[发明专利]一种干法刻蚀设备

说明书

技术领域

本发明涉及显示器制备技术领域，特别涉及一种干法刻蚀设备。

背景技术

干法刻蚀是用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。当气体以等离子体形式存在时，它具备两个特点：一方面等离子体中的这些气体化学活性比常态下时要强很多，根据被刻蚀材料的不同，选择合适的气体，就可以更快地与材料进行反应，实现刻蚀去除的目的；另一方面，还可以利用电场对等离子体进行引导和加速，使其具备一定能量，当其轰击被刻蚀物的表面时，会将被刻蚀物材料的原子击出，从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的，干法刻蚀是晶圆片表面物理和化学两种过程平衡的结果。

现有技术中的干法刻蚀设备，包括上部电极和下部电极，上部电极上方通过喷淋头吹出反应气体，反应气体通过上部电极的直通孔吹向反应腔室，吹出气体形成的等离子场实际上很难均匀分布，一般是四角和边缘部位的等离子体密度小，离子方向向外发散，因此刻蚀率较低而且形貌很难保持，这种结构限制了工艺的均一性。

目前的下部电极都为一整块，只能适用于固定大小的基板，如果需要升级换代，只有将旧设备完全抛弃买其它世代新设备，另外，当基板轻微破碎时，因破碎区域裸露下部电极，若继续进行干法刻蚀的话，等离子体会直接接触下部电极，增加异常放电现象的发生。

发明内容

本发明提供了一种干法刻蚀设备，可以适用于对不同尺寸的基板进行固定和刻蚀，降低等离子体直接接触下部电极的概率，减少异常放电现象的发生。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种干法刻蚀设备，包括：相对设置的上部电极和下部电极，所述上部电极包括多个间隔分布的喷淋头，所述下部电极包括多个大小不同的子下部电极，所述多个子下部电极同心设置且由小到大依次套嵌；所述干法刻蚀设备还包括：分别驱动每一个子下部电极移动以调整其驱动的子下部电极与所述上部电极之间间距的第一驱动装置，所述第一驱动装置与其驱动的子下部电极传动连接。

本发明提供的干法刻蚀设备，将下部电极设置为多个大小不同但同心的套嵌结构，使得下部电极可以适应不同尺寸的基板的固定和刻蚀，在使用时，根据待刻蚀的基板的尺寸，将待刻蚀的基板放入对应尺寸的子下部电极上，通过第一驱动装置驱动子下部电极移动，调整子下部电极与上部电极之间的间隙以形成适应的反应腔室，使得上部电极喷射出的气体不会接触到下部电极。

所以，本发明提供的干法刻蚀设备，可以适用于对不同尺寸的基板进行固定和刻蚀，降低等离子体直接接触下部电极的概率，减少异常放电现象的发生。

在一些可选的实施方式中，所述上部电极包括与多个子下部电极一一对应的子上部电极，且每一个子上部电极包括至少一个喷淋头，每一个子上部电极均设有一个控制其上设有的喷淋头开和关的开关阀。根据子下部电极尺寸的不同，可以选择开启的喷淋头的位置，对于不能喷射到子下部电极上固定的基板的喷淋头可以将其关闭，这样可以进一步避免等离子体直接接触下部电极。

在一些可选的实施方式中，所述上部电极包括三个子上部电极，所述下部电极包括三个子下部电极，且所述三个子上部电极为同心矩形套嵌结构，所述三个子下部电极为同心矩形套嵌结构。

在一些可选的实施方式中，上述干法刻蚀设备还包括：

为所述下部电极提供射频的射频发生器，以及

与所述射频发生器连接的射频匹配器，所述多个子下部电极分别通过电缆线与所述射频匹配器连接。每一个子下部电极分别通过一根电缆线与射频匹配器连接，射频发生器可以分别对其连接的子下部电极区域施加射频，使得等离子体分区域控制，减少基板边缘区域刻蚀效率低现象的发生。

在一些可选的实施方式中，每一个所述第一驱动装置为气缸，所述气缸的活塞杆的伸出端与一子下部电极连接，气缸的缸体相对所述射频发生器固定。

在一些可选的实施方式中，上述干法刻蚀设备还包括：位于所述上部电极下方、且可与所述上部电极和所述下部电极围成大小可调的反应腔的多个可移动的绝缘挡墙，多个所述绝缘挡墙形成所述反应腔的四周腔壁，且多个绝缘挡墙与下部电极之间设有排气间隙。绝缘挡墙的设置可以进一步调节等离子体刻蚀反应范围，适应更多尺寸的基板的刻蚀，避免基板过小造成下部电极直接被等离子体轰击，同时，通过绝缘挡墙的移动可以调节反应腔内等离子体的排气特性，排气间隙的设置更有利于调节刻蚀的均匀性。

在一些可选的实施方式中，上述干法刻蚀设备还包括：分别驱动一个所述绝缘挡墙移动的第二驱动装置，所述第二驱动装置与其驱动的绝缘挡墙传动连接。