干法刻蝕設(shè)備中的靜電吸附板表面凸點的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種干法刻蝕設(shè)備中的靜電吸附板表面凸點的制造方法。本發(fā)明的制作方法中，在靜電吸附板的陶瓷層的表面制作出多個凹洞，接著將球形微粒黏合固定在陶瓷層表面的凹洞上，以形成靜電吸附板的表面凸點。本發(fā)明能夠縮短制作工期，降低成本。
【專利說明】干法刻蝕設(shè)備中的靜電吸附板表面凸點的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板(electric static chuck, ESC)的制作技術(shù)，特別有關(guān)一種干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]干法刻蝕工藝目前用在相當多工業(yè)領(lǐng)域，其中一種是用在液晶顯示裝置的制造過程中。請參閱圖1，其顯示一種常見的干法刻蝕設(shè)備的簡易構(gòu)造圖。干法刻蝕設(shè)備10包含一上電極12、一下電極14、一反應(yīng)腔室16、一氣體入口 17和一靜電吸附板18,而上電極12表面布滿均勻的氣體孔(圖中未標示)。在進行干法刻蝕工藝時，首先將反應(yīng)氣體由氣體入口 17導(dǎo)入，反應(yīng)氣體通過上電極12的氣體孔，進入到上電極12和下電極14的間的反應(yīng)腔室16，并通過在上電極12和下電極14施加電壓差(RF+)，使兩者的間形成電場，此電場進而將反應(yīng)腔室16內(nèi)的氣體等離子體化或離子化。
[0003]在進行干法刻蝕工藝時，是將基板2 (如玻璃基板)放置在靜電吸附板18上，玻璃基板2表面直接與反應(yīng)腔室16內(nèi)的氣體離子接觸而進行反應(yīng)，靜電吸附板18的作用是將玻璃基板2吸附固定，避免玻璃基板2在工藝中發(fā)生不必要的移動而影響對位。
[0004]請參閱圖2，其顯示圖1中的靜電吸附板18的結(jié)構(gòu)示意圖。靜電吸附板18上形成有特定圖案的縫隙或開口 22，例如排列成方形的間隙，如圖2所示。這些間隙也可稱作氦氣孔，是用來作為氦氣在玻璃基板2與靜電吸附板18的間流通的通道，干法刻蝕工藝中是利用氦氣以熱對流方式將熱傳遞到玻璃基板2，借以控制玻璃基板2的溫度，使玻璃基板2各處的刻蝕速率均勻一致。
[0005]請參閱圖3和圖4，圖3顯示圖1中靜電吸附板18的EL區(qū)域的放大圖，圖4顯示圖3中沿著A-B線段的剖面圖。靜電吸附板18表面上具有許多球形凸起33，這些凸起33均勻分散在整個靜電吸附板18表面，這些凸起33的作用在于使得玻璃基板2與靜電吸附板18的間存在一定的空間，以供氦氣進行熱對流流通。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，靜電吸附板18通常包含一金屬導(dǎo)電層181 (如招材)和一具備高介電是系數(shù)的介電層182 (如陶瓷層)，當對金屬導(dǎo)電層181施加直流電時，會在介電層182上產(chǎn)生庫倫靜電荷，進而產(chǎn)生靜電吸力，而能夠?qū)⒉ＡЩ?吸附固定。現(xiàn)有的規(guī)格中，陶瓷層182厚度約1mm，最小到0.6mm,而介電層182的表面凸起33的寬度約0.6?1mm，凸起33的高度約0.5?0.1臟。
[0007]現(xiàn)有的靜電吸附板18制作方式是，利用陶瓷融射的方式在鋁材181表面形成高介電是數(shù)的陶瓷層181，并接著在陶瓷層181上覆以屏蔽利用等離子體融射方式形成表面凸起33，此屏蔽圖案與陶瓷層181表面的凸起33的分布一致。然而，這種方式需要另外訂制屏蔽，而等離子體融射機臺目前價格昂貴，這種方式不僅使得成本提高，工藝復(fù)雜也使得工期加長。另一種方式是直接在陶瓷層181表面以機械加工的方式車磨出表面凸起33，但是要在陶瓷層181表面加工出凸起并不容易，一方面是陶瓷層181的硬度很高，另一方面是成功的良率不高，因此這種方式不僅導(dǎo)致工期變長，良率的問題也影響了產(chǎn)出。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，以縮短制作工期，降低成本。
[0009]為達成上述目的，本發(fā)明提供一種干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，該靜電吸附板包含一金屬導(dǎo)電層和一陶瓷層，當對金屬導(dǎo)電層施加直流電時，陶瓷層上會積聚庫倫靜電荷，所述制作方法包含步驟:利用介電材料制造多個球形微粒；提供金屬導(dǎo)電層，并在金屬導(dǎo)電層表面上進行陶瓷融射，以在金屬導(dǎo)電層表面上形成陶瓷層；在陶瓷層表面車磨出多個凹洞，這些凹洞與前述球形微粒的大小相當；以及將前述球形微粒放置于陶瓷層表面上的凹洞并加以固定黏著。
[0010]本發(fā)明是通過在靜電吸附板的陶瓷層的表面制作出多個凹洞，接著將球形微粒黏合固定在陶瓷層表面的凹洞上，以形成靜電吸附板的表面凸點。相較于以融射方式配合屏蔽來制作靜電吸附板的表面凸起，本發(fā)明的制作方式工序簡單、工期短，而且有效降低成本。另一方面，本發(fā)明的靜電吸附板的表面凸起制作方式可解決傳統(tǒng)直接機械車磨方式所導(dǎo)致的產(chǎn)品良率不高的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1所示為一種常見的干法刻蝕設(shè)備的簡易構(gòu)造圖。
[0012]圖2所示為圖1中靜電吸附板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3所示為圖1中靜電吸附板的EL區(qū)域的放大圖。
[0014]圖4所示為圖3中沿著A-B線段的剖面圖。
[0015]圖5所示為本發(fā)明的干法刻蝕設(shè)備中的靜電吸附板的表面凸點的制造方法的流程圖。
[0016]圖6A所示為本發(fā)明中在靜電吸附板的陶瓷層表面上形成多個凹洞的示意圖。
[0017]圖6B所示為本發(fā)明中在陶瓷層表面的凹洞填充黏著劑的示意圖。
[0018]圖6C所示為本發(fā)明中將球形微粒填入陶瓷層表面的凹洞的示意圖。
[0019]附圖中標號的對應(yīng)關(guān)系如下:
[0020]2基板10 干法刻蝕設(shè)備
[0021]12上電極14 下電極
[0022]16反應(yīng)腔室17 氣體入口
[0023]18靜電吸附板22 開口
[0024]33凸起51 金屬導(dǎo)電層
[0025]52陶瓷層61 凹洞
[0026]62黏著劑63 球形微粒
[0027]181金屬導(dǎo)電層182 陶瓷層
[0028]SlO ~S40 步驟
【具體實施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。[0030]本發(fā)明是關(guān)于干法刻蝕設(shè)備中的靜電吸附板的表面凸點的制造方法，干法刻蝕設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)已眾所周知，且已在上文中對照圖1作了描述，在此不再贅述。靜電吸附板的構(gòu)造也是現(xiàn)有的，如第2至4圖所示。如前所述，靜電吸附板通常包含一金屬導(dǎo)電層和一陶瓷層，當對金屬導(dǎo)電層施加直流電時，會在陶瓷層上產(chǎn)生庫倫靜電荷，進而產(chǎn)生靜電吸力，因此能夠?qū)⒉ＡЩ逦焦潭?。本發(fā)明是著重在靜電吸附板的表面凸點的制作方式，詳見下文。
[0031]簡言之，本發(fā)明是通過在靜電吸附板的陶瓷層的表面以機械加工方式制作出多個凹洞，而后將凸起微粒黏合固定在陶瓷層表面的凹洞上，凸起微粒的大小需依照預(yù)定的規(guī)格與陶瓷層表面的凹洞相配，使得制作完成后，在陶瓷層表面形成的凸起高度在預(yù)定的范圍內(nèi)，詳細的制作流程如下。
[0032]請參閱圖5和第6A?6C圖，圖5顯示本發(fā)明的干法刻蝕設(shè)備中的靜電吸附板的表面凸點的制造方法的流程圖，第6A?6C圖顯示本發(fā)明的靜電吸附板表面凸點制作過程中的構(gòu)造示意圖。
[0033]在步驟SlO中，首先利用介電材料制造多個球形微粒，這些球形微粒在后續(xù)工藝中會形成靜電吸附板表面的凸點或凸起，而這些球形微粒的大小尺寸與后續(xù)工藝中陶瓷層表面的凹洞相配。
[0034]另外，這些球形微粒具有適當?shù)挠捕?，能夠承受玻璃基板的重量而不發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，此球形微粒為具備高介電是數(shù)的材料所工藝，例如氧化鋁、氧化鋯和氧化釔等，此球形微粒亦可為與靜電吸附板的陶瓷層材質(zhì)相同的陶瓷圓球。
[0035]在球形微粒的制造方面，這些球形微粒可以利用燒結(jié)、機械切削、模具成型或研磨等方式制成，或者結(jié)合上述兩種以上的方式來制作球形微粒。
[0036]在步驟S20中，配合圖6A所不,提供金屬導(dǎo)電層51,并在金屬導(dǎo)電層51表面上進行陶瓷融射，以在金屬導(dǎo)電層51表面上形成陶瓷層52。金屬導(dǎo)電層51的材質(zhì)可為鋁材，或其它具備良好導(dǎo)電性的金屬材質(zhì)。如前所述，干法刻蝕設(shè)備中的靜電吸附板具有金屬導(dǎo)電層51和陶瓷層52，其為靜電吸附板的基本結(jié)構(gòu)。
[0037]在步驟S30中，在陶瓷層52表面車磨出多個凹洞61，這些凹洞61與前述球形微粒的大小相當。如圖6A所示，這些凹洞或凹陷61形成在陶瓷層52表面。這些凹洞61的深度可為前述球形微粒的高度的一半，或其它適合的深度值，避免球形微粒完全沒入凹洞中。
[0038]在陶瓷層52表面的凹洞61的制造方面，可利用機械加工工序，在陶瓷層52表面進行鉆孔的動作，來形成這些凹洞61，凹洞61分布位置的配置是預(yù)定的，例如這些凹洞61均勻分布在陶瓷層52表面。
[0039]在步驟S40中，將前述球形微粒放置于陶瓷層52表面上的凹洞61并加以固定黏著，以在陶瓷層52表面上形成凸點或凸起。
[0040]在此步驟中，首先在陶瓷層52表面上的凹洞61處填入黏合劑62，如圖6B所示。由于自動點膠設(shè)備的發(fā)展已相當成熟，此工序可通過采用自動點膠設(shè)備在陶瓷層52表面上的凹洞61處進行黏著劑62灌注來達成。在黏著劑62的材料選用方面，黏著劑可為環(huán)氧樹脂接著劑和陶瓷膠等。
[0041]在黏著劑62固化反應(yīng)前，將所述球形微粒均勻分散以充填到上述已填入黏合劑62的凹洞61中，球形微粒如圖6C中標示的結(jié)構(gòu)件63。[0042]接著，將前述的黏合劑62進行干燥固化，以使得球形微粒63固定在陶瓷層52表面上的凹洞61，如圖6C所示。實行的干燥固化方式可依照黏著劑62的特性選用加熱、紫外線硬化或室溫風干固化等方式，或者結(jié)合上述兩種以上的方式來進行黏著劑62的固化。
[0043]前述球形微粒63在黏著劑62固化后即與靜電吸附板的陶瓷層52表面黏合固定，即完成靜電吸附板表面凸起63的制作。但是，在步驟S40的后，可再對靜電吸附板表面上形成的凸起63進行質(zhì)量改善，例如，對固定在陶瓷層52表面上的凹洞61的球形微粒63進行加工研磨，以改變球形微粒63頂部的形狀或降低其粗糙度；或者是對固定在陶瓷層52表面上的凹洞61的球形微粒63進行噴砂處理，以降低表面凸起63的粗糙度。另一方面，也可先形成高度較規(guī)定高度為高的凸起63，后續(xù)再進行機械研磨削薄，使得所形成的凸起63高度符合規(guī)格要求。
[0044]本發(fā)明是通過在靜電吸附板的陶瓷層的表面制作出多個凹洞，接著將球形微粒黏合固定在陶瓷層表面的凹洞上，以形成靜電吸附板的表面凸點。相較于以融射方式配合屏蔽來制作靜電吸附板的表面凸起，本發(fā)明的制作方式工序簡單、工期短，而且有效降低成本。另一方面，本發(fā)明的靜電吸附板的表面凸起制作方式可解決傳統(tǒng)直接機械車磨方式所導(dǎo)致的產(chǎn)品良率不高的問題。
[0045]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，該靜電吸附板包含一金屬導(dǎo)電層和一陶瓷層，當對所述金屬導(dǎo)電層施加直流電時，所述陶瓷層上會積聚庫倫靜電荷，所述制作方法包含步驟: 利用介電材料制造多個球形微粒； 提供所述金屬導(dǎo)電層，并在該金屬導(dǎo)電層表面上進行陶瓷融射，以在金屬導(dǎo)電層表面上形成陶瓷層； 在所述陶瓷層表面車磨出多個凹洞，這些凹洞與前述球形微粒的大小相當；以及將前述球形微粒放置于該陶瓷層表面上的凹洞并加以固定黏著。
2.如權(quán)利要求1所述的干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，其特征在于，所述球形微粒的材料是選自由氧化鋁、氧化鋯和氧化釔所組成的群組。
3.如權(quán)利要求1所述的干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，其特征在于，所述球形微粒的制造方式是選自由燒結(jié)、機械切削、模具成型和研磨方式所組成的群組。
4.如權(quán)利要求1所述的干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，其特征在于，在將前述球形微粒放置于該陶瓷層表面上的凹洞并加以固定黏著的步驟中包含: 在所述陶瓷層表面上的凹洞處填入黏合劑； 將所述球形微粒均勻分散，以充填到上述已填入黏合劑的凹洞中；以及 將所述黏合劑進行干燥固化。
5.如權(quán)利要求4所述的干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，其特征在于，所述黏著劑是選自由環(huán)氧樹脂接著劑和陶瓷膠所組成的群組。
6.如權(quán)利要求4所述的干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，其特征在于，在該陶瓷層表面上的凹洞處填入黏合劑的步驟包含: 采用自動點膠設(shè)備在該陶瓷層表面上的凹洞處進行黏著劑灌注。
7.如權(quán)利要求4所述的干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，其特征在于，將所述黏合劑進行干燥固化的步驟中實行的干燥固化方式是選自由加熱、紫外線硬化和室溫風干固化方式所組成的群組。
8.如權(quán)利要求1所述的干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，其特征在于，在將前述球形微粒放置于該陶瓷層表面上的凹洞并加以固定黏著的步驟的后，還包含: 對固定在所述凹洞的球形微粒進行加工研磨，以改變球形微粒頂部的形狀。
9.如權(quán)利要求1所述的干法刻蝕設(shè)備的靜電吸附板的表面凸點制造方法，其特征在于，在將前述球形微粒放置于該陶瓷層表面上的凹洞并加以固定黏著的步驟的后，還包含: 對固定在所述凹洞的球形微粒進行噴砂處理，以降低所述球形微粒的粗糙度。
【文檔編號】H01J37/20GK103855068SQ201310228245
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】金東熙, 劉芳鈺 申請人:世界中心科技股份有限公司