一種電感耦合等離子體裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種電感耦合等離子體裝置，涉及顯示技術領域，可提高刻蝕均勻性。該電感耦合等離子體裝置，包括反應室和介電耦合板，以及設置在所述介電耦合板上方的線圈；所述介電耦合板為至少兩層結構；所述介電耦合板分為多個區域，在每個區域還設置有電場調節結構，所述電場調節結構位于相鄰兩層所述介電耦合板之間；所述電場調節結構用于調節通過每個區域進入所述反應室的電場強度。用于干法刻蝕。
【專利說明】
一種電感耦合等離子體裝置
技術領域
[0001]本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種電感耦合等離子體裝置。
【背景技術】
[0002]電感親合等離子體(Inductively Coupled Plasma，簡稱ICP)裝置廣泛用于等離子體刻蝕(也稱干法刻蝕)等工藝。其中，等離子體刻蝕的原理為:反應氣體在電場的激發下，被電離而產生等離子體，由于等離子體中包含電子、離子、以及激發態的原子、分子和自由基等活性粒子，這些活性粒子可以與待刻蝕材料發生反應，從而實現對待刻蝕基板的圖案化。
[0003]現有技術中的電感耦合等離子體裝置，如圖1所示，包括反應室01和介電耦合板30，介電耦合板30對反應室01進行真空密封，介電耦合板30上設置有進氣口(圖1中未標識出)，進氣口用于向反應室01通入反應氣體;介電耦合板30上方設有線圈20，其外接射頻電源1，射頻電源10用于向線圈20內通入射頻電流，以使線圈20產生變化的磁場，該變化的磁場可感應出電場，從而使通入反應室01內部的反應氣體電離而產生等離子體。
[0004]然而，由于反應室01中的電場分布不均勻，造成反應室01中等離子體也處于分布不均勻的狀態，從而影響對待刻蝕基板刻蝕的均勻性，尤其對于高世代面板產線，刻蝕均勻性問題尤為重要。
【發明內容】
[0005]本發明的實施例提供一種電感耦合等離子體裝置，可提高刻蝕均勻性。
[0006]為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案:
[0007]提供一種電感耦合等離子體裝置，包括反應室和介電耦合板，以及設置在所述介電耦合板上方的線圈;所述介電耦合板為至少兩層結構;所述介電耦合板分為多個區域，在每個區域還設置有電場調節結構，所述電場調節結構位于相鄰兩層所述介電耦合板之間；所述電場調節結構用于調節通過每個區域進入所述反應室的電場強度。
[0008]優選的，所述電場調節結構的材料為吸波材料。
[0009]進一步優選的，所述吸波材料吸收所述線圈產生磁場能量的I%_30%。
[0010]進一步優選的，所述吸波材料為金屬;所述電場調節結構為網格結構。
[0011 ]優選的，所述吸波材料為碳纖維;所述電場調節結構為塊狀結構。
[0012]可選的，所述電場調節結構設置在相鄰兩層所述介電耦合板中的至少一層的表面。
[0013]可選的，相鄰兩層所述介電耦合板中的至少一層設置凹槽，所述電場調節結構設置在所述凹槽內。
[0014]可選的，所述多個區域呈矩陣排布。
[0015]可選的，所述多個區域包括位于中心的中心區域，包圍所述中心區域的中間區域，以及位于所述中間區域外側的邊緣區域。
[0016]進一步優選的，所述介電耦合板的形狀為矩形;所述中間區域的外圍輪廓為矩形；所述邊緣區域包括四個第一子邊緣區域和四個第二子邊緣區域。
[0017]其中，每個所述第一子邊緣區域分別與所述中間區域的一條邊靠近，互相靠近的所述第一邊緣區域的邊和所述中間區域的邊的長度相等;每個第二子邊緣區域分別位于所述介電親合板的頂角部。
[0018]本發明實施例提供一種電感耦合等離子體裝置，通過將介電耦合板劃分為多個區域，在每個的區域設置電場調節結構，可以對從每個區域進入到反應室的電場強度進行獨立調節，使得穿過介電耦合板進入到反應室的電場強度的均勻性提高，從而使得反應室中等離子體的均勻性提高，進而使得待刻蝕基板刻蝕的均勻性提高。其中，將電場調節結構設置在相鄰兩層介電耦合板之間，既可以避免影響反應室中等離子體的形成，又可以避免與線圈產生極差，導致異常放電。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為現有技術中電感耦合等離子體裝置結構示意圖；
[0021]圖2為本發明實施例提供的一種電感耦合等離子體裝置結構示意圖；
[0022]圖3為本發明實施例一提供的一種電感耦合等離子體裝置結構示意圖；
[0023]圖4為本發明實施例一提供的一種介電耦合板的區域劃分方式示意圖；
[0024]圖5為本發明實施例二提供的一種電感耦合等離子體裝置結構示意圖；
[0025]圖6(a)為本發明實施例二提供的一種介電親合板的區域劃分方式不意圖一；
[0026]圖6(b)為本發明實施例三提供的一種介電耦合板的區域劃分方式示意圖二；
[0027]圖7為本發明實施例提供的一種網格狀電場調節結構的示意圖。
[0028]附圖標記
[0029]01-反應室；10-射頻電源;20-線圈；30-介電耦合板;31-第一層介電耦合板;32-第二層介電耦合板；301-中心區域；302-中間區域；303-邊緣區域；3031-第一子邊緣區域；3032-第二子邊緣區域;50-電場調節結構;60-待刻蝕基板;70-靜電卡盤;80-基臺。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0031]本發明實施例提供一種電感耦合等離子體裝置，如圖2所示，包括反應室01和介電親合板30，以及設置在介電親合板30上方的線圈20;介電親合板30為至少兩層結構;介電親合板30分為多個區域，在每個區域還設置有電場調節結構50，電場調節結構50位于相鄰兩層介電耦合板30之間；電場調節結構50用于調節通過每個區域進入反應室01的電場強度。
[0032]當然，本領域技術人員應該明白本發明實施例提供的電感耦合等離子體裝置中，介電耦合板30還包括至少一個進氣口(圖中未標識出)，用于向反應室01通入反應氣體;線圈20連接射頻電源10，用于使線圈20產生感應電場;反應室01底部還設置有基臺80，用于吸附、承載、冷卻靜電卡盤70，靜電卡盤70用于固定待刻蝕基板60。
[0033]需要說明的是，第一，不對介電耦合板30與反應室01的固定方式做限定，能夠實現對反應室01的真空密封即可。
[0034]第二，不對設置在介電耦合板30上方線圈20的個數和形狀進行限定，線圈20可以是一個，也可以是多個。其可以是包含若干匝多邊形的形狀，也可以是包含若干匝同心圓的形狀。在此不做限定，能產生感應電場即可。
[0035]第三，對介電耦合板30的層數不做限定，本發明實施例附圖2以介電耦合板30為兩層，即第一層介電耦合板31和第二層介電耦合板32，進行示例說明。
[0036]第四，對介電耦合板30區域的劃分方式不做限定，在此基礎上，對于電場調節結構50，以能使每個區域進入反應室01的電場強度趨于均勻為準。其中，可根據需要對不同區域的電場調節結構50的調節能力進行控制。
[0037]本發明實施例提供一種電感耦合等離子體裝置，通過將介電耦合板30劃分為多個區域，在每個的區域設置電場調節結構50，可以對從每個區域進入到反應室01的電場強度進行獨立調節，使得穿過介電耦合板30進入到反應室01的電場強度的均勻性提高，從而使得反應室01中等離子體的均勻性提高，進而使得待刻蝕基板60刻蝕的均勻性提高。
[0038]其中，將電場調節結構50設置在相鄰兩層介電耦合板之間，既可以避免影響反應室01中等離子體的形成，又可以避免與線圈20產生極差，導致異常放電。
[0039]下面將結合附圖，詳細說明本發明實施例提供的電感耦合等離子體裝置。
[0040]實施例一
[0041]如圖3和圖4所示，本發明實施例提供一種電感耦合等離子體裝置，包括腔體，介電耦合板30設置在腔體內部，介電耦合板30使其下方的腔體內部空間形成反應室OI，介電耦合板30用于對反應室01進行真空密封，介電耦合板30上設置進氣口(圖中未標識出)，線圈20設置在介電耦合板30上方，線圈20連接射頻電源10。
[0042]具體的，腔體接地，用于使電感耦合等離子體裝置處于零電位。
[0043]介電耦合板30包括第一層介電耦合板31和第二層介電耦合板32。如圖4所示，介電耦合板30可分為4*4的小方格區域，電場調節結構50設置在每個小方格區域，用于調節通過每個區域進入反應室01的電場強度。具體的，可在第二層介電耦合板32相對第一層介電耦合板31的表面，對應每個小方格區域設置凹槽，電場調節結構50可設置在每個凹槽中。當然，凹槽也可設置在第一層介電耦合板31相對第二層介電耦合板32的表面。其中，可以通過揭開第一層介電耦合板31對電場調節結構50進行更換。
[0044]進氣口用于向反應室01通入反應氣體。
[0045]線圈20連接射頻電源10，用于使線圈20產生感應電場。
[0046]此外，反應室01底部還設置有靜電卡盤70，靜電卡盤70用于固定待刻蝕基板60。
[0047]其中，為避免反應氣體帶來的沖擊使靜電卡盤70移動，靜電卡盤70下方設置有基臺80，用于承載靜電卡盤70，基臺80中設置有小孔，從外部向孔中通入氦氣，一方面可以冷卻靜電卡盤70，另一方面也可以因氣體產生的壓差使靜電卡盤70吸附到基臺80上，起到固定靜電卡盤70的作用。
[0048]基于上述結構，在處理待刻蝕基板60時，反應氣體通過進氣口進入到反應室01中；同時，射頻發生器10產生射頻功率傳送至線圈20，由線圈20產生的電磁場能量經過介電耦合板30的每個區域時，由位于每個區域的電場調節結構50對通過該區域的電磁場能量進行不同程度的調節，即對電磁場能量產生的感應電場進行調節，使調節后進入反應室01的感應電場的強度相對均勻；反應室01內的感應電場將反應氣體激發為等離子體，等離子體對位于靜電卡盤70上的待刻蝕基板60進行刻蝕。
[0049]需要說明的是，本發明實施例一并不限于介電耦合板30分為4*4的小方格區域，可以是任意呈矩陣排布的多個區域。
[0050]本發明實施例中，將介電耦合板30進行塊狀區域的劃分，可使設置在每個區域的介電耦合板30的制造工藝簡單。
[0051 ] 實施例二
[0052]如圖5和圖6(a)所示，本發明實施例提供一種電感耦合等離子體裝置，包括腔體，介電耦合板30設置在腔體內部，介電耦合板30使其下方的腔體內部空間形成反應室01，介電耦合板30用于對反應室01進行真空密封，介電耦合板30上設置進氣口(圖中未標識出)，線圈20設置在介電耦合板30上方，線圈20連接射頻電源10。
[0053]具體的，腔體接地，用于使電感耦合等離子體裝置處于零電位。
[0054]介電親合板30包括第一層介電親合板31和第二層介電親合板32。如圖6(a)所不，介電耦合板30分為包括位于中心的中心區域301，包圍中心區域301的中間區域302，以及位于中間區域302外側的邊緣區域303;電場調節結構50設置在每個區域，用于調節通過每個區域進入反應室01的電場強度。具體的，電場調節結構50設置在第二層介電耦合板32的表面，當然也可設置在第一層介電耦合板31的表面。其中，可以通過揭開第一層介電耦合板31對電場調節結構50進行更換。
[0055]進氣口用于向反應室01通入反應氣體。
[0056]線圈20連接射頻電源1，用于使線圈20產生感應電場。
[0057]此外，反應室01底部還設置有靜電卡盤70，靜電卡盤70用于固定待刻蝕基板60。
[0058]其中，為避免反應氣體帶來的沖擊使靜電卡盤70移動，靜電卡盤70下方設置有基臺80，用于承載靜電卡盤70，基臺80中設置有小孔，從外部向孔中通入氦氣，一方面可以冷卻靜電卡盤70，另一方面也可以因氣體產生的壓差使靜電卡盤70吸附到基臺80上，起到固定靜電卡盤70的作用。
[0059]基于上述結構，在處理待刻蝕基板60時，反應氣體通過進氣口進入到反應室01中；同時，射頻發生器10產生射頻功率傳送至線圈20，由線圈20產生的電磁場能量經過介電耦合板30的每個區域時，由位于每個區域的電場調節結構50對通過該區域的電磁場能量進行不同程度的調節，即對電磁場能量產生的感應電場進行調節，使調節后進入反應室01的感應電場的強度相對均勻；反應室01內的感應電場將反應氣體激發為等離子體，等離子體對位于靜電卡盤70上的待刻蝕基板60進行刻蝕。
[0060]本發明實施例中，由于線圈20在介電耦合板30的中心區域301、中間區域302、邊緣區域303產生的電場強度不同，這種劃分方式可以使不同區域的電場調節結構50對相應區域的電場進行不同程度的調節，使得各區域進入到反應室01中的電場強度趨于一致，從而使得反應室Ol中等離子體的均勻性提高。
[0061 ] 實施例三
[0062]在實施例二的基礎上，如圖6(b)所示，介電耦合板30的形狀為矩形；中間區域302的外圍輪廓為矩形；邊緣區域303包括四個第一子邊緣區域3031和四個第二子邊緣區域3032;其中，每個第一子邊緣區域3031分別與中間區域302的一條邊靠近，互相靠近的第一邊緣區域3031的邊和中間區域302的邊的長度相等;每個第二子邊緣區域3032分別位于介電親合板30的頂角部。
[0063]本發明實施例中，通過在實施例二的基礎上，進一步對邊緣區域303進行具體劃分，可以使得調節更精確。
[0064]基于上述，考慮到吸波材料可以將投射到其表面的電磁波能量吸收，從而調節感應電場的強度，本發明實施例優選，電場調節結構50的材料為吸波材料。
[0065]在此基礎上，為了在提高刻蝕均勻性的同時，不影響刻蝕的速率，本發明實施例進一步優選吸波材料僅吸收線圈20產生磁場能量的I %-30%。
[ΟΟ??]進一步可選的，如圖7所示，吸波材料為金屬，電場調節結構50為網格結構。
[0067]其中，作為吸波材料的金屬優選導電性能強的金屬，例如可以為Al(鋁)、Cu(銅)等。
[0068]金屬網格結構可以根據不同的吸波材料設置不同的網格密度，從而控制電場調節結構50對電場的調節能力，以保證在提高刻蝕均勻性的同時不會影響刻蝕速率。
[0069]可選的，吸波材料為碳纖維，電場調節結構50為塊狀結構。
[0070]其中，可以對碳纖維進行金屬摻雜，提高吸波材料的電場調節能力，摻雜的金屬可以為Al、Cu等。
[O O71 ]塊狀的電場調節結構5 O相對于網格狀的電場調節結構5 O制造工藝簡單，節省成本。
[0072]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種電感耦合等離子體裝置，包括反應室和介電耦合板，以及設置在所述介電耦合板上方的線圈；其特征在于，所述介電耦合板為至少兩層結構； 所述介電耦合板分為多個區域，在每個區域還設置有電場調節結構，所述電場調節結構位于相鄰兩層所述介電耦合板之間； 所述電場調節結構用于調節通過每個區域進入所述反應室的電場強度。2.根據權利要求1所述的電感耦合等離子體裝置，其特征在于，所述電場調節結構的材料為吸波材料。3.根據權利要求2所述的電感耦合等離子體裝置，其特征在于，所述吸波材料吸收所述線圈產生磁場能量的I %-30 %。4.根據權利要求3所述的電感耦合等離子體裝置，其特征在于，所述吸波材料為金屬； 所述電場調節結構為網格結構。5.根據權利要求3所述的電感耦合等離子體裝置，其特征在于，所述吸波材料為碳纖維； 所述電場調節結構為塊狀結構。6.根據權利要求1所述的電感耦合等離子體裝置，其特征在于，所述電場調節結構設置在相鄰兩層所述介電耦合板中的至少一層的表面。7.根據權利要求1所述的電感耦合等離子體裝置，其特征在于，相鄰兩層所述介電耦合板中的至少一層設置凹槽，所述電場調節結構設置在所述凹槽內。8.根據權利要求1所述的電感耦合等離子體裝置，其特征在于，所述多個區域呈矩陣排布。9.根據權利要求1所述的電感耦合等離子體裝置，其特征在于，所述多個區域包括位于中心的中心區域，包圍所述中心區域的中間區域，以及位于所述中間區域外側的邊緣區域。10.根據權利要求9所述的電感耦合等離子體裝置，其特征在于，所述介電耦合板的形狀為矩形;所述中間區域的外圍輪廓為矩形； 所述邊緣區域包括四個第一子邊緣區域和四個第二子邊緣區域； 其中，每個所述第一子邊緣區域分別與所述中間區域的一條邊靠近，互相靠近的所述第一邊緣區域的邊和所述中間區域的邊的長度相等； 每個第二子邊緣區域分別位于所述介電耦合板的頂角部。
【文檔編號】H01J37/32GK105931940SQ201610383812
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月1日
【發明人】魏鈺, 劉軍
【申請人】京東方科技集團股份有限公司, 合肥鑫晟光電科技有限公司