专利名称：一种刻蚀系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED领域中的刻蚀技术，特别是指一种刻蚀系统。
背景技术：
LED领域中PSS (图形化衬底)干法刻蚀，目前采用的是高密度等离子体ICP刻蚀系统，如图1、图2和图3所示，图1为目前的高密度等离子体ICP刻蚀系统剖视图，图2为图1所示系统的俯视图，图3为图1所示的系统的磁场磁力线示意图，其中，该刻蚀系统包括腔体10，腔体10中有电浆18，腔体10的上方设置有石英盘11，石英盘11上方设置有上部电极14，上部电极14上方为永久磁体13以及接触器12，其中，该永久磁体13以固定方式设置于石英盘11上方，该系统还包括设置于腔体下方的下部电极16，以及与上部电极 14相连的上部射频输出线圈15和下部电极16相连的下部射频输出线圈17，该腔体中的电浆18在上部电极14和下部电极16形成的电场以及永久磁体13产生的磁场的作用下，实现对图形化衬底的刻蚀；如可进行蓝宝石衬底图形化刻蚀、Si衬底刻蚀以及GaN基外延层刻蚀等应用。其中，为了减轻上部电极14的反应而生成的聚合物的沉积，上述系统是通过安装在石英盘11和上部射频输出线圈15之间的永久磁体13产生的磁力线而提升电浆的均勻度。但是磁场位置却是相对固定的(如图3所示)，随着上部电极14的消耗，厚度变薄，造成电极清洁能力下降；另外，磁场方向也是固定的，造成磁力线固定，故粒子碰撞几率和电浆(Plasma)浓度无法进一步提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种刻蚀系统，进一步增加粒子的碰撞频率，以达到最优化电浆(Plasma)的均勻度，也可提高电浆的浓度。为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种刻蚀系统，包括用于容置电浆的腔体；设置于所述腔体上方的石英盘；设置于所述石英盘上方的多个永久磁体；所述系统还包括旋转机构，所述旋转机构带动所述多个永久磁体旋转，所述多个永久磁体产生的磁场随所述多个永久磁体的旋转而旋转，所述电浆处于所述磁场中。其中，所述多个永久磁体固设于位于所述石英盘上方的一磁体托架中，所述旋转机构通过带动所述磁体托架旋转使所述多个永久磁体旋转；或者所述旋转机构直接与所述多个永久磁体连接，带动所述多个永久磁体旋转。其中，所述旋转机构为第一旋转电机，所述第一旋转电机具有第一旋转轴；所述旋转机构通过带动所述磁体托架旋转使所述多个永久磁体旋转时，所述磁体托架上具有第二旋转轴，所述第一旋转轴通过第一传动带带动所述第二旋转轴使所述磁体托架旋转并使所述多个永久磁体旋转；或者所述旋转机构直接与所述多个永久磁体连接，带动所述多个永久磁体旋转时，所述多个永久磁体上分别具有第二旋转轴，所述第一旋转轴通过第一传动带带动所述第二旋转轴使所述多个永久磁体旋转。其中，所述第一旋转轴上安装有第一齿轮，所述第二旋转轴上安装有第二齿轮，所述第一传动带通过所述第一齿轮与所述第一旋转轴连接，并通过所述第二齿轮与所述第二旋转轴连接。其中，所述旋转机构为第二旋转电机，所述第二旋转电机具有多个第三旋转轴，所述多个第三旋转轴的第一端位于所述旋转电机上；所述旋转机构通过带动所述磁体托架旋转使所述多个永久磁体旋转时，所述多个第三旋转轴的第二端位于所述磁体托架上，所述第三旋转轴带动所述磁体托架旋转使所述多个永久磁体旋转；所述旋转机构直接与所述多个永久磁体连接，带动所述多个永久磁体旋转时，所述多个第三旋转轴的多个第二端与所述多个永久磁体一一对应连接，所述第三旋转轴带动所述多个永久磁体旋转。其中，上述刻蚀系统还包括升降电机，所述升降电机具有第四旋转轴，所述第四旋转轴的第一端位于所述升降电机上；所述旋转机构为第三旋转电机，所述第三旋转电机具有第五旋转轴，所述第五旋转轴通过第二传动带与所述第四旋转轴的第一端连接，所述五旋转轴通过所述第二传动带带动所述第四旋转轴旋转且所述升降电机带动所述第四旋转轴上下运动；所述旋转机构通过带动所述磁体托架旋转使所述多个永久磁体旋转时，所述第四旋转轴的第二端位于所述磁体托架上，所述磁体托架在所述第四旋转轴的带动下旋转并上下运动；所述旋转机构直接与所述多个永久磁体连接，带动所述多个永久磁体旋转时，所述第四旋转轴的第二端位于所述多个永久磁体上，所述多个永久磁体在所述第四旋转轴的带动下旋转并上下运动。其中，所述第四旋转轴上安装有第三齿轮，所述第五旋转轴上安装有第四齿轮，所述第二传动带通过所述第三齿轮与所述第四旋转轴连接，并通过所述第四齿轮与所述第五旋转轴连接。其中，所述升降电机中具有第一控制器，所述第一控制器用于控制所述第四旋转轴上下运动的高度。其中，所述旋转机构中具有第二控制器，所述第二控制器用于控制所述旋转机构带动所述多个永磁体旋转的转速。其中，上述刻蚀系统还包括设置于所述石英盘和所述永久磁体之间的第一电极，所述第一电极与第一射频线圈连接；设置于所述腔体下方的第二电极，所述第二电极与第二射频线圈连接。其中，上述刻蚀系统还包括设置于所述多个永久磁体上方的接触器。本发明的上述技术方案的有益效果如下上述方案中，通过旋转机构将原有固定的磁场旋转运动起来，使电浆中的带电粒子和磁场产生交互作用力而改变运动方向，从而进一步增加粒子的碰撞频率，以达到最优化电浆(Plasma)的均勻度为目的.也可提高电浆的浓度。
图1为现有的刻蚀系统的剖视图；图2为图1所示系统的俯视图；图3为图1所示系统的永久磁体的磁力线示意图；图4为本发明的实施例刻蚀系统的剖视图；图5为图4所示系统的旋转机构与石英盘连接的第一实施例示意图；图6为图4所示系统的旋转机构与石英盘连接的第二实施例示意图；图7为图4所示系统的旋转电机、升降电机与石英盘连接的实施例图；图8为图7所示的系统中旋转电机与升降电机作用后，电浆轮廓以及石英盘对电极的消耗示意图；图9为图4所示系统的俯视图；图10为图9所示系统中永久磁体与其磁体托架的设置关系示意图；图11为图7所示系统的可旋转磁场的磁力线示意图。
具体实施例方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。如图4所示，本发明的实施例刻蚀系统，包括用于容置电浆观的腔体20;设置于所述腔体20上方的石英盘21 ；设置于所述石英盘21上方的多个永久磁体23 ；旋转机构30， 所述旋转机构30带动所述石英盘21上方的所述多个永久磁体23旋转，所述多个永久磁体 23产生的磁场随所述多个永久磁体23的旋转而旋转，所述电浆观处于所述磁场中。本发明的该实施例中，刻蚀系统还可包括设置于所述石英盘21和所述永久磁体 23之间的第一电极M，所述第一电极M与第一射频线圈25连接；设置于所述腔体20下方的第二电极26，所述第二电极沈与第二射频线圈27连接；所述电浆观处于所述第一电极 M与所述第二电极26的电场中。图中的四为晶圆，22为接触器。其中，所述永久磁体23 可为永久磁铁。该实施例通过旋转机构将原有固定的磁场旋转运动起来，使电浆中的带电粒子和磁场产生交互作用力而改变运动方向，从而进一步增加粒子的碰撞频率，以达到最优化电浆(Plasma)的均勻度为目的.也可提高电浆的浓度。在本发明的另一实施例中，上述旋转机构30带动所述多个永久磁体23旋转的具体实现方式可以包括1)所述多个永久磁体固设于位于所述石英盘上方的一磁体托架231 中(如图10所示)，所述旋转机构30通过带动所述磁体托架231旋转使所述多个永久磁体 23旋转；其中，该磁体托架231的形状不限于是圆环或者方形环，只要能够让多个永久磁体 23以固定方式设置于其中即可；幻所述旋转机构30直接与所述多个永久磁体23连接，带动所述多个永久磁体23旋转(图中未示出)；其中，如图5所示，上述旋转机构30具体可以由第一旋转电机实现，所述第一旋转电机具有第一旋转轴301 ；在上述旋转机构30带动所述多个永久磁体23旋转的具体实现方式1)的情况下所述磁体托架231上具有第二旋转轴311，所述第一旋转轴301通过第一传动带312(图中虚线所示的部分)带动所述第二旋转轴311使所述磁体托架231旋转，并使所述多个永久磁体23旋转；在上述旋转机构30带动所述多个永久磁体23旋转的具体实现方式2~)的情况下 所述多个永久磁体23上分别具有第二旋转轴311，所述第一旋转轴301通过第一传动带带动所述第二旋转轴311使所述多个永久磁体23旋转；其中，该实施例中，所述第一旋转轴301上安装有第一齿轮(图中未示出)，所述第二旋转轴311上安装有第二齿轮(图中未示出)，所述第一传动带312通过所述第一齿轮与所述第一旋转轴301连接，并通过所述第二齿轮与所述第二旋转轴311连接。在本发明的又一实施例中，上述旋转机构30带动所述多个永久磁体23旋转的具体实现方式同样可以包括1)所述多个永久磁体固设于位于所述石英盘上方的一磁体托架231中(如图10所示)，所述旋转机构30通过带动所述磁体托架231旋转使所述多个永久磁体旋转；其中，该磁体托架231的形状不限于是圆环或者方形环，只要能够让多个永久磁体以固定方式设置于其中即可；幻所述旋转机构30直接与所述多个永久磁体23连接， 带动所述多个永久磁体23旋转(图中未示出)；如图6所示，所述旋转机构30具体可以由第二旋转电机实现，所述第二旋转电机具有多个第三旋转轴302，所述多个第三旋转轴302的第一端位于所述第二旋转电机上；在上述旋转机构30带动所述多个永久磁体23旋转的具体实现方式1)的情况下 所述多个第三旋转轴302的第二端位于所述磁体托架231上，所述多个第三旋转轴302带动所述磁体托架231旋转，使所述多个永久磁体23旋转；在上述旋转机构30带动所述多个永久磁体23旋转的具体实现方式2、的情况下 所述多个第三旋转轴302的多个第二端与所述多个永久磁体23 —一对应连接，所述第三旋转轴302带动所述多个永久磁体23旋转。如图7所示，在本发明的又一实施例中，上述刻蚀系统还包括升降电机31，所述升降电机具有第四旋转轴313，所述第四旋转轴313的第一端位于所述升降电机31上；所述旋转机构30具体可以由第三旋转电机实现，所述第三旋转电机具有第五旋转轴303，所述第五旋转轴303通过第二传动带314与所述第四旋转轴313的第一端连接， 所述五旋转轴303通过所述第二传动带314带动所述第四旋转轴313旋转且所述升降电机 31带动所述第四旋转轴313上下运动；在上述旋转机构30带动所述多个永久磁体23旋转的具体实现方式1)的情况下 所述磁体托架231在所述第四旋转轴313的带动下旋转并上下运动；在上述旋转机构30带动所述多个永久磁体23旋转的具体实现方式2、的情况下 所述第四旋转轴313的第二端位于所述多个永久磁体23上，所述多个永久磁体23在所述第四旋转轴313的带动下旋转并上下运动。其中，所述第四旋转轴313上安装有第三齿轮，所述第五旋转轴303上安装有第四齿轮，所述第二传动带314通过所述第三齿轮与所述第四旋转轴313连接，并通过所述第四齿轮与所述第五旋转轴303连接。其中，所述升降电机中具有第一控制器(图中未示出)，所述第一控制器用于控制所述第四旋转轴313上下运动的高度，如图7中的双向箭头所示的虚线框所指示的高度为调整后的高度。其中，所述旋转机构中具有第二控制器(图中未示出)，所述旋转控制器用于控制所述旋转机构带动所述磁体托架231或者永久磁体23旋转的转速。如图8所示，为图7所示实施例中，旋转机构带动升降电机旋转后，石英盘以及电浆的状态示意图；其中二8所指示的虚线部分为通过调节磁场高度后电浆的轮廓，21所指示的虚线部分为石英盘21对第一电极的消耗部分；图中的四为晶圆。在上述实施例中，磁体托架231可在第四旋转轴313带动下上下运动，上方的接触器22在必要时也可以在第四旋转轴313的带动下高度可调节。图9为上述图4所示系统的俯视图，图10为图9中多个永久磁体23与磁体托架 231的连接关系图，图11为上述图7所示实施例的磁场磁力线示意图。从图中可以看出，永久磁铁的磁力线方向由原来的自身的N级出发回到自身的S极，变为从自身的S极出发回到相邻的永久磁铁的S极，该磁场是可旋转并可调高度的磁场。该实施例中，随着石英盘的消耗，电浆对第一电极的清洁能力就会变弱，此时可以通过调节磁场的高度可以起到延展电浆区域的作用，从而保证了对上部电极的持续良好的清洁效果。综上，本发明的上述实施例中，利用可调转速的旋转磁场能够增大粒子间碰撞几率，从而提高电浆和均勻度和浓度；利用可调节磁场高度以达到最优化均勻度及电级清洁的效果。也就是说，利用可调旋转转速和高度的永久磁铁的磁场，使带电粒子和磁场产生交互作用力而改变运动方向，从而进一步增加粒子的碰撞频率，以达到最优化电浆的均勻度为目的.亦可提高电浆的浓度。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种刻蚀系统，包括 用于容置电浆的腔体；设置于所述腔体上方的石英盘；设置于所述石英盘上方的多个永久磁体；其特征在于，还包括 旋转机构，所述旋转机构带动所述多个永久磁体旋转，所述多个永久磁体产生的磁场随所述多个永久磁体的旋转而旋转，所述电浆处于所述磁场中。
2.根据权利要求1所述的刻蚀系统，其特征在于，所述多个永久磁体固设于位于所述石英盘上方的一磁体托架中，所述旋转机构通过带动所述磁体托架旋转使所述多个永久磁体旋转；或者所述旋转机构直接与所述多个永久磁体连接，带动所述多个永久磁体旋转。
3.根据权利要求2所述的刻蚀系统，其特征在于，所述旋转机构为第一旋转电机，所述第一旋转电机具有第一旋转轴； 所述旋转机构通过带动所述磁体托架旋转使所述多个永久磁体旋转时，所述磁体托架上具有第二旋转轴，所述第一旋转轴通过第一传动带带动所述第二旋转轴使所述磁体托架旋转并使所述多个永久磁体旋转；或者所述旋转机构直接与所述多个永久磁体连接，带动所述多个永久磁体旋转时，所述多个永久磁体上分别具有第二旋转轴，所述第一旋转轴通过第一传动带带动所述第二旋转轴使所述多个永久磁体旋转。
4.根据权利要求3所述的刻蚀系统，其特征在于，所述第一旋转轴上安装有第一齿轮， 所述第二旋转轴上安装有第二齿轮，所述第一传动带通过所述第一齿轮与所述第一旋转轴连接，并通过所述第二齿轮与所述第二旋转轴连接。
5.根据权利要求2所述的刻蚀系统，其特征在于，所述旋转机构为第二旋转电机，所述第二旋转电机具有多个第三旋转轴，所述多个第三旋转轴的第一端位于所述旋转电机上；所述旋转机构通过带动所述磁体托架旋转使所述多个永久磁体旋转时，所述多个第三旋转轴的第二端位于所述磁体托架上，所述第三旋转轴带动所述磁体托架旋转使所述多个永久磁体旋转；所述旋转机构直接与所述多个永久磁体连接，带动所述多个永久磁体旋转时，所述多个第三旋转轴的多个第二端与所述多个永久磁体一一对应连接，所述第三旋转轴带动所述多个永久磁体旋转。
6.根据权利要求2所述的刻蚀系统，其特征在于，还包括升降电机，所述升降电机具有第四旋转轴，所述第四旋转轴的第一端位于所述升降电机上；所述旋转机构为第三旋转电机，所述第三旋转电机具有第五旋转轴，所述第五旋转轴通过第二传动带与所述第四旋转轴的第一端连接，所述五旋转轴通过所述第二传动带带动所述第四旋转轴旋转且所述升降电机带动所述第四旋转轴上下运动；所述旋转机构通过带动所述磁体托架旋转使所述多个永久磁体旋转时，所述第四旋转轴的第二端位于所述磁体托架上，所述磁体托架在所述第四旋转轴的带动下旋转并上下运动；所述旋转机构直接与所述多个永久磁体连接，带动所述多个永久磁体旋转时，所述第四旋转轴的第二端位于所述多个永久磁体上，所述多个永久磁体在所述第四旋转轴的带动下旋转并上下运动。
7.根据权利要求6所述的刻蚀系统，其特征在于，所述第四旋转轴上安装有第三齿轮， 所述第五旋转轴上安装有第四齿轮，所述第二传动带通过所述第三齿轮与所述第四旋转轴连接，并通过所述第四齿轮与所述第五旋转轴连接。
8.根据权利要求6所述的刻蚀系统，其特征在于，所述升降电机中具有第一控制器，所述第一控制器用于控制所述第四旋转轴上下运动的高度。
9.根据权利要求1所述的刻蚀系统，其特征在于，所述旋转机构中具有第二控制器，所述第二控制器用于控制所述旋转机构带动所述多个永磁体旋转的转速。
10.根据权利要求1所述的刻蚀系统，其特征在于，还包括设置于所述石英盘和所述永久磁体之间的第一电极，所述第一电极与第一射频线圈连接；设置于所述腔体下方的第二电极，所述第二电极与第二射频线圈连接。
11.根据权利要求1所述的刻蚀系统，其特征在于，还包括设置于所述多个永久磁体上方的接触器。
全文摘要
本发明提供一种刻蚀系统，该系统包括用于容置电浆的腔体；设置于所述腔体上方的石英盘；设置于所述石英盘上方的多个永久磁体；旋转机构，所述旋转机构带动所述多个永久磁体旋转，所述多个永久磁体产生的磁场随所述多个永久磁体的旋转而旋转，所述电浆处于所述磁场中。本发明的方案可以进一步增加粒子的碰撞频率，以达到最优化电浆的均匀度，也可提高电浆的浓度。
文档编号H01L21/306GK102290347SQ201110269309
公开日2011年12月21日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者李明亮, 池玟霆, 马擎天 申请人:协鑫光电科技(张家港)有限公司