技术领域
[0001] 本
申请涉及刻蚀技术领域，特别是涉及一种
干法刻蚀设备及刻蚀方法。
背景技术
[0002] 刻蚀是
半导体器件制造工艺中除去不需要的部分的工艺。主要分为用化学溶液进行化学刻蚀的湿法刻蚀，和用气体进行
腐蚀的干法刻蚀。其中，干法刻蚀不用化学溶液而用腐蚀性气体或
等离子体进行刻蚀，可以实现
各向异性刻蚀，使
电路图形变得更精细，适用于要求高
精度的精细工艺。随着显示技术对半导体制造工艺的要求越来精密，干刻蚀得到越来越广泛的使用，相应的对干法刻蚀设备也要提出较高的标准。
[0003] 本申请的
发明人在长期的研发过程中，发现目前的干法刻蚀设备对上部
电极线圈设计为固定人工可调式，具体请参阅图1，图1是
现有技术中干法刻蚀设备一实施方式的剖面结构示意图。该刻蚀设备包括用于激发产生等离子体的电极线圈101，电极线圈101由
连接杆102固定安装在刻蚀设备的顶部，因为连接杆102是固定不可调节的，因此，若要调整电极线圈101的
位置，则需要重新进行吊装、拆卸、安装等一系列动作，造成人
力物力上的消耗，增大生产成本。
发明内容
[0004] 本申请主要解决的技术问题是提供一种干法刻蚀设备及刻蚀方法，能够自动控制调节刻蚀装置对
基板的刻蚀速率，提升产品良率。
[0005] 为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种干法刻蚀设备，所述刻蚀设备包括：刻蚀装置，刻蚀装置包括电极线圈和调节机构，电极线圈用于激发产生等离子体以对基板进行刻蚀，调节机构与电极线圈连接，用于调整电极线圈与基板之间的距离；检测装置，用于检测基板的刻蚀程度；
控制器，分别耦接调节机构和检测装置，用于获取基板的刻蚀程度，并根据刻蚀程度控制调节机构调整电极线圈与基板之间的距离，以控制刻蚀装置对基板的刻蚀速率。
[0006] 为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种干法刻蚀方法，所述方法利用上述的干法刻蚀设备对基板进行刻蚀，所述方法包括：将基板置于刻蚀反应室中，利用刻蚀装置对基板进行刻蚀；利用检测装置检测基板的刻蚀程度，并将检测结果发送至控制器；控制器根据刻蚀程度控制调节机构调整电极线圈与基板之间的距离，以控制刻蚀装置对基板的刻蚀速率。
[0007] 本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种干法刻蚀装置，该装置中设置有调节机构，利用调节机构能够调整电极线圈与基板之间的距离，进而调整刻蚀装置对基板的刻蚀速率。同时，该装置中还包括检测装置和控制器，能够检测基板的刻蚀程度，并根据检测结果控制调节机构运作，以自动控制调节刻蚀装置对基板的刻蚀速率，提升产品良率。
附图说明
[0008] 图1是现有技术中干法刻蚀设备一实施方式的剖面结构示意图；
[0009] 图2是本申请干法刻蚀设备第一实施方式的剖面结构示意图；
[0010] 图3a是本申请干法刻蚀设备第二实施方式的俯视结构示意图；
[0011] 图3b是本申请干法刻蚀设备第二实施方式的仰视结构示意图；
[0012] 图4是本申请干法刻蚀方法第一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
[0013] 为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举
实施例对本申请进一步详细说明。
[0014] 本申请提供一种干法刻蚀设备，该设备中设置有调节机构，能够驱动调节电极线圈与基板之间的距离，进而调整刻蚀装置对基板的刻蚀速率。同时，该设备中还增加了检测基板刻蚀程度的检测装置以及控制器，能够自动调整刻蚀装置对基板的刻蚀速率。
[0015] 请参阅图2，图2是本申请干法刻蚀设备第一实施方式的剖面结构示意图。在该实施方式中，刻蚀设备20包括刻蚀装置201、检测装置202和控制器(图未示)。其中，刻蚀装置201包括电极线圈2011和调节机构2012，电极线圈2011用于激发产生等离子体以对基板进行刻蚀，调节机构2012与电极线圈2011连接，用于调整电极线圈2011与基板之间的距离。检测装置202用于检测基板的刻蚀程度。控制器分别耦接调节机构2012和检测装置202，控制器用于获取基板的刻蚀程度，并根据刻蚀程度控制调节机构2012调整电极线圈与基板之间的距离，以控制刻蚀装置202对基板的刻蚀速率。
[0016] 具体地，该干法刻蚀设备利用等离子体对基板进行溅射刻蚀，溅射过程中，改变等离子体与基板之间的距离能够改变溅射轰击力度，以改变刻蚀装置对基板的刻蚀速率。如减小等离子体与基板之间的距离，能够增大溅射轰击力度，进而加快刻蚀装置对基板的刻蚀速率。该实施方式中，设置有调节机构，能够驱动调节电极线圈的位置，改变电极线圈与基板之间的距离，以灵活控制刻蚀装置对基板的刻蚀速率。相较于现有技术中固定结构的电极线圈，能够减少调整安装工序，省去人工调节的成本，实现电极线圈的
自动调节。另外通过设置检测装置和控制器，能够实时准确检测刻蚀程度，监控刻蚀
进程，并根据检测的刻蚀程度自动控制调节机构调节电极线圈的位置，进而控制刻蚀速率。降低生产成品，提高产品良率。
[0017] 可选地，在一实施方式中，检测装置202为光感
传感器，光感传感器用于检测基板的透光率，以根据透光率判断基板的刻蚀程度。
[0018] 其中，该刻蚀设备用于对基板表面的金属层进行刻蚀，金属层具有遮光性，不同厚度的金属层遮光程度不同，也就使基板表面的透光率不同。因此，通过判断透光率的大小，能够判断金属层的厚度，进而也就能够判断基板的刻蚀程度。如随着基板刻蚀程度的增大，金属层变薄，基板的透光性变大，金属
覆盖区域由暗变亮，这种光线
亮度变化能够被光传感器检测到，因此，本申请利用光传感器检测基板的刻蚀程度。
[0019] 具体地，刻蚀设备还包括机台203，机台203用于承载待刻蚀基板204，光感传感器202设置在机台203上，在对基板进行刻蚀时，将基板置于光感传感器202上方，随着刻蚀反应进行，光感传感器202能够检测到基板的透光性变化。
[0020] 请参阅图3，图3a是本申请干法刻蚀设备第二实施方式的俯视结构示意图，图3b是本申请干法刻蚀设备第二实施方式的仰视结构示意图。在该实施方式中，电极线圈301和光感传感器302为多个，光感传感器302与电极线圈301的个数相同，并一一相对应设置，多个光感传感器302阵列排布在机台上。通过将光传感器与
电机线圈一一对应设置，控制器能够根据不同传感器发来的
信号，对应调整相对应电极线圈的位置，提高控制的精确性。
[0021] 可选地，在一实施方式中，该刻蚀设备能够实现基板表面不同区域的均一性刻蚀。具体地，控制器为PID(比例(proportion)-积分(integral)-微分(derivative))控制器，能够基于检测装置的反馈实现闭环控制。
[0022] 具体地，将基板置于刻蚀反应室中，利用刻蚀装置对基板进行刻蚀，利用多个光传感器检测基板多个区域的刻蚀程度，并将检测数据发送给控制器；控制器用于比较不同区域的刻蚀程度是否均等，并在至少两个刻蚀区域的刻蚀程度不均等时，控制调节机构调整电极线圈与基板之间的距离，以控制刻蚀装置对基板表面不同区域的刻蚀速率。如，光传感器检测到第一区域的透光率大于第二区域的透光率，说明第一区域的刻蚀程度大于第二区域的刻蚀程度，此时，应控制调整加快第二区域的刻蚀速率，或减慢第一区域的刻蚀速率。具体控制调节机构驱动调节电极线圈的位置，以增大对应第二区域的电极线圈与基板之间的距离，加快第二区域的刻蚀速率；或者控制调节机构驱动调节电极线圈的位置，以减小对应第一区域的电极线圈与基板之间的距离，减慢第一区域的刻蚀速率。不断循环反馈，实现基板表面不同区域的刻蚀程度均等。
[0023] 在另一实施方式中，控制器用于分别单独控制基板表面不同区域的刻蚀速率。控制器接收检测装置的检测数据，将该数据与预设的刻蚀程度进行比较，判断是否达到预设刻蚀程度，或者控制是否在预定时间内达到预设刻蚀程度。
[0024] 可选地，在另一实施方式中，光感传感器活动设置在机台上，以根据基板的大小或位置调整检测点。具体地，基板大小类型不同，需要刻蚀的区域将不同，将光感传感器活动设置，能够适应检测不同大小类型的基板，增强该设备的通用性。另外，也可以设置光传感器按照预定速率沿基板移动，以活动检测某一区域范围内的刻蚀程度，不仅能够减少光传感器的数量，同时还能够更大区域，更大程度的检测基板的刻蚀程度，确保刻蚀均一性。
[0025] 可选地，在一实施方式中，调节机构为升降机构，升降机构包括升降部和驱动部，升降部为与驱动部驱动连接的升降杆，升降部与电极线圈连接，能够在驱动部的驱动下带动电极线圈升降，以调整电极线圈与基板之间的距离。在其他实施方式中，调节机构还可以驱动调节电极线圈前后左右活动，以实现对基板不同区域的刻蚀。
[0026] 在一实施方式中，刻蚀设备还包括显示装置，显示装置与控制器连接，用于显示基板表面的刻蚀程度。另外，刻蚀设备还包括设置在电极线圈下方的陶瓷天板，用于围设待刻蚀基板的陶瓷边框，通气孔等其他部件。
[0027] 基于上述干法刻蚀设备，本申请还提供一种干法刻蚀方法。请参阅图4，图4是本申请干法刻蚀方法第一实施方式的结构示意图。在该实施方式中，干法刻蚀方法包括：
[0028] S401：将基板置于刻蚀反应室中，利用刻蚀装置对基板进行刻蚀。
[0029] 具体地，刻蚀反应室为
真空反应室，可以利用驱动传送装置将基板送入刻蚀反应室，并在刻蚀完成后输出刻蚀好的基板。
[0030] S402：利用检测装置检测基板的刻蚀程度，并将检测结果发送至控制器。
[0031] 其中，检测装置为光感传感器，光感传感器用于检测基板的透光率，以根据透光率判断基板的刻蚀程度。
[0032] 具体地，该方法用于对基板表面的金属层进行刻蚀，金属层具有遮光性，不同厚度的金属层遮光程度不同，也就使基板表面的透光率不同。随着刻蚀程度增大，金属层变薄，遮光性减弱，金属覆盖区域由暗变亮，基板表面透光率变大。
[0033] S403：控制器根据刻蚀程度控制调节机构调整电极线圈与基板之间的距离，以控制刻蚀装置对基板的刻蚀速率。
[0034] 其中，控制调节机构减小电极线圈与基板之间的距离，以增大刻蚀装置对基板的刻蚀速率；或控制调节机构增大电极线圈与基板之间的距离，以减小刻蚀装置对基板的刻蚀速率。
[0035] 利用该方法能够实现基板表面不同区域的刻蚀程度均等，具体地，利用多个光传感器检测基板多个区域的刻蚀程度，并将检测数据发送给控制器；控制器用于比较不同区域的刻蚀程度是否均等，并在至少两个刻蚀区域的刻蚀程度不均等时，控制调节机构调整电极线圈与基板之间的距离，以控制刻蚀装置对基板表面不同区域的刻蚀速率。如，光传感器检测到第一区域的透光率大于第二区域的透光率，说明第一区域的刻蚀程度大于第二区域的刻蚀程度，此时，应控制调整加快第二区域的刻蚀速率，或减慢第一区域的刻蚀速率。具体控制调节机构驱动调节电极线圈的位置，以增大对应第二区域的电极线圈与基板之间的距离，加快第二区域的刻蚀速率；或者控制调节机构驱动调节电极线圈的位置，以减小对应第一区域的电极线圈与基板之间的距离，减慢第一区域的刻蚀速率。不断循环反馈，实现基板表面不同区域的刻蚀程度均等。
[0036] 以上方案，本申请提供一种干法刻蚀装置，该装置中设置有调节机构，利用调节机构能够调整电极线圈与基板之间的距离，进而调整刻蚀装置对基板的刻蚀速率。同时，该装置中还包括检测装置和控制器，能够检测基板的刻蚀程度，并根据检测结果控制调节机构运作，以自动控制调节刻蚀装置对基板的刻蚀速率，提升产品良率。
[0037] 以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的
专利范围，凡是利用本申请
说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
