，因此本实用新型中，通过真空管道将下部电极和被刻蚀基板之间设置多个凹槽，且将凹糟中的空气抽调，从而实现了下部电极与被刻蚀基板的紧密贴合。其中，凹槽的个数以及大小在此不做具体限定。图5中仅以下部电极为圆形，且凹槽也为弧形结构为例进行描述，但不仅限于图5所示的凹槽结构。其中，凹槽可以为长方形，或者凹槽为圆形结构。其中，参见图6，真空管道19的一端与凹槽相连，另一端通过过孔141与外部真空栗110相连。通过真空栗的作用经过真空管道将凹槽中的空气抽掉。
[0039]在具体实施例中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，为了避免转轴内部和外部的导线与真空管道之间的缠绕，参见图7，等离子体刻蚀装置还包括集合导线16和真空管道19的套管111。因此，通过套管的作用，将导线和真空管道进行集合，避免导线和真空管道在转轴转动过程中相互缠绕而造成死结。当然，套管还可以集合其他线，在此不做具体限定。
[0040]在具体实施例中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，参见图8，套管111与过孔的接触部分通过橡胶块112进行密封。具体地，套管从橡胶块中穿出，并通过胶粘将套管和橡胶块进行固定和密封，从而保证套管固定在橡胶块中，当转轴进行转动时，套管也不会被拉动。为了避免过孔与套管的接触部分漏气而造成凹槽中空气无法完全抽干净，需要将过孔处进行密封。由于橡胶块材质较软，因此采用橡胶块更容易进行密封。其中，参见图9，套管111的长度与转轴14转动的角度成正比。具体地，转轴绕一个方向转动的圈数越多，需要套管的长度越大，为了避免浪费套管中导线和真空管道的长度，可以控制电机顺时针和逆时针混合转动。
[0041]在具体实施例中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，为了避免套管在转动过程中，套管材质较硬，造成套管的断裂，本实用新型中，套管具有柔韧度。因此，本实用新型通过套管的高柔韧度以及长度的情况下，当下部电极在刻蚀被刻蚀基板的过程中可以循环往复地进行顺时针、逆时针不停的旋转，且套管不被扯断，被刻蚀基板在下部电极上通过凹槽的作用被牢牢地吸附，从而可以使得被刻蚀基板在刻蚀过程中能够均刻蚀，避免出现刻蚀不均匀造成的不良现象，保证了产品的质量。
[0042]在具体实施例中，本实用新型提供的上述等离子体刻蚀装置中，参见图10，等离子体刻蚀装置还包括气体输入端113和气体输出端114。
[0043]基于同一实用新型思想，本实用新型还提供了一种干法刻蚀设备，所述设备包括本实用新型提供的任一种的等离子体刻蚀装置。该干法刻蚀设备的实施可以参见上述等离子体刻蚀装置的实施例，重复之处不再赘述。
[0044]综上所述，本实用新型提供了一种等离子体刻蚀装置和干法刻蚀设备，所述等离子体刻蚀装置包括反应腔室、位于反应腔室内的相对而置的下部电极和上部电极，以及固定在所述下部电极底部的转轴、与所述转轴相连的电机，其中，所述电机位于所述反应腔室的外部，用于控制所述转轴带动所述下部电极进行转动。因此，本实用新型提供的等离子体刻蚀装置，在等离子刻蚀时，通过在转轴在电极的控制下带动下部电极的顺时针和/或逆时针旋转，即使下部电极和上部电极之间的等离子体分布不均匀，也能实现被刻蚀的基板均匀刻蚀的目的，避免被刻蚀基板由于刻蚀不均匀而造成的不良，从而提高产品的质量。另夕卜，在不加外部辅助装置的情况下，通过在下部电极上设计一系列的凹槽，通过真空管道连接的真空栗将凹槽的空气抽离，从而保证了下部电极在旋转的过程中，被刻蚀的基板也能牢牢地被吸附在下部电极上，避免因为下部电极的旋转导致被刻蚀基板被甩出；通过将转轴设计成空心结构，具有柔韧度且长度与转轴角度成正比的具有冗余两的套管，从而保证下部电极在旋转过程中，套管以及套管中的导线和真空导管不会被扯断。
[0045]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种等离子体刻蚀装置，包括反应腔室、位于反应腔室内的相对而置的下部电极和上部电极，其特征在于，所述装置还包括:固定在所述下部电极底部的转轴、与所述转轴相连的电机，其中， 所述电机位于所述反应腔室的外部，用于控制所述转轴带动所述下部电极进行转动。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转轴为空心结构，且所述转轴中还包括导通所述转轴的外部和内部的过孔； 所述装置还包括一端在所述转轴的内部与所述下部电极相连，另一端通过所述过孔与外部射频电源相连的导线。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述过孔位于所述反应腔室的外部。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转轴固定在所述下部电极的中心位置。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述下部电极在面向所述上部电极的表面设置有多个凹槽； 所述装置还包括与所述多个凹槽相连的真空管道，用于当被刻蚀的基板放置在所述下部电极的表面时，将所述凹槽中的空气抽掉，使得所述下部电极与被刻蚀的基板紧密贴合。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括集合所述导线和真空管道的套管。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述套管与所述过孔的接触部分通过橡胶块进行密封，所述套管的长度与所述转轴转动的角度成正比。8.根据权利要求6-7任一权项所述的装置，其特征在于，所述套管具有柔韧度。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括气体输入端和气体输出端。10.一种干法刻蚀设备，其特征在于，所述设备包括权利要求1-9任一权项所述的等离子体刻蚀装置。
【文档编号】H01J37/32GK205692795SQ201620672052
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月28日 公开号201620672052.8, CN 201620672052, CN 205692795 U, CN 205692795U, CN-U-205692795, CN201620672052, CN201620672052.8, CN205692795 U, CN205692795U
【发明人】宫奎, 白明基, 段献学, 李贺飞
【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