一种等离子体加工设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微电子加工技术领域，具体涉及一种等离子体加工设备。
【背景技术】
[0002]在集成电路制造、太阳能光伏、半导体照明等技术领域，等离子体加工设备是应用较广泛的设备之一。在实际应用中，电感耦合等离子体加工设备借助在较低的工作气压下即可获得高密度的等离子体、结构简单、成本较低以及可对产生等离子体的射频源和控制等离子体能量的射频源进行独立控制等优点，目前被广泛地应用。
[0003]图形化蓝宝石衬底(Patterned Sapphire Substrate,以下简称PSS)是目前较为主流的提高LED器件出光效率的衬底的技术，通常采用电感耦合等离子体加工设备对存在掩膜图形的蓝宝石衬底进行刻蚀，以得到图像化的蓝宝石衬底。图1为现有的电感耦合等离子体加工设备的结构示意图。请参阅图1，该电感耦合等离子体加工设备用于完成上述PSS工艺，该电感耦合等离子体加工设备包括反应腔室10，在反应腔室10的底壁上设置有进气装置11，用以向反应腔室10内输送工艺气体，在反应腔室10的顶壁上方设置有感应线圈12，感应线圈12与第一射频电源(图中未示出)电连接，用以在反应腔室10内产生交变磁场以使工艺气体激发形成等离子体；在反应腔室10内底部设置有承载装置13，承载有多个基片S的托盘14放置在该承载装置13上，且基片S相对托盘14固定以及托盘14相对承载装置13固定，基片S为蓝宝石衬底，并且承载装置13与第二射频电源(图中未示出)电连接，以使等离子体中的带电粒子在第二射频电源产生的偏压电场下向承载装置13进行定向运动，当等离子体运动至基片S的表面时，基片S的表层材料受到物理轰击而剥离或者在化学反应中生产可挥发的气态物质，但由于掩膜材料对表面局部区域进行了保护，未有掩膜的区域将被刻蚀成沟槽进而形成需要的图形阵列，从而完成上述PSS工艺。
[0004]然而，采用上述电感耦合等离子体加工设备在实际应用中不可避免的存在下述问题:
[0005]为了提高单次工艺的产能，通常在托盘14上承载有多个基片S，如图2所示，托盘14上沿其径向形成有中心、内圈层和外圈层三个区域，且分别为I片、7片和14片，在实际应用中，难以保证PSS工艺中两个基片S之间图形形貌的均匀性(S卩，片间均匀性)，尤其是内圈层或外圈层同一圈层内的片间均匀性，这往往会造成刻蚀图形呈现非对称或者偏心现象，从而造成工艺质量差和良品率低。
【发明内容】
[0006]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种等离子体加工设备，可以提高位于同一圈层内多个基片的片间均匀性，从而可以提高单次工艺多个基片的均匀性，进而可以提高工艺质量和良品率。
[0007]为解决上述问题之一，本发明提供了一种等离子体加工设备，包括反应腔室，在所述反应腔室内设置有承载装置和托盘，所述托盘用于承载多个基片，所述承载装置用于承载所述托盘，在所述承载装置内设置有吸附电极，所述吸附电极与电源电连接，以使所述托盘与所述承载装置采用静电吸附的方式固定，还包括驱动装置和转轴，所述转轴对应所述托盘的中心区域设置，所述转轴的一端与所述承载装置固定连接，所述转轴的另一端与所述驱动装置的驱动轴相连接，借助所述驱动装置的驱动轴旋转驱动所述转轴围绕该转轴中心轴水平旋转，以带动所述承载装置和所述托盘围绕该托盘中心轴水平旋转。
[0008]其中，所述转轴的一端贯穿所述承载装置的下表面与所述承载装置固定连接；并且，所述转轴的外周壁上设置有导电层，所述导电层与所述吸附电极电连接，在所述导电层的外侧固定设置有与所述导电层相接触的接触电极，所述接触电极与所述电源电连接，所述电源通过所述接触电极、所述导电层与所述吸附电极电连接。
[0009]其中，所述导电层、所述吸附电极、所述接触电极和所述电源输出端一一对应，且至少为两个，并且至少两个所述导电层沿所述转轴的周向间隔设置。
[0010]其中，所述吸附电极包括第一电极和第二电极，定义所述第一电极和所述第二电极上需要施加的电压分别为第一电压和第二电压，所述第一电压和所述第二电压的电性相反；所述导电层包括第一导电层和第二导电层，分别与所述第一电极和第二电极电连接；所述接触电极包括与第一导电层和第二导电层对应的第一接触电极和第二接触电极；所述电源包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述第一接触电极电连接，所述第二输出端与所述第二接触电极电连接；预设所述第一输出端和第二输出端的输出电压均为周期等于所述转轴旋转周期的周期电压信号，并且所述第一输出端的输出电压设置为:当所述转轴的第一导电层旋转至与所述第一接触电极相接触的位置处时，所述第一输出端的输出电压为所述第一电压；当所述转轴的所述第二导电层旋转至与所述第一接触电极相接触的位置处时，所述第一输出端的输出电压为所述第二电压；所述第二输出端的输出电压设置为:当所述转轴的第一导电层旋转至与所述第二接触电极相接触的位置处时，所述第二输出端的输出电压为所述第一电压；当所述转轴的所述第二导电层旋转至与所述第二接触电极相接触的位置处时，所述第二输出端的输出电压为所述第二电压。
[0011]其中，所述导电层为沿所述转轴的周向设置的环形导电层，所述吸附电极与所述环形导电层电连接，在所述环形导电层的外侧固定设置有与所述环形导电层相接触的接触电极，所述接触电极与所述电源的电连接，所述电源通过所述接触电极、所述环形导电层与所述吸附电极电连接。
[0012]其中，在所述导电层和所述转轴的外周壁之间设置有绝缘层。
[0013]其中，在相邻两个所述导电层之间设置有绝缘层。
[0014]其中，所述转轴的一端贯穿所述承载装置的上下表面且与所述托盘接触，在所述转轴内且沿所述转轴的长度方向还设置有第一冷却管道，并且，在所述托盘内还设置有第二冷却管路，所述第一冷却管道与所述第二冷却管道相连通，冷却介质自所述第一冷却管道输送至所述第二冷却管路，以实现对所述基片进行冷却。
[0015]其中，所述第一冷却管的输入端所在的所述转轴的端口处设置有磁流体密封件。
[0016]其中，所述承载装置由上至下依次设置有静电吸盘、卡座和加热台，所述转轴的一端与所述静电吸盘固定连接；或者，所述转轴的一端与所述静电吸盘和所述卡座均固定连接；或者，所述转轴的一端与所述静电吸盘、所述卡座和所述加热台均固定连接。
[0017]其中，所述转轴带动所述托盘水平旋转的相对旋转表面之间填充有硅胶或者硅胶与玻璃纤维的复合物。
[0018]其中，所述驱动装置设置在所述反应腔室的外侧，所述转轴的另一端贯穿所述反应腔室的腔室壁与所述驱动装置的驱动轴相连接，并且，在所述转轴与所述反应腔室的腔室壁相连接的位置处设置有磁流体密封件。
[0019]其中，所述托盘旋转的转速范围在O?1000转/分钟。
[0020]其中，所述托盘旋转的转速范围在O?100转/分钟。
[0021]本发明具有以下有益效果:
[0022]本发明提供的等离子体加工设备，其通过设置驱动装置和转轴，并且，转轴对应托盘的中心区域设置，转轴的一端与承载装置固定连接，转轴的另一端与驱动装置的驱动轴相连接，借助驱动装置的驱动轴旋转驱动转轴围绕该转轴中心轴水平旋转，以带动承载装置和托盘围绕该托盘中心轴水平旋转，这使得在工艺过程中位于同一圈层的基片位于相同的电磁场、偏压电场、控温热场以及等离子体流场等，即，可以使得位于同一圈层内多个基片进行工艺的工艺参数相同，因而可以提高位于同一圈层内多个基片的片间均匀性，从而可以提闻单次工艺多个基片的均勻性，进而可以提闻工艺质量和良品率。
【附图说明】
[0023]图1为现有的电感耦合等离子体加工设备的结构示意图；
[0024]图2为图1中托盘的俯视图；
[0025]图3为本发明第一实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图；
[0026]图4为本发明第二实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图；
[0027]图5为图4中接触电极和转轴的结构示意图；
[0028]图6为图4中电源第一输出端的输出电压时序图；
[0029]图7为图4中电源第二输出端的输出电压时序图；以及
[0030]图