一種蝕刻設(shè)備及反應(yīng)槽裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種蝕刻設(shè)備及反應(yīng)槽裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體基板的制造中，等離子體蝕刻工藝可被用于去除材料層或膜層，以在基板上形成圖案，例如形成圖案化的硅晶圓。用于顯示面板的低溫多晶硅(LowT emperatureP loy_silicon，LTPS)基板具有更快的電子迀移速率、薄膜電路面積小、可以使顯示面板獲得更高的分辨率等優(yōu)點(diǎn)，因而越來(lái)越受廠商的歡迎和重視。
[0003]在低溫多晶硅基板的制造過(guò)程中，通常需要對(duì)層間介電層(ILD)進(jìn)行蝕刻以在源漏極層和低溫多晶娃半導(dǎo)體層形成孔洞。層間介電層由SiNx層和Si02層構(gòu)成，而蝕刻劑一般采用CF4,因此蝕刻劑和層間介電層的反應(yīng)為典型的發(fā)熱反應(yīng)，將會(huì)導(dǎo)致基板溫度升高，尤其是基板邊緣部分的溫度會(huì)明顯上升，而基板溫度過(guò)高容易誘發(fā)電弧等效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種蝕刻設(shè)備及反應(yīng)槽裝置，能夠提高蝕刻過(guò)程對(duì)待蝕刻基板的散熱能力，進(jìn)而減小基板的溫度。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，包括反應(yīng)腔室和用于承載待蝕刻基板的下部電極，所述下部電極設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)，所述下部電極包括內(nèi)部區(qū)域和位于所述內(nèi)部區(qū)域周圍的外圍區(qū)域;還包括第一冷卻部和第二冷卻部，所述第一冷卻部和所述第二冷卻部分別用于連接冷卻設(shè)備，所述第一冷卻部設(shè)置在所述下部電極的內(nèi)部區(qū)域，所述第二冷卻部設(shè)置在所述下部電極的外圍區(qū)域。
[0006]其中，所述第一冷卻部和所述第二冷卻部相互獨(dú)立，所述第一冷卻部連接至所述冷卻設(shè)備的第一冷卻通道，所述第二冷卻部連接至所述冷卻設(shè)備的第二冷卻通道，所述第一冷卻通道和所述第二冷卻通道相互獨(dú)立。
[0007]其中，所述第一冷卻部包括四個(gè)相互連通的冷卻單元，所述第二冷卻部包括兩個(gè)連通的冷卻單元。
[0008]其中，還包括上部電極，所述反應(yīng)腔室包括頂壁和底壁，所述上部電極固定在所述頂壁上，所述下部電極固定在所述底壁上以與所述上部電極相對(duì)設(shè)置。
[0009]其中，所述上部電極上設(shè)置有多個(gè)陶瓷氣孔。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種蝕刻設(shè)備，包括反應(yīng)槽裝置和冷卻設(shè)備;所述反應(yīng)槽裝置包括反應(yīng)腔室和用于承載待蝕刻基板的下部電極，所述下部電極設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)，所述下部電極包括內(nèi)部區(qū)域和位于所述內(nèi)部區(qū)域周圍的外圍區(qū)域;還包括第一冷卻部和第二冷卻部，所述第一冷卻部和所述第二冷卻部分別連接所述冷卻設(shè)備，所述第一冷卻部設(shè)置在所述下部電極的內(nèi)部區(qū)域，所述第二冷卻部設(shè)置在所述下部電極的外圍區(qū)域。
[0011]其中，所述第一冷卻部和所述第二冷卻部相互獨(dú)立，所述第一冷卻部連接至所述冷卻設(shè)備的第一冷卻通道，所述第二冷卻部連接至所述冷卻設(shè)備的第二冷卻通道，所述第一冷卻通道和所述第二冷卻通道相互獨(dú)立。
[0012]其中，所述第一冷卻部包括四個(gè)相互連通的冷卻單元，所述第二冷卻部包括兩個(gè)連通的冷卻單元。
[0013]其中，所述反應(yīng)槽裝置還包括上部電極，所述反應(yīng)腔室包括頂壁和底壁，所述上部電極固定在所述頂壁上，所述下部電極固定在所述底壁上以與所述上部電極相對(duì)設(shè)置。
[0014]其中，所述上部電極上設(shè)置有多個(gè)陶瓷氣孔。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的反應(yīng)槽裝置中，第一冷卻部設(shè)置在下部電極的內(nèi)部區(qū)域，第二冷卻部設(shè)置在下部電極的外圍區(qū)域，通過(guò)設(shè)置兩個(gè)冷卻部對(duì)下部電極的溫度進(jìn)行控制，進(jìn)而控制位于下部電極上的待蝕刻基板的溫度，從而能夠提高蝕刻過(guò)程對(duì)待蝕刻基板的散熱能力，能夠有效降低待蝕刻基板的溫度，從而減小電弧效應(yīng)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]參閱圖1，本發(fā)明蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置一實(shí)施方式中，蝕刻設(shè)備為等離子蝕刻設(shè)備，反應(yīng)槽裝置包括:反應(yīng)腔室11和用于承載待蝕刻基板20的下部電極12。下部電極12設(shè)置在反應(yīng)腔室11內(nèi)。
[0019]其中，下部電極12包括內(nèi)部區(qū)域121和位于內(nèi)部區(qū)域121外圍的外部區(qū)域122。
[0020]反應(yīng)槽裝置還包括第一冷卻部13和第二冷卻部14。其中第一冷卻部13設(shè)置在下部電極12的內(nèi)部區(qū)域121，第二冷卻部14設(shè)置在下部電極12的外部區(qū)域122。
[0021 ]其中，第一冷卻部13和第二冷卻部14分別連接冷卻設(shè)備30，由此實(shí)現(xiàn)散熱。本實(shí)施方式中，通過(guò)在下部電極12的內(nèi)部區(qū)域121和外圍區(qū)域122分別設(shè)置冷卻部，由此可以有效提高系統(tǒng)的冷卻能力，能夠大大降低待蝕刻基板20的溫度，從而可以減小蝕刻過(guò)程的電弧等效應(yīng)。
[0022]進(jìn)一步地，在本發(fā)明反應(yīng)槽裝置中，第一冷卻部13和第二冷卻部14相互獨(dú)立，第一冷卻部13連接冷卻設(shè)備30的第一冷卻通道31，第二冷卻部14連接冷卻設(shè)備30的第二通道32，其中第一冷卻通道31和第二冷卻通道32相互獨(dú)立。通過(guò)設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的冷卻通道分別對(duì)下部電極12的內(nèi)部和邊緣的溫度進(jìn)行控制，能夠進(jìn)一步提高散熱效果。
[0023]其中，第一冷卻部13和第二冷卻部14可以采用冷卻液體的方式進(jìn)行散熱，例如第一冷卻部13和第二冷卻部14可以是管路形成，分別與冷卻設(shè)備30的對(duì)應(yīng)冷卻通道形成循環(huán)冷卻液體管路，圖中箭頭方向表示冷卻液體的循環(huán)路徑。當(dāng)需要進(jìn)行散熱時(shí)，由冷卻設(shè)備30提供冷卻液體，當(dāng)冷卻液體流經(jīng)第一冷卻部13、第二冷卻部14后將熱能帶走。
[0024]進(jìn)一步地，第一冷卻部13包括四個(gè)冷卻單元131，四個(gè)冷卻單元131可以是相互連通的冷卻管道，或者其他冷卻機(jī)構(gòu)。第二冷卻部14包括兩個(gè)冷卻單元141，兩個(gè)冷卻單元141為相互連通的冷卻管道。其中，第二冷卻部14圍繞在第一冷卻部13的周圍，用以進(jìn)行下部電極12的邊緣的冷卻。當(dāng)然，在其他方式中，第一冷卻部13可以僅包括兩個(gè)冷卻單元，或者包括六個(gè)或更多個(gè)冷卻單元，第二冷卻部14可以包括三個(gè)或更多個(gè)冷卻單元，對(duì)此不做限定。
[0025]通過(guò)使第二冷卻部14圍繞在第二冷卻部13周圍，并且利用獨(dú)立的冷卻通道對(duì)下部電極12的內(nèi)部和邊緣進(jìn)行冷卻，可以有效提高冷卻能力，能夠大大降低蝕刻過(guò)程基板20邊緣的溫度。
[0026]當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，第二冷卻部14也可以是設(shè)置在下部電極12的周圍，例如包圍下部電極12，或者也可以設(shè)置在下部電極12的本體之外的其他的位置。此外，第一冷卻部13和第二冷卻部14還可以連接至不同的冷卻設(shè)備以形成兩個(gè)獨(dú)立的冷卻通道，進(jìn)而提高散熱效果。
[0027]繼續(xù)參閱圖1，本實(shí)施方式的反應(yīng)槽裝置中，還包括上部電極15。反應(yīng)腔室11包括頂壁111和底壁112，上部電極15固定在底壁111上，下部電極12固定在底壁112上以與上部電極15相對(duì)設(shè)置。通過(guò)上部電極15和下部電極12的共同作用，以在反應(yīng)腔室內(nèi)形成等離子或離子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)待蝕刻基板20的蝕刻。
[0028]其中，上部電極15設(shè)置有多個(gè)陶瓷氣孔151，例如可以在上部電極15先形成通孔，然后在通孔內(nèi)安裝陶瓷氣孔151。通過(guò)陶瓷氣孔151的作用，可以避免氣孔內(nèi)部因長(zhǎng)期通過(guò)腐蝕性氣體而被腐蝕的問(wèn)題，有利于節(jié)省維護(hù)成本。
[0029]本發(fā)明反應(yīng)槽裝置可以適用于低溫多晶硅基板的蝕刻，也可適用于非晶硅基板或其他半導(dǎo)體基板的蝕刻。
[0030]本發(fā)明還提供一種蝕刻設(shè)備的實(shí)施方式，蝕刻設(shè)備包括前述所述的反應(yīng)槽裝置和冷卻設(shè)備。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，其特征在于，包括反應(yīng)腔室和用于承載待蝕刻基板的下部電極，所述下部電極設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)，所述下部電極包括內(nèi)部區(qū)域和位于所述內(nèi)部區(qū)域周圍的外圍區(qū)域； 還包括第一冷卻部和第二冷卻部，所述第一冷卻部和所述第二冷卻部分別用于連接冷卻設(shè)備，所述第一冷卻部設(shè)置在所述下部電極的內(nèi)部區(qū)域，所述第二冷卻部設(shè)置在所述下部電極的外圍區(qū)域。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)槽裝置，其特征在于，所述第一冷卻部和所述第二冷卻部相互獨(dú)立，所述第一冷卻部連接至所述冷卻設(shè)備的第一冷卻通道，所述第二冷卻部連接至所述冷卻設(shè)備的第二冷卻通道，所述第一冷卻通道和所述第二冷卻通道相互獨(dú)立。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)槽裝置，其特征在于，所述第一冷卻部包括四個(gè)相互連通的冷卻單元，所述第二冷卻部包括兩個(gè)連通的冷卻單元。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)槽裝置，其特征在于，還包括上部電極，所述反應(yīng)腔室包括頂壁和底壁，所述上部電極固定在所述頂壁上，所述下部電極固定在所述底壁上以與所述上部電極相對(duì)設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)槽裝置，其特征在于，所述上部電極上設(shè)置有多個(gè)陶瓷氣孔。6.一種蝕刻設(shè)備，其特征在于，包括反應(yīng)槽裝置和冷卻設(shè)備； 所述反應(yīng)槽裝置包括反應(yīng)腔室和用于承載待蝕刻基板的下部電極，所述下部電極設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)，所述下部電極包括內(nèi)部區(qū)域和位于所述內(nèi)部區(qū)域周圍的外圍區(qū)域;還包括第一冷卻部和第二冷卻部，所述第一冷卻部和所述第二冷卻部分別連接所述冷卻設(shè)備，所述第一冷卻部設(shè)置在所述下部電極的內(nèi)部區(qū)域，所述第二冷卻部設(shè)置在所述下部電極的外圍區(qū)域。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻設(shè)備，其特征在于，所述第一冷卻部和所述第二冷卻部相互獨(dú)立，所述第一冷卻部連接至所述冷卻設(shè)備的第一冷卻通道，所述第二冷卻部連接至所述冷卻設(shè)備的第二冷卻通道，所述第一冷卻通道和所述第二冷卻通道相互獨(dú)立。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻設(shè)備，其特征在于，所述第一冷卻部包括四個(gè)相互連通的冷卻單元，所述第二冷卻部包括兩個(gè)連通的冷卻單元。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)槽裝置還包括上部電極，所述反應(yīng)腔室包括頂壁和底壁，所述上部電極固定在所述頂壁上，所述下部電極固定在所述底壁上以與所述上部電極相對(duì)設(shè)置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蝕刻設(shè)備，其特征在于，所述上部電極上設(shè)置有多個(gè)陶瓷氣孔。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，包括反應(yīng)腔室和用于承載待蝕刻基板的下部電極，所述下部電極設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)，所述下部電極包括內(nèi)部區(qū)域和位于所述內(nèi)部區(qū)域周圍的外圍區(qū)域；還包括第一冷卻部和第二冷卻部，所述第一冷卻部和所述第二冷卻部分別用于連接冷卻設(shè)備，所述第一冷卻部設(shè)置在所述下部電極的內(nèi)部區(qū)域，所述第二冷卻部設(shè)置在所述下部電極的外部區(qū)域。通過(guò)上述方式，本發(fā)明能夠提高對(duì)待蝕刻基板的散熱能力，以有效降低待蝕刻基板的溫度，進(jìn)而減小電弧效應(yīng)。
【IPC分類】H01L21/3065, H01L21/67
【公開(kāi)號(hào)】CN105513958
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511003360
【發(fā)明人】柳昌模
【申請(qǐng)人】武漢華星光電技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日