CN114883169A - 电极固定组件与干法刻蚀设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电极固定组件与干法刻蚀设备。电极固定组件包括第一固定件和第二固定件，其中，第一固定件的材料的硬度大于第二固定件的材料的硬度；电极固定组件用于设置在干法刻蚀设备中以将上部电极固定在设备本体上，第一固定件和第二固定件均设置于上部电极和设备本体之间，其中，第一固定件远离第二固定件的一侧朝向设备本体设置，第二固定件远离第一固定件的一侧朝向上部电极设置。当该电极固定组件与设备本体之间发生摩擦时，电极固定组件的表面不容易被磨损，从而可以减少或消除颗粒物的产生，进而避免待蚀刻的基板由于被颗粒物覆盖导致产生蚀刻不良等问题，提高产品良率并降低生产成本。

Description

电极固定组件与干法刻蚀设备

技术领域

本申请涉及刻蚀技术领域，特别涉及一种电极固定组件与干法刻蚀设备。

背景技术

在显示技术领域，通常通过干法刻蚀工艺对基板进行刻蚀，以制作相应的图形(pattern)，具体地，将待刻蚀的基板置于干法刻蚀设备中，利用等离子体放电来去除基板上待刻蚀的材料进行刻蚀。

干法刻蚀设备主要包括：设备本体、位于设备本体的反应腔内的上部电极和下部电极，位于下部电极上用于放置基板的基台；在具体实施时，将待刻蚀的基板置于下部电极上方的基台上，反应腔内通入等离子气体，将反应腔密闭，在上部电极和下部电极上施加电压，使二者之间形成电势差，从而促使等离子体向基板运动，对基板进行刻蚀。

干法刻蚀设备中，设备本体与上部电极之间通常设有电极固定座，当上部电极、电极固定座和设备本体三者固定连接时，可以实现将上部电极固定于设备本体上；然而，现有的干法刻蚀设备中，当电极固定座和设备本体之间发生磨擦时，电极固定座的表面容易被磨损导致产生颗粒物(Particle)，颗粒物会污染反应腔内的环境，当颗粒物掉落于基板上时，基板上被颗粒物覆盖的部分由于无法被等离子体蚀刻，从而出现蚀刻不良，导致产品良率下降，生产成本提高。

发明内容

本申请实施例提供一种电极固定组件与干法刻蚀设备，当该电极固定组件与设备本体之间发生摩擦时，电极固定组件的表面不容易被磨损，从而可以减少或消除颗粒物的产生，进而避免待蚀刻的基板由于被颗粒物覆盖导致的蚀刻不良等问题，可以提高产品良率并降低生产成本。

第一方面，本申请实施例提供一种电极固定组件，包括第一固定件和第二固定件，其中，所述第一固定件的材料的硬度大于所述第二固定件的材料的硬度；

所述电极固定组件用于设置在干法刻蚀设备中以将上部电极固定在设备本体上，所述第一固定件和所述第二固定件设置于所述上部电极和所述设备本体之间，其中，所述第一固定件远离所述第二固定件的一侧朝向所述设备本体设置，所述第二固定件远离所述第一固定件的一侧朝向所述上部电极设置。

在一些实施例中，所述第二固定件的材料包括铝，所述第一固定件的材料包括硬度大于铝的金属材料。

在一些实施例中，所述第一固定件的材料包括铁、铁合金、钨、钨合金、钒、钒合金、锰、锰合金、铱、铱合金、钼、钼合金、钴、钴合金、锆、锆合金、铍、铍合金、钛、钛合金、铬、铬合金、钽、钽合金、镍、镍合金、铌和铌合金中的至少一种。

在一些实施例中，所述第一固定件的厚度与所述第二固定件的厚度的比值为(1～5):(8～12)。

在一些实施例中，所述第一固定件上设有第一安装孔，所述第二固定件上设有第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔对应设置；和/或

所述第一固定件上设有第四安装孔，所述第二固定件上设有第五安装孔，所述第四安装孔和所述第五安装孔对应设置。

在一些实施例中，所述第二固定件的外表面设有保护层。

在一些实施例中，所述保护层的材料包括氧化钇。

第二方面，本申请实施例提供一种干法刻蚀设备，包括：

设备本体，具有内腔；

上部电极，设于所述设备本体的内腔中；

电极固定组件，所述电极固定组件为如上所述的电极固定组件，所述电极固定组件设于所述设备本体的内腔中，所述上部电极、所述电极固定组件和所述设备本体连接，所述第一固定件和所述第二固定件设置于所述上部电极和所述设备本体之间，其中，所述第一固定件远离所述第二固定件的一侧朝向所述设备本体设置，所述第二固定件远离所述第一固定件的一侧朝向所述上部电极设置；

下部电极，设置于所述设备本体的内腔中，所述下部电极与所述上部电极相对设置。

在一些实施例中，所述第一固定件上设有第一安装孔，所述第二固定件上设有第二安装孔，所述设备本体上设有第三安装孔，所述第一安装孔、所述第二安装孔和所述第三安装孔对应设置，所述第一固定件、所述第二固定件以及所述设备本体通过贯穿于所述第一安装孔、所述第二安装孔和所述第三安装孔中的第一紧固件固定连接；和/或

所述第一固定件上设有第四安装孔，所述第二固定件上设有第五安装孔，所述上部电极上设有第六安装孔，所述第四安装孔、所述第五安装孔和所述第六安装孔对应设置，所述第一固定件、所述第二固定件以及所述上部电极通过贯穿于所述第四安装孔、所述第五安装孔和所述第六安装孔中的第二紧固件固定连接。

本申请实施例提供的电极固定组件可以替代传统的电极固定座应用于干法刻蚀设备中，用于将上部电极固定在设备本体上，由于电极固定组件中第一固定件的材料的硬度大于第二固定件的材料的硬度，并且第一固定件朝向设备本体设置，也即是说，将电极固定组件中硬度较大的部件设置为与设备本体接触，由于第一固定件的材料的硬度较大，耐磨性能较好，因此当第一固定件与设备本体之间发生摩擦时，第一固定件的表面不容易被磨损，从而减少或消除了颗粒物的产生，进而可以避免待蚀刻的基板由于被颗粒物覆盖导致产生蚀刻不良等问题，提高产品良率并降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电极固定组件的侧视示意图。

图2为本申请实施例提供的第一固定件的俯视示意图。

图3为图2的第一固定件沿A-A方向的剖视示意图。

图4为本申请实施例提供的第二固定件的俯视示意图。

图5为图4的第二固定件沿B-B方向的剖视示意图。

图6为本申请实施例提供的电极固定组件的剖视示意图。

图7为本申请实施例提供的干法刻蚀设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的电极固定组件的侧视示意图。本申请实施例提供一种电极固定组件110，包括第一固定件10和第二固定件20，其中，第一固定件10的材料的硬度大于第二固定件20的材料的硬度。

电极固定组件110用于设置在干法刻蚀设备中以将上部电极固定在设备本体120上，第一固定件10和第二固定件20设置于上部电极130和设备本体120之间，其中，第一固定件10远离第二固定件20的一侧朝向设备本体设置，第二固定件20远离第一固定件10的一侧朝向上部电极设置。

本申请实施例提供的电极固定组件110可以替代传统的电极固定座应用于干法刻蚀设备中，用于将上部电极固定在设备本体120上，由于电极固定组件110中第一固定件10的材料的硬度大于第二固定件20的材料的硬度，并且第一固定件10朝向设备本体设置，也即是说，将电极固定组件110中硬度较大的部件设置为与设备本体接触，由于第一固定件10的材料的硬度较大，耐磨性能较好，因此当第一固定件10与设备本体之间发生摩擦时，第一固定件10的表面不容易被磨损，从而减少或消除了颗粒物的产生，进而可以避免待蚀刻的基板由于被颗粒物覆盖导致产生蚀刻不良等问题，提高产品良率并降低生产成本。

示例性地，第二固定件20的材料包括铝(Al)，所述第一固定件10的材料包括硬度大于铝的金属材料。

示例性地，第一固定件10的材料包括铁(Fe)、铁合金、钨(W)、钨合金、钒(V)、钒合金、锰(Mn)、锰合金、铱(Ir)、铱合金、钼(Mo)、钼合金、钴(Co)、钴合金、锆(Zr)、锆合金、铍(Be)、铍合金、钛(Ti)、钛合金、铬(Cr)、铬合金、钽(Ta)、钽合金、镍(Ni)、镍合金、铌(Nb)和铌合金中的至少一种。

在一些实施例中，第一固定件10的材料可以为铁合金，例如不锈钢，其中，SUS316不锈钢由于具有硬度大、耐磨损、耐腐蚀等优点，可以显著提升第一固定件10的耐磨性能，防止第一固定件10与设备本体120之间发生摩擦时产生颗粒物。

示例性地，第一固定件10的厚度W1与第二固定件20的厚度W2的比值可以为(1～5):(8～12)，例如1:10、2:10、3:10、4:10、5:10、3:8、3:9、3:11、3:12、1：8、1：12、5：8、5：12等。可以理解的是，由于第一固定件10的材料的成本相对较高，第二固定件20的材料的成本相对较低，因此通过将第一固定件10的厚度W1设置为较小的厚度，将第二固定件20的材料的厚度设置为较大的厚度，可以在保证电极固定组件110具有较好的机械强度的同时，最大程度的降低生产成本。

示例性地，第一固定件10的厚度W1为1mm～5mm，例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm等。

示例性地，第二固定件20的厚度W2为8mm～12mm，例如8mm、9mm、10mm、11mm、12mm等。

在一些实施例中，第一固定件10的厚度W1为3mm，第二固定件20的厚度W2为10mm，即，电极固定组件110的总厚度为13mm。

示例性地，第二固定件20的外表面设有保护层(未图示)。示例性地，第二固定件20的材料可以包括铝等金属材料，当第二固定件20为铝材时，可以对铝材进行阳极氧化处理，形成氧化膜，也即是说，第二固定件20包括铝材和位于铝材外表面的氧化膜(氧化铝)。由于铝材或者氧化膜均易于和工艺气体(NF₃)发生反应，导致第二固定件20被腐蚀产生颗粒物，该颗粒物落到待蚀刻的基板上时也会产生蚀刻不良等问题，因此本申请实施例通过在第二固定件20的外表面设置保护层，可以以起到避免第二固定件20被腐蚀导致产生颗粒物的作用。

示例性地，保护层的材料包括氧化钇(Y₂O₃)，由于氧化钇的化学性能比较稳定，不与工艺气体(例如NF₃等)发生反应，因此可以有效保护第二固定件20，避免第二固定件20被腐蚀导致产生颗粒物，进一步减少蚀刻不良等问题的发生。

需要说明的是，传统的干法刻蚀设备中，用于固定上部电极的电极固定座通常为铝材，铝材不仅容易与设备本体摩擦导致产生颗粒物(颗粒物的第一来源)，铝材的外表面还容易与工艺气体(例如NF₃等)发生反应，导致产生颗粒物(颗粒物的第二来源)。本申请实施例通过将传统的电极固定座更换为包括第一固定件10和第二固定件20的电极固定组件110，由于电极固定组件110中与设备本体接触的部件为第一固定件10，并且第一固定件10的材料硬度较大，耐磨性能较好，因此当第一固定件10与设备本体之间发生摩擦时，第一固定件10的表面不容易被磨损，从而消除了颗粒物的第一来源，此外，本申请实施例通过第二固定件20的外表面设置保护层，能够有效保护第二固定件20，避免第二固定件20的外表面被腐蚀导致颗粒物，从而消除了颗粒物的第二来源，也即是说，本申请实施例通过两种途径来消除或减少颗粒物的产生，从而消除或减少蚀刻不良等问题的发生。

请参阅图2至图6，第一固定件10上设有第一安装孔11，第二固定件20上设有第二安装孔22，设备本体上可以设有第三安装孔，第一安装孔11、第二安装孔22和第三安装孔对应设置，第一固定件10、第二固定件20与设备本体通过贯穿于第一安装孔11、第二安装孔22和第三安装孔中的第一紧固件固定连接，从而实现电极固定组件110与干法刻蚀设备的设备本体之间的固定连接。

示例性地，第一紧固件可以为螺钉；在一些实施例中，设备本体上的第三安装孔、第一固定件10上的第一安装孔11、第二固定件20上的第二安装孔22的孔壁上可以均设置内螺纹，并且，当设备本体、第一固定件10和第二固定件20依次设置时，第三安装孔、第一安装孔11、第二安装孔22的孔壁上的内螺纹呈连续状态，并且与螺钉的外螺纹匹配；在另外一些实施例中，设备本体上的第三安装孔的孔壁未设置内螺纹，为光滑孔，第一安装孔11和第二安装孔22的孔壁上均设置有内螺纹并且呈连续状态，并且与螺钉的外螺纹匹配；在另外一些实施例中，设备本体上的第三安装孔和第一固定件10上的第一安装孔11的孔壁可以均不设置内螺纹，均为光滑孔，第二固定件20上的第二安装孔22的孔壁上设有内螺纹，并且与螺钉的外螺纹匹配。

请参阅图2至图6，第一固定件10上还设有第四安装孔14，第二固定件20上还设有第五安装孔25，上部电极上可以设有第六安装孔，第四安装孔14、第五安装孔25和第六安装孔对应设置，第一固定件10、第二固定件20以及上部电极通过贯穿于第四安装孔14、第五安装孔25和第六安装孔中的第二紧固件固定连接，从而实现电极固定组件110与上部电极的固定连接。

请参阅图3，第四安装孔14可以包括相互贯通的第一过孔141和第二过孔142，其中，第一过孔141的孔径大于第二过孔142的孔径，第二过孔142的孔径与第五安装孔25的孔径、第六安装孔的孔径相同。当第二紧固件为螺钉时，螺钉的头部可以容置于第一过孔141内，螺钉的螺纹部可以穿过第二过孔142、第五安装孔25和第六安装孔以对第一固定件10、第二固定件20和上部电极130进行固定，由于螺钉的头部可以容置于第一过孔141内，也即是说，螺钉的头部不会突出于电极固定组件110的外表面，因此可以保持电极固定组件110的外表面的平整性，从而不影响电极固定组件110与干法刻蚀设备的设备本体之间的连接的稳定性。

请参阅图2，第一固定件10可以包括相连的第一横向部101和第一纵向部102，第一横向部101和第一纵向部102交叉设置，示例性地，第一安装孔11设于第一横向部101和第一纵向部102的相交处，第一横向部101的两端可以均设置第四安装孔14，第一纵向部102的两端可以均设置第四安装孔14，也即是说，第一固定件10上可以设置四个第四安装孔14。示例性地，第一横向部101和第一纵向部102相互垂直。本申请实施例通过在第一横向部101的两端和第一纵向部102的两端均设置第四安装孔14，也即是说，第一固定件10的十字形结构的四个顶端均设置了第四安装孔14，由于第四安装孔14用于实现电极固定组件110与上部电极之间的固定连接，因此可以显著提升电极固定组件110与上部电极之间的连接稳定性。

请参阅图4，第二固定件20可以包括相连的第二横向部201和第二纵向部202，第二横向部201和第二纵向部202交叉设置，示例性地，第二安装孔22设于第二横向部201和第二纵向部202的相交处，第二横向部201的两端可以均设置第五安装孔25，第二纵向部202的两端可以均设置第五安装孔25，也即是说，第二固定件20上可以设置四个第五安装孔25。示例性地，第二横向部201和第二纵向部202相互垂直。

请参阅图7，图7为本申请实施例提供的干法刻蚀设备的结构示意图。本申请实施例还提供一种干法刻蚀设备100，包括设备本体120、上部电极130和电极固定组件110，其中，电极固定组件110可以为上述任一实施例中的电极固定组件110。

其中，设备本体120具有内腔121，上部电极130和电极固定组件110均设置于设备本体120的内腔121中，上部电极130、电极固定组件110和设备本体120连接，第一固定件10和第二固定件20设于上部电极130和设备本体120之间，其中，第一固定件10远离第二固定件20的一侧朝向设备本体120设置，第二固定件20远离第一固定件10的一侧朝向上部电极130设置。

示例性，干法刻蚀设备100还可以包括下部电极140，下部电极140设置于设备本体120的内腔121中，并且与上部电极130相对设置。

可以理解的是，该干法刻蚀设备100的工作原理为：将待刻蚀的基板置于下部电极140上，内腔121内通入等离子气体，在上部电极130和下部电极140上施加电压，使上部电极130和下部电极140之间形成电势差，从而促使等离子体向基板运动，对基板进行刻蚀。由于本申请实施例的干法刻蚀设备100中，电极固定组件110的表面不易产生颗粒物，因此可以避免待蚀刻的基板由于被颗粒物覆盖导致产生蚀刻不良等问题，提高产品良率并降低生产成本。

请结合图2至图7，第一固定件10上设有第一安装孔11，第二固定件20上设有第二安装孔22，设备本体120上设有第三安装孔，第一安装孔11、第二安装孔22和第三安装孔对应设置，第一固定件10、第二固定件20以及设备本体120通过贯穿于第一安装孔11、第二安装孔22和第三安装孔中的第一紧固件固定连接，从而实现电极固定组件110与干法刻蚀设备100的设备本体120之间的固定连接。示例性地，第一紧固件可以为螺钉。

请结合图2至图7，第一固定件10上还设有第四安装孔14，第二固定件20上还设有第五安装孔25，上部电极130上设有第六安装孔，第四安装孔14、第五安装孔25和第六安装孔对应设置，第一固定件10、第二固定件20以及上部电极130通过贯穿于第四安装孔14、第五安装孔25和第六安装孔中的第二紧固件固定连接，从而实现电极固定组件110与上部电极130的固定连接。示例性地，第二紧固件可以为螺钉。

请参阅图3，第四安装孔14包括相互贯通的第一过孔141和第二过孔142，其中，第一过孔141的孔径大于第二过孔142的孔径，第二过孔142的孔径与第五安装孔25的孔径、第六安装孔的孔径相同。当第二紧固件为螺钉时，螺钉的头部可以容置于第一过孔141内，螺钉的螺纹部可以穿过第二过孔142、第五安装孔25和第六安装孔以对第一固定件10、第二固定件20和上部电极130进行固定，由于螺钉的头部可以容置于第一过孔141内，也即是说，螺钉的头部不会突出于电极固定组件110的外表面，因此可以保持电极固定组件110的外表面的平整性，从而不影响电极固定组件110与干法刻蚀设备100的设备本体120之间的连接的稳定性。

示例性地，在将上部电极130安装于设备本体120上时，可以先采用第二紧固件将第一固定件10、第二固定件20和上部电极130固定连接，之后采用第一紧固件将第一固定件10、第二固定件20和设备本体120固定连接。

示例性地，第二固定件20的材料包括铝(Al)，所述第一固定件10的材料包括硬度大于铝的金属材料。

示例性地，第一固定件10的材料包括铁(Fe)、铁合金、钨(W)、钨合金、钒(V)、钒合金、锰(Mn)、锰合金、铱(Ir)、铱合金、钼(Mo)、钼合金、钴(Co)、钴合金、锆(Zr)、锆合金、铍(Be)、铍合金、钛(Ti)、钛合金、铬(Cr)、铬合金、钽(Ta)、钽合金、镍(Ni)、镍合金、铌(Nb)和铌合金中的至少一种。

示例性地，第一固定件10的厚度W1与第二固定件20的厚度W2的比值为(1～5):(8～12)。

示例性地，第二固定件20的外表面设有保护层。示例性地，第二固定件20的材料可以包括铝等金属材料，当第二固定件20为铝材时，可以对铝材进行阳极氧化处理，形成氧化膜，也即是说，第二固定件20包括铝材和设于铝材外表面的氧化膜(氧化铝)。

示例性地，保护层的材料包括氧化钇(Y₂O₃)。

以上对本申请实施例提供的电极固定组件与干法刻蚀设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种电极固定组件，其特征在于，包括第一固定件和第二固定件，其中，所述第一固定件的材料的硬度大于所述第二固定件的材料的硬度；

所述电极固定组件用于设置在干法刻蚀设备中以将上部电极固定在设备本体上，所述第一固定件和所述第二固定件设置于所述上部电极和所述设备本体之间，其中，所述第一固定件远离所述第二固定件的一侧朝向所述设备本体设置，所述第二固定件远离所述第一固定件的一侧朝向所述上部电极设置。

2.根据权利要求1所述的电极固定组件，其特征在于，所述第二固定件的材料包括铝，所述第一固定件的材料包括硬度大于铝的金属材料。

3.根据权利要求2所述的电极固定组件，其特征在于，所述第一固定件的材料包括铁、铁合金、钨、钨合金、钒、钒合金、锰、锰合金、铱、铱合金、钼、钼合金、钴、钴合金、锆、锆合金、铍、铍合金、钛、钛合金、铬、铬合金、钽、钽合金、镍、镍合金、铌和铌合金中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的电极固定组件，其特征在于，所述第一固定件的厚度与所述第二固定件的厚度的比值为(1～5):(8～12)。

5.根据权利要求1所述的电极固定组件，其特征在于，所述第二固定件的外表面设有保护层。

6.根据权利要求5所述的电极固定组件，其特征在于，所述保护层的材料包括氧化钇。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电极固定组件，其特征在于，所述第一固定件上设有第一安装孔，所述第二固定件上设有第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔对应设置；和/或

所述第一固定件上设有第四安装孔，所述第二固定件上设有第五安装孔，所述第四安装孔和所述第五安装孔对应设置。

8.一种干法刻蚀设备，其特征在于，包括：

设备本体，具有内腔；

上部电极，设于所述设备本体的内腔中；

电极固定组件，所述电极固定组件为如权利要求1-6中任一项所述的电极固定组件，所述电极固定组件设于所述设备本体的内腔中，所述上部电极、所述电极固定组件和所述设备本体连接，所述第一固定件和所述第二固定件设置于所述上部电极和所述设备本体之间，其中，所述第一固定件远离所述第二固定件的一侧朝向所述设备本体设置，所述第二固定件远离所述第一固定件的一侧朝向所述上部电极设置；

下部电极，设置于所述设备本体的内腔中，所述下部电极与所述上部电极相对设置。

9.根据权利要求8所述的干法刻蚀设备，其特征在于，所述第一固定件上设有第一安装孔，所述第二固定件上设有第二安装孔，所述设备本体上设有第三安装孔，所述第一安装孔、所述第二安装孔和所述第三安装孔对应设置，所述第一固定件、所述第二固定件以及所述设备本体通过贯穿于所述第一安装孔、所述第二安装孔和所述第三安装孔中的第一紧固件固定连接；和/或

所述第一固定件上设有第四安装孔，所述第二固定件上设有第五安装孔，所述上部电极上设有第六安装孔，所述第四安装孔、所述第五安装孔和所述第六安装孔对应设置，所述第一固定件、所述第二固定件以及所述上部电极通过贯穿于所述第四安装孔、所述第五安装孔和所述第六安装孔中的第二紧固件固定连接。

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