[发明专利]等离子体刻蚀设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体刻蚀设备，尤其涉及一种用于在硅系材料表面，如玻璃表面进行刻蚀的等离子体刻蚀设备。

背景技术

玻璃属于无机硅物质中的一种，非晶态固体，易碎、透明，现代人已不再满足于物理式机械手段进行表面纹理的制作，主要是因为机械刻蚀手段的效率低且不易加工微纳米量级的表面纹理，所以，目前人们主要致力于采用化学、等离子体刻蚀或激光等方式对玻璃表面进行表面纹理的加工。

现有的关于等离子体刻蚀设备的专利也不少，如，申请号为“201310541608.0”、发明名称为“等离子体刻蚀设备及方法”的发明专利申请公开一种等离子体刻蚀设备包括综合工艺腔室；综合工艺腔室包括转台、转台轴、升降卡盘、沉积反应腔室与刻蚀反应腔室；转台上设置多个晶片卡槽，晶片卡槽用于放置晶片；每个沉积反应腔室或每个刻蚀反应腔室分别对应一个升降卡盘；转台轴带动转台将晶片卡槽中的晶片分别多次交替转到沉积反应腔室和刻蚀反应腔室，并由所述升降卡盘推进所述沉积反应腔室和刻蚀反应腔室，经多次薄膜沉积及刻蚀，达到提高刻蚀选择比的目的。该种设备虽然可以在玻璃等硅系材料中进行刻蚀，但需要沉积反应腔室和刻蚀反应腔室，使得该等离子体刻蚀设备的结构比较复杂，而且难以在硅系材料表面进行微纳细微刻蚀的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种等离子体刻蚀设备，以解决上述问题。

本发明提供一种等离子体刻蚀设备，包括有设置有气体原料进气口的等离子体发生室、与所述等离子体发生室连通的抽真空装置、设置在所述等离子体发生室内部的阳极结构和与所述阳极结构间隔设置的阴极结构，所述阳极结构和所述阴极结构分别设置所述等离子体发生室内部相对设置的两端，所述阳极结构与所述等离子体发生室电连接，所述阴极结构与所述等离子体发生室电绝缘，其中，所述阴极结构包括阴极板、用于罩所述阴极板的阳极罩筒和绝缘板，所述阳极罩筒的一端用于设置玻璃工件，使所述玻璃工件与所述阳极罩筒和所述绝缘板配合形成电气绝缘腔，以使所述阴极板与所述阳极罩筒电绝缘。

其中，所述阴极板固定在所述绝缘板上，所述阴极板处于所述阳极罩筒、玻璃工件和所述绝缘板所围成的封闭空间内，使得所述封闭空间内等离子体无法发生。所述阴极板通过绝缘板与所述等离子体电离室电绝缘。所述阴极结构不受形状的限制，所述阴极结构的形状与所述玻璃工件的形成对应，即，所述阴极结构的形状基本上与所述玻璃工件的形状一致，例如圆形对应圆形玻璃，方形对应方形玻璃，而多边形对应多边形玻璃，但基本结构形态并不改变。所述等离子体发生室与地线连接。

基于上述，所述阴极板上连接有阴极导入线，所述阴极导入线通过绝缘套与所述等离子体电离室电绝缘。

基于上述，所述阴极结构设置于所述等离子体发生室的底端，所述绝缘板位于所述等离子体发生室内部底端，所述阴极板位于所述绝缘板的上方，所述阳极罩筒用于罩所述阴极板和所述绝缘板。

基于上述，所述抽真空装置使得所述等离子体发生室中的真空度不低于5×10^-3Pa。

基于上述，所述阴极板与所述阳极罩筒的内侧壁的间隙为1～2mm，所述阴极板与所述玻璃工件之间的距离为4～5mm。

基于上述，所述阳极结构包括与所述等离子体反应室电连接的阳极板和调节所述阳极板与所述阳极罩筒之间间距的距离调节器，如波纹管式距离调节器。其中，在所述阴极结构中，所述玻璃工件与所述阴极板不接触，而使其处于所述阳极罩筒之上，与所述阳极结构直接对应，所述玻璃工件的高绝缘性并不妨碍所述阴极板和所述阳极板之间在交变电场中形成等离子体；因此，在所述等离子体发生室中，所述阳极板与玻璃工件间的间距ST可调，其调整范围可在0到100mm范围内，所述等离子体刻蚀设备通过控制ST距离可以控制等离子体的刻蚀强度，以得到不同密度的表面纹理结构。优选地，所述阳极板与所述玻璃板之间的距离为30～70mm之间。

所述等离子体刻蚀设备还包括分别与所述阳极结构和所述阴极结构连接的等离子发生源。其中，所述等离子发生源为交变等离子发生电源、高频交变等离子发生源，如RF射频电源等，或者为微波等离子发生源等。

其中，所述等离子体刻蚀设备适用于各种硅酸盐玻璃的表面纹理刻蚀处理，如石英玻璃、钠钙玻璃、高硅氧玻璃、铝硅酸盐玻璃、铅硅酸盐玻璃和硼硅酸盐玻璃等。所述等离子体刻蚀设备还包括与所述气体原料进气口连接的供气系统。