使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法技术

本申请涉及使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法，其包括以下步骤：在具有设置在其上表面的网部的法拉第笼中设置用于蚀刻的基板材料；用遮板遮挡网部的至少一部分，然后对用于蚀刻的基板材料进行等离子体蚀刻；以及通过在使遮板沿着从法拉第箱的外部部分到其中心部分的方向移动的同时进行等离子体蚀刻来在用于蚀刻的基板材料上形成图案部分，其中图案部分的深度沿着从用于蚀刻的基板材料的一侧到其另一侧的方向逐渐变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法
本申请要求于2018年6月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0075361号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本专利技术涉及使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法。
技术介绍
近来，由于对用于实现增强现实(augmentedreality，AR)、混合现实(mixedreality，MR)或虚拟现实(virtualreality，VR)的显示单元关注增加，对显示单元进行了积极的研究。用于实现增强现实、混合现实或虚拟现实的显示单元包括衍射光栅导光板(其利用基于光的波特性的衍射)。衍射光栅导光板包括衍射光栅图案，该衍射光栅图案可以在内部反射或者全部且在内部反射入射光以将进入衍射光栅导光板的光引导至一个点。使用各种方法来制造衍射光栅导光板。通常，衍射光栅导光板通过利用模具的压印法来制造。在这种情况下，用于衍射光栅导光板的模具可以通过对蚀刻基板进行等离子体蚀刻以形成衍射光栅图案来制造。然而，存在的问题在于难以精确地形成期望的图案，因为在通过进行等离子体蚀刻来制造用于衍射光栅导光板的模具的过程期间，在蚀刻基板的图案部分区域中形成针状结构(草状)。因此，需要能够通过抑制在等离子体蚀刻过程期间形成针状结构来形成更精确的图案的技术。
技术实现思路
技术问题本专利技术致力于提供使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法，该方法能够有效地抑制形成针状结构。技术方案本专利技术的一个示例性实施方案提供了使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法，该等离子体蚀刻方法包括：在具有设置在其上侧的网部的法拉第笼中设置蚀刻基板；用遮板遮挡网部的至少一部分然后对蚀刻基板进行等离子体蚀刻；以及通过在使遮板沿着从法拉第笼的外部部分到中心部分的方向移动的同时进行等离子体蚀刻来在蚀刻基板上形成图案部分，其中图案部分的深度沿着从蚀刻基板的一侧到另一侧的方向逐渐变化。有益效果根据本专利技术的示例性实施方案的使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法可以抑制针状结构的形成并且容易在蚀刻基板上形成具有深度梯度的图案部分。本专利技术的效果不限于上面提到的效果，并且本领域技术人员可以从本说明书和附图中清楚地理解上面未提到的其他效果。附图说明图1是示出测量相对于从法拉第笼的网部到蚀刻基板的距离的蚀刻速率的结果的图。图2是示意性地示出根据本专利技术的一个示例性实施方案的使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法的图。图3是示意性地示出根据本专利技术的示例性实施方案的使用法拉第笼的倾斜等离子体蚀刻方法的图。图4a是示出根据本专利技术的实施例1的使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法中的遮板的初始位置的图，以及图4b是示出根据比较例1的使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法中的遮板的初始位置的图。图5a是示出图案部分相对于与设置有图案部分并且根据本专利技术的实施例1制造的石英基板的一侧的距离的深度变化的图，以及图5b是示出图案部分相对于与设置有图案部分并且根据比较例1制造的石英基板的一侧的距离的深度变化的图。图6a是通过采集设置有图案部分并且根据本专利技术的实施例1制造的石英基板的截面的图像而制得的SEM照片，以及图6b是通过采集设置有图案部分并且根据比较例1制造的石英基板的截面的图像而制得的SEM照片。具体实施方式在本申请的整个说明书中，除非明确相反地描述，否则词语“包含/包括”应理解为意指进一步包括所述要素，但不排除任何其他要素。在本申请的整个说明书中，当一个构件布置在另一构件“上”时，这不仅包括其中一个构件与另一构件接触的情况，而且还包括其中在这两个构件之间存在又一构件的情况。在整个本说明书中，术语“步骤”或“……的步骤”不意指“用于……的步骤”。在本专利技术中，法拉第笼意指由导体制成的密闭空间。当将法拉第笼安装在等离子体中时，在法拉第笼的外表面形成鞘，使得在法拉第笼中保持恒定的电场。在这种情况下，当法拉第笼的上表面形成为网部时，鞘沿着网部的表面形成。因此，在通过使用法拉第笼进行等离子体蚀刻的情况下，在与平行于网部的表面形成的鞘垂直的方向上加速的离子进入法拉第笼然后到达基板，同时保持离子进入法拉第笼时的方向性设定，从而对基板进行蚀刻。此外，在本专利技术中，可以将法拉第笼中的制模基板的表面固定成相对于网部的表面平行或倾斜，并且离子在垂直于网部的表面的方向上进入，使得可以在相对于制模基板的表面垂直或倾斜的方向上进行蚀刻。法拉第笼可以为包括具有导电性上表面的网部的导电笼。等离子体蚀刻的蚀刻方向可以垂直于法拉第笼的网部的表面。在使用法拉第笼的等离子体蚀刻的情况下，已经穿过网部的离子在朝向基板移动的同时由于与存在于法拉第笼中的中心粒子碰撞而失去其动能，因此离子的密度倾向于与距离网部的距离成反比。即，当与离子进入的网部的距离减小时，蚀刻速度变得更快，而当与网部的距离增加时，蚀刻速度变得更慢。本专利技术人通过研究使用具有上述特性的法拉第笼的等离子体蚀刻方法并且通过具体研究能够有效地抑制在等离子体蚀刻过程期间形成针状结构的方法而开发了以下的专利技术。在下文中，将更详细地描述本说明书。本专利技术的一个示例性实施方案提供了使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法，该等离子体蚀刻方法包括：在具有设置在其上侧的网部的法拉第笼中设置蚀刻基板；用遮板遮挡网部的至少一部分然后对蚀刻基板进行等离子体蚀刻；以及通过在使遮板沿着从法拉第笼的外部部分到中心部分的方向移动的同时进行等离子体蚀刻来在蚀刻基板上形成图案部分，其中图案部分的深度沿着从蚀刻基板的一侧到另一侧的方向逐渐变化。根据本专利技术的示例性实施方案的使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法可以抑制针状结构的形成并且容易在蚀刻基板上形成具有深度梯度的图案部分。根据本专利技术的示例性实施方案，蚀刻基板可以为石英基底或硅晶片。在使用等离子体蚀刻特别是感应耦合等离子体反应性离子蚀刻(inducedcoupledplasmareactiveionetching，ICP-RIE)设备的蚀刻过程期间，可能出现的问题在于通过自掩蔽机制在蚀刻区域中形成具有低反射性的针状结构(草状)。然而，根据本专利技术的示例性实施方案，由于使用石英基底或硅晶片作为蚀刻基板，因此可以有效地抑制在通过对蚀刻基板进行蚀刻来在蚀刻基板的表面形成图案部分的过程期间形成针状结构。根据本专利技术的示例性实施方案，可以在蚀刻基板的一个表面设置包含铝和铬中的至少一者并且具有开口的金属掩模。具体地，金属掩模可以由铝制成。可以将在其一个表面设置有金属掩模的蚀刻基板可以定位在法拉第笼中。对蚀刻基板的经由金属掩模的开口暴露的区域进行等离子体蚀刻，使得可以在蚀刻基板上形成图案部分。此外，金属掩模可以设置有两个或更多个开口。即，可以通过使用具有两个或更多个开口的金属掩模来在蚀刻基板上形成两种类型的图案部分。根据本专利技术的示例性实施方案，通过使用具有设置在其上侧处的网部的法拉第笼对蚀刻基板的一个表面进行等离子体蚀刻，从而在蚀刻基板的一个表面形成图案部分。在等离子体蚀刻期间，网部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法，所述等离子体蚀刻方法包括：/n在具有设置在其上侧的网部的法拉第笼中设置蚀刻基板；/n用遮板遮挡所述网部的至少一部分然后对所述蚀刻基板进行等离子体蚀刻；以及/n通过在使所述遮板沿着从所述法拉第笼的外部部分到中心部分的方向移动的同时进行所述等离子体蚀刻来在所述蚀刻基板上形成图案部分，/n其中所述图案部分的深度沿着从所述蚀刻基板的一侧到另一侧的方向逐渐变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180629 KR 10-2018-00753611.一种使用法拉第笼的等离子体蚀刻方法，所述等离子体蚀刻方法包括：
在具有设置在其上侧的网部的法拉第笼中设置蚀刻基板；
用遮板遮挡所述网部的至少一部分然后对所述蚀刻基板进行等离子体蚀刻；以及
通过在使所述遮板沿着从所述法拉第笼的外部部分到中心部分的方向移动的同时进行所述等离子体蚀刻来在所述蚀刻基板上形成图案部分，
其中所述图案部分的深度沿着从所述蚀刻基板的一侧到另一侧的方向逐渐变化。


2.根据权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其中所述遮板移动的速度沿着从所述法拉第笼的外部部分到中心部分的方向变化。


3.根据权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其中所述遮板以1mm/分钟或更大且500mm/分钟或更小的速度移动。


4.根据权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其中所述蚀刻基板与所述网部之间的间距为1mm或更大且35mm或更小。


5.根据权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其中所述等离子体蚀刻包括将等离子体蚀刻设备的ICP功率调节至0.1kW或更大且4kW或更小并将所述等离子体蚀刻设备的RF功率调节至...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜铢熙，章盛晧，曹根植，金忠完，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR