[发明专利]气流分配装置及干刻蚀设备

说明书

本发明提供一种气流分配装置及干刻蚀设备。本发明的气流分配装置，通过在每个上天板气孔上方的气体管路内设置气阀叶片，并通过驱动组件带动相应气阀叶片转动而调整该气阀叶片的开启度，进而控制相应气体管路的输出气体流量，能够实现制程气流分配的精确性和高效性，可通过计算机单元有效控制各区域气阀叶片的开启度，实现干刻蚀设备的制程腔体内等离子体的均匀分布，改善产品电性，当需要调整制程气流分配时，无需通过保养工程来进行调整，节省了保养带来的人力及时间成本，提高生产效率，进而可根据不同产品对于不同电性需求快速调节气流分配。

技术领域

本发明涉及显示器的制程领域，尤其涉及一种气流分配装置及干刻蚀设备。

背景技术

在显示技术领域，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，TFT-LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如：移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本屏幕等。

液晶显示器一般包括壳体、设于壳体内的液晶面板及设于壳体内的背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，通过玻璃基板通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。

上述TFT-LCD的制作过程中，尤其是薄膜晶体管阵列基板的制作过程中，刻蚀工艺是一个最重要的图形转移工艺步骤，尤其是多晶硅刻蚀，应用于需要去除硅的场合。

刻蚀是指利用化学或物理方法有选择地从材料膜片表面去除不需要的材料的过程，刻蚀的基本工艺目的是在涂胶的材料膜片上正确的复制出掩膜图形，刻蚀通常是在光刻工艺之后进行，将需要的图形留在材料膜片上，刻蚀可以被称为最终的和最主要的图形转移工艺步骤。

干法刻蚀通常是利用辉光放电方式，产生包含离子、电子等带电粒子以及具有高度化学活性的中性原子、分子及自由基的电浆，来进行图案转印的刻蚀技术，干法刻蚀具有很好的各向异性线宽控制，干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件的最主要方法，广泛应用于半导体或LCD前段制程等微电子技术中。

干法蚀刻工艺中，产品的线宽精度及均一性在很大程度是由制程气流分配所决定；制程气体进入干法刻蚀机台的制程腔(Process Chamber，PC)内部后会在高真空高频电压条件下形成不同的等离子体(Plasma)，而不同的气流分配决定了不同的Plasma分布，通过控制气流分配，最终能够得到较优的蚀刻均一性，线宽均一性将得到优化，从而保证产品的高电性需求。

干法刻蚀机台的制程腔主要由上电极部、下电极部和制程腔壁组成，上电极部、下电极部和制程腔壁之间构成等离子体真空放电区，其中，上电极部包括上天板，上天板上均匀分布着多个用于将反应气体导入制程腔的气孔。目前实现制程气流分配的方法为在上天板上设置不同的气孔阀(GasNozzle)，通过不同的气孔阀来决定不同区域的气流量。如图1所示，反应气体通过管道进入到上天板100上部的封闭区域，然后经由气孔110及气孔110下方的气孔阀200进入到制程腔体内。如图2所示，现有气孔阀分为多种类型，主要包括封闭式、单孔式和多孔式，其中多孔式有包括双孔式、四孔式、八孔式等。传统方法通过不同的气孔阀设计来实现制程气流的分配，以达到蚀刻线宽精度及均一性，图3为现有一种气孔阀设计方式的示意图。

然而，以上所述的气流分配模式存在一定的固有缺陷：1、无法根据产品来实现不同的气流分配；不同产品可能需求不同的气流分配，但上述气流分配方式无法直接卡控，无法在不同产品上实现不同的气流分配；2、无法实现气流精确分配；3、无法实现制程气流的高效调整；当制程条件变更等情况需求改变气流分配时，只能通过机台保养(PM)方式进行调整，但PM耗费人力时间成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气流分配装置，能够实现制程气流分配的精确性、高效性，根据不同产品对于不同电性需求可快速调节气流分配，避免了通过频繁保养进行调整，提高了生产效率。