專利名稱：等離子箱體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種等離子箱體，更詳細地說，涉及一種用于干蝕刻的電容耦合等離子(CCP)箱體。
背景技術：
在制造液晶顯示器過程中，形成等離子的方法有電容耦合等離子(CCP)方法、感應耦合等離子(ICP)方法等。特別是，通過產生等離子的感應電磁場的感應耦合等離子(ICP)方法可以形成高密度等離子，并且通過利用偏壓電源其易于控制離子能，因此被廣泛使用。另一方面，雖然CCP方法比ICP方法形成低密度等離子，但因其具有設備簡單的優(yōu)勢，所以在干蝕刻等領域廣泛使用。
圖1示出了利用電容耦合等離子的傳統(tǒng)干蝕刻裝置。
如圖1所示，干蝕刻裝置100包括電容耦合等離子箱體110及主電源部120。
電容耦合等離子箱體110包括接收器111、下部電極112、以及上部電極113。
接收器111設置在CCP等離子箱體110內部的下部部件上并支撐用于蝕刻而涂有感光性材料的面板。下部電極112接觸接收器111底部并給接收器111提供功率。上部電極113設置在CCP等離子箱體110內部的上部部件上，并作為參考電極相對于下部電極112接地。
主電源部120包括主電源121及阻抗匹配電路122。
主電源121是具有預定頻率及預定振幅的交流(AC)功率，并與下部電極112連接。阻抗匹配電路122電連接在下部電極112和主電源121之間，并防止從主電源121施加的交流功率在下部電極112處反向。
就這種配置而言，如下操作傳統(tǒng)的干蝕刻裝置100。
首先，在接收器111上安裝反應面板。然后，用真空泵(未示出)通過排氣口(未示出)排出來自CCP等離子箱體110內所有氣體，從而使CCP等離子箱體110內抽成真空。因此，通過注入口(未示出)向CCP等離子箱體110注入反應氣體。
完成用于蝕刻工藝的準備后，提供交流功率并開始進行蝕刻。
從主電源121給下部電極112提供交流功率，在下部電極112和上部電極113之間產生時變電場。該時變電場將反應氣體分離成離子、負電荷、及原子團。這時，離子通過電力與反應面板的薄膜進行物理碰撞和化學反應，而原子團通過擴散與反應面板的薄膜進行物理碰撞和化學反應，從而刻蝕反應面板。特別是，在響應離子蝕刻(RIE，Responsive Ion Etching)的情況下，因為離子通過電場加速并與薄膜碰撞進行碰撞，所以根據電場進行各向異性刻蝕。
然而，在傳統(tǒng)的干蝕刻裝置100中，用于蝕刻的偏壓電場根據主電源121的振幅及頻率變化。因此，對于精確控制諸如蝕刻率、刻蝕剖面、以及選擇比這樣的蝕刻條件是有限度的。
發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個方面在于提供一種等離子箱體，其中可以精確調節(jié)諸如蝕刻率、刻蝕剖面、及選擇比這樣的蝕刻條件。
本發(fā)明的另一方面和/或優(yōu)點，部分地將在以下描述中闡明且部分地從該描述中變得顯而易見，或通過本發(fā)明的實施進行理解。
本發(fā)明的上述和/或其它方面通過提供一種等離子箱體實現，該等離子箱體包括下部電極和上部電極而且用于干蝕刻液晶顯示器，包括主電源部，包括用于產生具有預定主頻率的主電壓的主電源和用于阻抗匹配主電壓的第一阻抗匹配電路；偏壓電源部，包括用于產生具有預定偏壓頻率的偏電壓的偏壓電源和用于阻抗匹配偏電壓的第二阻抗匹配電路；以及混頻器，與第一阻抗匹配電路和第二阻抗匹配電路連接、接收并混合主電壓和偏電壓，及向下部電極和上部電極中的一個電極輸出混合電壓。
根據本發(fā)明的一個方面，該等離子箱體還包括至少一個輔助電源部，該輔助電源部包括用于產生具有預定頻率的輔助電壓的輔助電源和用于阻抗匹配輔助電壓的輔助阻抗匹配電路，其中混頻器與輔助電源部的阻抗匹配電路連接，接收并混合主電壓、偏電壓、和輔助電壓，并向下部電極和上部電極中的一個輸出混合電壓。
根據本發(fā)明的一個方面，混頻器通過相加接收電壓輸出混合電壓。
根據本發(fā)明的一個方面，偏壓頻率低于主頻率。
本發(fā)明的這些和其它方面和優(yōu)點，將通過參照附圖詳細地描述其優(yōu)選具體實施例變得更加顯而易見，其中圖1是利用電容耦合等離子的傳統(tǒng)干蝕刻裝置的示意圖；以及圖2是根據本發(fā)明實施例的利用電容耦合等離子的干蝕刻裝置的示意圖。
具體實施例方式
現將本發(fā)明參照實施例和附圖更全面地描述，其中在全篇說明書中相同標號代表相同元件。為了參照
本發(fā)明，下面將實施例進行描述。
圖2是根據本發(fā)明實施例的利用電容耦合等離子的干蝕刻裝置的示意圖。
如圖2所示，干蝕刻裝置1包括電容耦合等離子箱體10及電源部20。
電容耦合等離子箱體10包括接收器11、下部電極12、及上部電極13。接收器11設置在CCP等離子箱體10內部的下部部件上并支撐用于蝕刻而涂有感光性材料的面板。上部電極12接觸接收器11底部并向接收器11提供功率。上部電極13設置在CCP等離子箱體10內部的上部部件上，并作為參考電極相對于下部電極12接地。
電源部20包括主電源部30、偏壓電源部40、及混頻器50。
主電源部30包括主電源31和第一阻抗匹配電路32。主電源31提供具有預定角頻率(ω1)及預定振幅(E1)的交流(AC)電源，并與混頻器50相連。第一阻抗匹配電路32連接在混頻器50和主電源31之間，并防止從主電源31施加的交流(AC)功率在混頻器50中發(fā)生反向。
偏壓電源部40包括偏壓電源41和第二阻抗匹配電路42。偏壓電源41提供具有預定角頻率(ω2)及預定振幅(E2)的交流電源，并與混頻器50相連。這里，因為越重的粒子對低頻率的反應越好。因此，優(yōu)選地，引起離子與反應面板碰撞的偏壓電源41的角頻率(ω2)小于主電源31的角頻率(ω1)。
第二阻抗匹配電路42連接在混頻器50和偏壓電源41之間，并防止偏壓電源41在混頻器50中引起方向。
混頻器50從主電源部30的主電源31和偏壓電源部41的偏壓電源41分別交流(AC)功率，并且向下部電極12輸出預定的混合交流功率。提供混頻器50以防止下部電極12直接與主電源31和偏壓電源41連接以便給兩個電源提供雙向交流(AC)功率。在此，混頻器50通過諸如疊加這樣的操作混合來自主電源31和偏壓電源部41相應的交流(AC)功率。在該實施例中，疊加用于混合交流(AC)功率，但是應該意識到其它操作也是可應用的。
從混頻器50向下部電極12輸出的電壓(Vo)如下。
方程式1Vo＝E1cos(ω1t)+E2cos(ω2t)這時，若主電源31的角頻率(ω1)比偏壓電源41的角頻率(ω2)更大時，方程式1近似于下列方程式2。
方程式2Vo＝E1cos(ω1t)+E1+(E2-E1)cos(ω2t)，其中ω1＞＞ω2。
施加到下部電極12的電壓(Vo)包括用于產生等離子的“E1cos(ω1t)”以及用于調節(jié)蝕刻條件的“E1+(E2-E1)cos(ω2t)”。
這種用于調節(jié)蝕刻條件的電壓，可以通過提供具有預定頻率和預定振幅的至少一個輔助電源，從而更精確地控制蝕刻。
例如，主電源部30提供具有13.56MHz頻率的主功率，并且偏壓電源部40單獨提供具有幾MHz或幾百kHz的頻率的偏壓電源。這里，使用混頻器50用于防止當具有不同頻率的電源相互耦合而產生的反向電流，具有不同頻率電源，且同時用于提供主電源和偏壓電源。
就這種配置而言，如下操作根據本發(fā)明實施例的傳統(tǒng)的干蝕刻裝置1。
首先，涂布感光性材料的反應面板安裝在接受器11的中心。將CCP等離子箱體10抽真空，并將反應氣體注入CCP等離子箱體10。然后，通過電源部20的主電源31和偏壓電源41將反應氣體轉換成等離子。然后，離子通過電場被加速并與反應面板的薄膜碰撞，其中沒有涂布感光性材料的部分薄膜通過離子刻蝕。
根據本發(fā)明的一方面，可以將偏壓電源的頻率和振幅進行變化以調整諸如蝕刻率、刻蝕剖面、選擇比等這類的刻蝕條件，保持等離子的密度。
綜上所述，本發(fā)明提供一種等離子箱體，其中將諸如蝕刻率、刻蝕剖面、選擇比等這類的刻蝕條件進行精確調整。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求范圍之內。
權利要求
1.一種等離子箱體，包括下部電極和上部電極，并用于干蝕刻液晶顯示器，其特征在于，包括主電源部，包括用于產生具有預定主頻率的主電壓的主電源和用于阻抗匹配所述主電壓的第一阻抗匹配電路；偏壓電源部，包括用于產生具有預定偏壓頻率的偏電壓的偏壓電源和用于阻抗匹配所述偏電壓的第二阻抗匹配電路；以及混頻器，與所述第一阻抗匹配電路和所述第二阻抗匹配電路連接、接收并混合所述主電壓和所述偏電壓，及向所述下部電極和所述上部電極中的一個電極輸出所述混合電壓。
2.根據權利要求1所述的等離子箱體，其特征在于，還包括至少一個輔助電源部，所述輔助電源部包括用于產生具有預定頻率的輔助電壓的輔助電源和用于阻抗匹配所述輔助電壓的輔助阻抗匹配電路，其中所述混頻器與所述輔助電源部的所述輔助阻抗匹配電路連接，接收并混合所述主電壓、所述偏電壓、以及所述輔助電壓，并向所述下部電極和所述上部電極中的一個輸出所述混合電壓。
3.根據權利要求1所述的等離子箱體，其特征在于，所述混頻器通過相加所述接收電壓輸出所述混合電壓。
4.根據權利要求2所述的等離子箱體，其特征在于，所述混頻器通過相加所述接收電壓輸出所述混合電壓。
5.根據權利要求1所述的等離子箱體，其特征在于，所述偏壓頻率低于所述主頻率。
6.根據權利要求2所述的等離子箱體，其特征在于，所述偏壓頻率低于所述主頻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種等離子箱體，該等離子箱體包括下部電極和上部電極，并用于干蝕刻液晶顯示器，包括主電源部，包括用于產生具有預定主頻率的主電壓的主電源和用于阻抗匹配主電壓的第一阻抗匹配電路；偏壓電源部，包括用于產生具有預定偏壓頻率的偏電壓的偏壓電源和用于阻抗匹配偏電壓的第二阻抗匹配電路；以及混頻器，與第一阻抗匹配電路和第二阻抗匹配電路連接、接收并混合主電壓和偏電壓，且向下部電極和上部電極中的一個電極輸出的混合電壓。就這種配置而言，本發(fā)明提供一種等離子箱體，其中將諸如蝕刻率、蝕刻剖面、選擇比等這類的工藝條件進行精確調整。
文檔編號H01J37/32GK1575089SQ20041003720
公開日2005年2月2日 申請日期2004年4月22日 優(yōu)先權日2003年6月12日
發(fā)明者崔熙煥, 金湘甲, 姜聖哲, 宋仁虎 申請人:三星電子株式會社