CN116364541B - 等离子蚀刻方法及等离子蚀刻系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种等离子蚀刻方法及等离子蚀刻系统，用于蚀刻至少一个工件的表面，方法包括如下步骤：利用电场发生装置生成电场；利用等离子体发生装置生成氩离子和电子，氩离子在电场的作用下轰击工件的表面，电子被辅助阳极接收并回流到等离子体发生装置；获取任一所述工件的状态信息，状态信息用于指示工件是否遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间；当至少一个工件的状态信息指示工件遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间时，利用磁场生成装置产生磁场，磁场用于引导电子以偏离工件的运动轨迹运动，被辅助阳极接收，并回流到等离子体发生装置。本申请通过磁场的引导，电子能顺利的回流，避免了潜在的风险。
Description
技术领域
本发明涉及材料工程技术领域，尤其涉及一种等离子蚀刻方法及等离子蚀刻系统。
背景技术
等离子蚀刻技术是一种用于制造微电子器件的重要技术，它利用等离子体的化学反应进行材料加工和表面处理。等离子体是由氩离子等组成的带电粒子云团，在特定的条件下，可以将这些带电粒子注入到待处理物体表面，达到去除、加工或改变表面形态和性质等目的。
但上述技术用于对大型工件进行等离子蚀刻时，工件可能会遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间，使电子运动的通路受阻挡，导致两极间放电电压急剧升高，发生不可控的异常弧光放电，容易使工件和等离子蚀刻系统受到高能弧光冲击的风险，进而导致蚀刻过程不稳定。
基于此，本申请提供了等离子蚀刻方法及等离子蚀刻系统，以改进现有技术、满足实际应用的需求。
发明内容
本申请的目的在于解决当前等离子蚀刻技术用于对大型工件进行等离子蚀刻时，蚀刻过程不稳定的技术问题。
为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案来实现的：
第一方面，本申请提供了一种等离子蚀刻方法，所述方法用于蚀刻至少一个工件的表面，所述方法包括如下步骤：
S101、利用电场发生装置生成电场，所述电场用于引导氩离子轰击所述工件的表面；
S102、利用等离子体发生装置生成所述氩离子和电子，所述氩离子在所述电场的作用下轰击所述工件的表面，所述电子被辅助阳极接收，以使所述电子回流到等离子体发生装置；
S103、获取任一所述工件的状态信息，所述状态信息用于指示所述工件是否遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间；
S104、当至少一个所述工件的状态信息指示所述工件遮挡所述等离子体发生装置和所述辅助阳极之间的空间时，利用磁场生成装置产生磁场，所述磁场用于引导所述电子以偏离所述工件的运动轨迹运动，被所述辅助阳极接收，并回流到所述等离子体发生装置。
在一些可能的实现方式中，步骤S104中，所述磁场的强度为0.2mT～1.0mT。
在一些可能的实现方式中，步骤S102包括：
利用旋转平台使至少一个所述工件旋转，以使所述氩离子在所述电场的作用下轰击旋转中的所述工件的表面。
在一些可能的实现方式中，所述旋转平台包括多个支架，每个支架分别用于安置一个工件；
所述工件利用旋转平台旋转的方式包括：
利用所述旋转平台使每个所述工件按照第一旋转方向旋转；
利用每个所述支架使其对应的工件按照第二旋转方向旋转，所述第一旋转方向和所述第二旋转方向相反。
第二方面，本申请还提供了一种等离子蚀刻系统，所述等离子蚀刻系统包括：
等离子体发生装置，所述等离子体发生装置用于生成氩离子和电子；
电场发生装置，所述电场发生装置用于生成电场，以使所述氩离子轰击工件的表面；
辅助阳极，所述辅助阳极与所述等离子体发生装置对立设置，用于接收所述电子，以使所述电子回流到所述等离子体发生装置；
外壳，所述外壳形成容纳腔，用于容纳工件和所述辅助阳极，并用于接收所述等离子体发生装置生成的氩离子和电子；
所述等离子蚀刻系统还包括：
磁场生成装置，所述磁场生成装置用于产生磁场，以使所述电子在所述磁场作用的引导下向偏离所述工件的运动轨迹运动，并被辅助阳极接收后回流到等离子体发生装置；
控制器，所述控制器分别与所述等离子体发生装置、电场发生装置、辅助阳极和磁场生成装置电连接，所述控制器被配置成：
S101、利用电场发生装置生成电场，所述电场用于引导氩离子轰击所述工件的表面；
S102、利用等离子体发生装置生成所述氩离子和电子，所述氩离子在所述电场的作用下轰击所述工件的表面，所述电子被辅助阳极接收，以使所述电子回流到等离子体发生装置；
S103、获取任一所述工件的状态信息，所述状态信息用于指示所述工件是否遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间；
S104、当至少一个所述工件的状态信息指示所述工件遮挡所述等离子体发生装置和所述辅助阳极之间的空间时，利用磁场生成装置产生磁场，所述磁场用于引导所述电子以偏离所述工件的运动轨迹运动，被所述辅助阳极接收，并回流到所述等离子体发生装置。
在一些可能的实现方式中，所述等离子蚀刻系统还包括旋转平台，所述旋转平台活动安装于所述容纳腔内部靠近底部的位置，用于安装工件；
所述控制器还与所述旋转平台电连接，所述控制器还被配置成：
利用所述旋转平台使至少一个所述工件旋转，以使所述氩离子在所述电场的作用下轰击旋转中的所述工件的表面。
在一些可能的实现方式中，所述旋转平台包括多个支架，每个所述支架分别用于安置一个工件；
所述控制器还被配置成使用如下方式使至少一个所述工件旋转：
利用所述旋转平台使每个所述工件按照第一旋转方向旋转；
利用每个所述支架使其对应的工件按照第二旋转方向旋转，所述第一旋转方向和所述第二旋转方向相反。
在一些可能的实现方式中，所述等离子体发生装置包括钨灯丝和离子源，经过所述钨灯丝的电流为100A～200A，所述钨灯丝和所述辅助阳极之间的电压为60V～100V。
在一些可能的实现方式中，所述磁场生成装置为多组非平衡闭合场电磁线圈，多组所述非平衡闭合场电磁线圈位于所述外壳的外部，且围绕所述外壳矩阵排布。
在一些可能的实现方式中，所述非平衡闭合场电磁线圈包括四个矩形电磁线圈，四个所述矩形电磁线圈分别两两对应设于所述外壳的四个侧面。
本申请通过提供了一种等离子蚀刻方法及等离子蚀刻系统，用于利用等离子蚀刻技术清洁至少一个工件的表面，其有益效果至少在于：
首先判断工件是否遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间。当至少一个工件遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间时，说明该工件的尺寸大于等离子蚀刻系统初始设计的用于蚀刻的工件尺寸范围。在这种情况下才会执行以下操作：通过磁场生成装置生成一个磁场，磁场用于对电子的运动方向进行引导和控制。通过等离子体发生装置产生氩离子和电子，氩离子在电场的作用下被引导以轰击工件表面以实现对工件表面的蚀刻，可以在工件表面起到清洁作用。同时电子在磁场的作用下以偏离工件的运动轨迹运动，电子运动的轨迹被重新规划之后，其不会受工件的影响而被遮挡，不会产生两极间放电电压急剧升高，也不会发生不可控的异常弧光放电，最终不会使工件和等离子蚀刻系统受到高能弧光冲击的风险。利用辅助阳极接收偏离工件后的电子，使这些电子回流到等离子体发生装置，以维持等离子体的稳定和连续产生。
由此，在进行每个工件的状态信息的获取后，根据判断结果确定是否需要磁场生成装置与电场发生装置的协同作用，智能化水平高；通过优化电场、磁场和等离子体的相互作用，实现了对工件表面的清洁和蚀刻，具有精确控制和高效连续蚀刻的优点，在不影响蚀刻过程的精度和效率的前提下确保了在处理过大工件时的安全性和稳定性。通过磁场的引导，电子能够在足够距离内保持偏离工件，避免了潜在的风险。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种等离子蚀刻方法的流程示意图；
图2示出了本申请实施例提供的一种等离子蚀刻系统内氩离子运动轨迹示意图；
图3为本申请实施例提供的一种等离子蚀刻系统的俯视结构示意图；
图4示出了本申请实施例提供的等离子蚀刻系统内未生成磁场（a）和生成磁场后（b）电子运动轨迹示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
实施例一
参见图1，本实施例提供了一种等离子蚀刻方法，所述方法用于蚀刻至少一个工件的表面，所述方法包括如下步骤：
S101、利用电场发生装置生成电场，所述电场用于引导氩离子轰击所述工件的表面；
S102、利用等离子体发生装置生成所述氩离子和电子，所述氩离子在所述电场的作用下轰击所述工件的表面，所述电子被辅助阳极接收，以使所述电子回流到等离子体发生装置；
还包括如下步骤：
S103、获取任一所述工件的状态信息，所述状态信息用于指示所述工件是否遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间；
S104、当至少一个所述工件的状态信息指示所述工件遮挡所述等离子体发生装置和所述辅助阳极之间的空间时，利用磁场生成装置产生磁场，所述磁场用于引导所述电子以偏离所述工件的运动轨迹运动，被所述辅助阳极接收，并回流到所述等离子体发生装置。
本实施方式在等离子蚀刻清洁工件的过程中实时监测并判断工件是否遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间。当至少一个工件遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间时，说明该工件的尺寸大于等离子蚀刻系统初始设计的用于蚀刻的工件尺寸范围。在这种情况下才会执行以下操作：启动磁场生成装置生一个磁场，磁场用于对电子的运动方向进行引导和控制。通过等离子体发生装置产生氩离子和电子，氩离子在电场的作用下被引导以轰击工件表面，进而实现对工件表面的蚀刻，可以在工件表面起到清洁作用。同时电子在磁场的作用下以偏离工件的运动轨迹运动，使其不会受工件的影响。利用辅助阳极接收偏离工件后的电子，使这些电子回流到等离子体发生装置，以维持等离子体的稳定和连续产生。
由此，一方面，通过使用氩离子对工件表面进行轰击，能够去除表面的污染物和氧化层，实现工件表面的清洁效果。另一方面，通过引入磁场，对电子进行引导和偏离，使其不会干扰氩离子的轰击，提高了蚀刻过程的精度和效率。又一方面，设置辅助阳极用于接收偏离工件的电子，使电子能够回流到等离子体发生装置，减少了能量损失和杂散电子的产生，提高了能源利用效率和等离子体的稳定性。又一方面，通过上述技术方案中的各个步骤的协调作用，能够实现对工件表面的连续蚀刻，提高生产效率和蚀刻质量，自动化程度高。又一方面，本方法对相关等离子蚀刻系统的硬件改动幅度较小（例如无需对等离子蚀刻系统的外壳的容纳腔进行增大），因此较小的改动能避免对蚀刻过程的精度和效率的的影响。又一方面，在相关技术的处理过大的工件时，由于工件尺寸的限制，电子有可能接触到工件表面而引发异常现象（例如弧光放电）、进而产生安全事故。在本实施方式中，通过引入磁场，电子被引导偏离工件的方向运动，避免了电子与工件接触，从而防止了如电子对工件造成的损伤或干扰等问题。
综上所述，该等离子蚀刻方法在等离子蚀刻清洁工件的过程中实时监测工件的状态信息，以判断是否需要启动磁场生成装置，并与电场发生装置协同作用，智能化水平高；通过优化电场、磁场和等离子体的相互作用，实现了对工件表面的清洁和蚀刻，具有精确控制和高效连续蚀刻的优点，在不影响蚀刻过程的精度和效率的前提下确保了在处理过大工件时的安全性和稳定性。通过磁场的引导，电子能够在足够距离内保持偏离工件，避免了潜在的风险（例如使工件和等离子蚀刻系统受到高能弧光冲击的风险）。
本实施例对状态信息的表述形式不进行限制，其例如是文字、符号或数字及上述形式的组合，例如是“1”、“NO”、“否”、“是”等。例如“1”用于指示所述工件没有遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间，“否”用于指示所述工件有遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间。
本实施例对工件的尺寸不进行限制，其例如可以用长度、宽度、直径、面积中的一种或多种进行表述。一般而言，每个等离子蚀刻系统在设计时就已经确定其常用来加工的工件的尺寸范围（即预设尺寸范围），例如为直径不大于30cm。当当前工件的尺寸为31cm时，当前工件可能会在等离子蚀刻时遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间，可以认为当前工件的状态信息是“否”，“否”用于指示所述工件有遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间。
本实施例对工件信息的状态信息的获取方式不进行限制，其例如是通过获取电压信息确定工件是否超过预设尺寸，电压信息可以应用钨灯丝与辅助阳极之间的电压值与持续时长进行表征，钨灯丝与辅助阳极之间的正常电压值为60V～100V，在正常电压值范围内，无论持续多长均为正常电压信息，但当电压值超过100V时，且超过预设持续时长，则为异常电压信息。当电压信息显示异常时，则启动磁场生成装置，异常电压信息其例如可以设置为当电压大于120V，持续2ms以上时，还可以设置为当电压大于110V，持续7ms以上时，或还可以设置为当电压大于105V，持续15ms以上时，等等。这种方式无需新增其它设备，仅调试原有设备上的电压监控参数和控制器即可，成本低，操作简单。还例如是通过位置传感器确定工件是否超过预设尺寸范围。这种方式结构简单、成本低，利于产业化推广。还例如是通过摄像头获取工件的图像信息，利用图像处理方法确定工件是否超过预设尺寸范围。这种方式智能化水平高。
在一些可选的实施例中，在步骤S103之后、S104之前，所述等离子蚀刻方法还可以包括步骤：
S105、当所有所述工件的状态信息均指示所述工件没有遮挡所述等离子体发生装置和所述辅助阳极之间的空间时，控制所述磁场生成装置不产生磁场。
在一些可选的实施例中，所述步骤S104可以包括：
利用旋转平台使至少一个所述工件旋转，以使所述氩离子在所述电场的作用下轰击旋转中的所述工件的表面。
其中，本实施例对旋转平台旋转工件的方向不进行限制，其例如是顺时针旋转、逆时针旋转、先顺时针旋转一圈再逆时针旋转两圈等。
本实施方式利用旋转平台使工件旋转，并在旋转过程中利用电场作用使氩离子轰击工件表面。具体而言，通过将至少一个工件安置在旋转平台上并使其旋转，可以使氩离子相对均匀的轰击工件，对工件轰击时不易出现遗漏的区域，避免出现蚀刻不均匀情况，对工件表面的清洁更全面。
在一些可选的实施例中，所述旋转平台包括多个支架，每个支架分别用于安置一个工件；
所述工件利用旋转平台旋转的方式可以包括：
S201、利用所述旋转平台使每个所述工件按照第一旋转方向旋转；
S202、利用每个所述支架使其对应的工件按照第二旋转方向旋转，所述第一旋转方向和所述第二旋转方向相反。
本实施例中，在使用旋转平台使每个工件沿着一个方向旋转的同时，使用每个支架使其对应的工件按照另一个方向旋转。由于旋转方向相反，使得等离子体在工件表面均匀地作用，避免了对工件的表面清洁不均匀的问题。
本实施例对第一旋转方向和第二旋转方向不进行限制，第一旋转方向例如是顺时针旋转，第二旋转方向例如是逆时针旋转；第一旋转方向例如是先顺时针旋转1分钟、再逆时针旋转1分钟，第二旋转方向例如是先逆时针旋转1分钟、再顺时针旋转1分钟，只要满足二者旋转方向相反即可。
实施例二
本申请还提供了一种等离子蚀刻系统，其部分具体实现方式与上述实施例一中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。
一种等离子蚀刻系统，所述等离子蚀刻系统包括：
等离子体发生装置，所述等离子体发生装置用于生成氩离子和电子；
电场发生装置，所述电场发生装置用于生成电场，以使所述氩离子轰击工件的表面；
辅助阳极，所述辅助阳极与所述等离子体发生装置对立设置，用于接收所述电子，以使所述电子回流到所述等离子体发生装置；
外壳，所述外壳形成容纳腔，用于容纳工件和所述辅助阳极，并用于接收所述等离子体发生装置生成的氩离子和电子；
所述等离子蚀刻系统还包括：
磁场生成装置，所述磁场生成装置用于产生磁场，以使所述电子在所述磁场作用的引导下以偏离所述工件的运动轨迹被辅助阳极接收，并回流到等离子体发生装置；
控制器，所述控制器分别与所述等离子体发生装置、电场发生装置、辅助阳极和磁场生成装置电连接，所述控制器被配置成：
S101、利用电场发生装置生成电场，所述电场用于引导氩离子轰击所述工件的表面；
S102、利用等离子体发生装置生成所述氩离子和电子，所述氩离子在所述电场的作用下轰击所述工件的表面，所述电子被辅助阳极接收，以使所述电子回流到等离子体发生装置；
S103、获取任一所述工件的状态信息，所述状态信息用于指示所述工件是否遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间；
S104、当至少一个所述工件的状态信息指示所述工件遮挡所述等离子体发生装置和所述辅助阳极之间的空间时，利用磁场生成装置产生磁场，所述磁场用于引导所述电子以偏离所述工件的运动轨迹运动，被所述辅助阳极接收，并回流到所述等离子体发生装置。
通过本实施例提供的等离子蚀刻系统，可以对工件表面进行蚀刻和清洁，清洁后的工件可以用精密加工。其中，等离子体发生装置会产生高能氩离子和电子。氩离子被引导进入容纳腔，通过电场发生装置生成的电场，对工件表面进行轰击，这种轰击会去除工件表面的污染物和杂质。辅助阳极可以用于接收电子，使其回流到等离子体发生装置中，维持等离子体的稳定运行。外壳可以容纳上述装置，同时还可以防止氩离子和电子泄漏。磁场生成装置的磁力线可将回流的电子引导到辅助阳极，从而维持等离子体的稳定性，并且防止电子与工件表面发生碰撞。
由此，本实施例提供的等离子蚀刻系统，能稳定的用于工件蚀刻，并减少工件表面损伤的风险。通过磁场生成装置和电场发生装置的协同作用，可实现对电子、氩离子和工件表面之间的位置关系的控制，从而达到更加精确的蚀刻效果。
在一些可选的实施例中，所述等离子蚀刻系统还包括旋转平台，所述旋转平台活动安装于所述容纳腔内部靠近底部的位置，用于安装工件；
所述控制器还与所述旋转平台电连接，所述控制器还被配置成：
利用所述旋转平台使至少一个所述工件旋转，以使所述氩离子在所述电场的作用下轰击旋转中的所述工件的表面。
通过本实施例提供的等离子蚀刻系统，将安装工件的平台设置为旋转平台，并通过控制器利用旋转平台使至少一个工件旋转。可以理解为，在工件旋转的过程中，氩离子轰击工件表面的位置不断变化，从而能达到更加均匀的加工效果。例如在生产过程中，部分用于生成氩离子和电子的等离子体发生装置出现异常，现有技术中会使异常部分对应的工件成为残次品，提高了生产成本。而本实施例提供的等离子蚀刻系统，由于工件是旋转的，可以减少上述异常情况对工件蚀刻的不良影响，进而降低了次品产生的可能性。
在一些可选的实施例中，所述旋转平台包括多个支架，每个所述支架分别用于安置一个工件；
所述控制器还被配置成使用如下方式使至少一个所述工件旋转：
利用所述旋转平台使每个所述工件按照第一旋转方向旋转；
利用每个所述支架使其对应的工件按照第二旋转方向旋转，所述第一旋转方向和所述第二旋转方向相反。
通过本实施例提供的等离子蚀刻系统，在旋转平台上设置多个支架，每个支架可安置一个工件，利用不同方向的旋转来实现工件的更加均匀和高效的加工效果。
可以理解为，控制器与旋转平台电连接，利用控制器使每个工件按照第一旋转方向旋转。同时，利用每个支架使其对应的工件按照与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转。一方面，在不同方向的旋转中，氩离子轰击工件表面的位置不断变化，从而达到更加均匀的加工效果。另一方面，通过多个支架将多个工件放置在旋转平台上，可以同时处理多个工件，提高加工效率。又一方面，利用设置的多个支架实现不同旋转方向的组合，进而实现对工件表面的更为均匀的轰击，可以理解为针对每个工件，工件自身的每个面都能有机会旋转至靠近外壳内壁的方向，相比于工件自身的部分面一直靠近外壳内壁方向、部分面远离外壳内壁方向的情况，可以使工件自身的每个面都能接受更为均匀的轰击，进而减少工件表面损伤的风险。
在一些可选的实施例中，所述等离子体发生装置包括钨灯丝和离子源，经过所述钨灯丝的电流为100A～200A，所述钨灯丝和所述辅助阳极之间的电压为60V～100V。
通过本实施例提供的等离子蚀刻系统，等离子体发生装置主要由钨灯丝和离子源组成。钨灯丝通过电流加热可以将其温度提高到几千度以上，以使其表面的电子释放出来。同时离子源向钨灯丝放电，将钨灯丝表面的电子激发到高能态，以便它们可以与氩气分子相互作用并与其形成离子。由于电子具有较高的速度，可以轻松地穿过等离子体中的氩离子，从而保持等离子体的稳定性。本实施例通过钨灯丝和离子源之间的电压控制，可以实现离子束的加速，从而根据工件情况增强其能量和击穿能力。
由此，一方面，通过离子源和钨灯丝的组合，可以实现对等离子体的精确控制，提高了加工效率和稳定性。另一方面，可以根据需要调整离子束的强度，以适应不同类型的工件表面蚀刻。又一方面，通过加热钨灯丝产生电子，可以保持等离子体的稳定运行，进而减少氩离子对工件表面的损伤。
在一些可选的实施例中，所述磁场生成装置为多组非平衡闭合场电磁线圈，多组所述非平衡闭合场电磁线圈位于所述外壳的外部，且围绕所述外壳矩阵排布。
通过本实施例提供的等离子蚀刻系统，利用非平衡闭合场电磁线圈作为磁场生成装置的组成部分。其中，非平衡闭合场电磁线圈是指电磁线圈内部形成的磁场具有非平衡闭合场特性的线圈，产生的磁场能够在闭合回路上形成涡流，从而增强电磁线圈产生的磁感应强度。本申请中应用了非平衡闭合场的控制范围和闭合场效果。
磁场生成装置产生的磁场具有非平衡闭合场特性，即磁场能够在闭合回路上形成涡流。矩阵排布是指将多组非平衡闭合场电磁线圈排列在一个矩阵中，以达到更好的磁场生成效果（生成的磁场更均匀）。同时，由于使用了矩阵排布的非平衡闭合场电磁线圈，磁场生成装置整体而言可以更加紧凑和高效，成本也相对较低。
在一些可选的实施例中，所述非平衡闭合场电磁线圈包括四个矩形电磁线圈，四个所述矩形电磁线圈分别两两对应设于所述外壳的四个侧面。
通过本实施例提供的等离子蚀刻系统，将四个矩形电磁线圈分别设于外壳的四个侧面，可以使得它们之间形成交替磁场作用进而产生非平衡闭合场，从而增强磁感应强度。
另外，四个矩形电磁线圈设于外壳的四个侧面，能够使得磁场作用范围更加均匀和全面，从而提高磁场的控制效率。
在一个具体应用中，四个矩形电磁线圈分别两两对应设于外壳的四个侧面，且相邻电磁线圈的磁场方向相反，形成闭合场的效果。
在一个具体的应用中，本申请提供了一种等离子蚀刻系统的工作原理示意图，以便于理解本申请的等离子蚀刻系统，如图2、图3和图4所示，为便于理解，将等离子蚀刻系统内氩离子运动轨迹示意图和等离子蚀刻系统内电子运动轨迹示意图分开进行了展示。图2示出了等离子蚀刻系统内氩离子运动轨迹示意图，图2中：1、等离子体发生装置；2、外壳；3、工件；4、辅助阳极；5、等离子体；其中：等离子体发生装置包括离子源11和钨灯丝12，等离子体包括氩离子51和电子。图3为等离子蚀刻系统的俯视结构示意图，图3给出了本申请的等离子体可以存在的位置，等离子体的方向为垂直于纸面的方向，为便于展示等离子体内电子运动轨迹与磁场和电场的关系，本申请还提供了图4，图4为等离子蚀刻系统的部分剖面结构示意图，图4中的（a）图示出了未生成磁场时，等离子蚀刻系统内电子运动轨迹示意图，图4中的（b）图示出了生成磁场后，等离子蚀刻系统内电子运动轨迹示意图。其中：图4中的（a）图示出了等离子蚀刻系统内，电子沿着直线以箭头的方向向辅助阳极运动，图4中的（b）图示出了等离子蚀刻系统内，生成磁场后，原本沿着直线方向运动的电子在洛伦兹力的作用下，沿着曲线以箭头的方向向辅助阳极运动，圈叉代表生成的磁场方向为垂直于纸面向内。
虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种等离子蚀刻方法，所述方法用于蚀刻至少一个工件的表面，所述方法包括如下步骤：
S101、利用电场发生装置生成电场，所述电场用于引导氩离子轰击所述工件的表面；
S102、利用等离子体发生装置生成所述氩离子和电子，所述氩离子在所述电场的作用下轰击所述工件的表面，所述电子被辅助阳极接收，以使所述电子回流到等离子体发生装置；
其特征在于，还包括如下步骤：
S103、获取任一所述工件的状态信息，所述状态信息用于指示所述工件是否遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间；
S104、当至少一个所述工件的状态信息指示所述工件遮挡所述等离子体发生装置和所述辅助阳极之间的空间时，利用磁场生成装置产生磁场，所述磁场用于引导所述电子以偏离所述工件的运动轨迹运动，被所述辅助阳极接收，并回流到所述等离子体发生装置。
2.根据权利要求1所述的等离子蚀刻方法，其特征在于，步骤S104中，所述磁场的强度为0.2mT～1.0mT。
3.根据权利要求1所述的等离子蚀刻方法，其特征在于，步骤S102包括：
利用旋转平台使至少一个所述工件旋转，以使所述氩离子在所述电场的作用下轰击旋转中的所述工件的表面。
4.根据权利要求3所述的等离子蚀刻方法，其特征在于，所述旋转平台包括多个支架，每个支架分别用于安置一个工件；
所述工件利用旋转平台旋转的方式包括：
利用所述旋转平台使每个所述工件按照第一旋转方向旋转；
利用每个所述支架使其对应的工件按照第二旋转方向旋转，所述第一旋转方向和所述第二旋转方向相反。
5.一种等离子蚀刻系统，其特征在于，所述等离子蚀刻系统包括：
等离子体发生装置，所述等离子体发生装置用于生成氩离子和电子；
电场发生装置，所述电场发生装置用于生成电场，以使所述氩离子轰击工件的表面；
辅助阳极，所述辅助阳极与所述等离子体发生装置对立设置，用于接收所述电子，以使所述电子回流到所述等离子体发生装置；
外壳，所述外壳形成容纳腔，用于容纳所述工件和所述辅助阳极，并用于接收所述等离子体发生装置生成的氩离子和电子；
其特征在于，所述等离子蚀刻系统还包括：
磁场生成装置，所述磁场生成装置用于产生磁场，以使所述电子在所述磁场作用的引导下以偏离所述工件的运动轨迹运动，并被辅助阳极接收后回流到等离子体发生装置；
控制器，所述控制器分别与所述等离子体发生装置、电场发生装置、辅助阳极和磁场生成装置电连接，所述控制器被配置成：
S101、利用电场发生装置生成电场，所述电场用于引导氩离子轰击所述工件的表面；
S102、利用等离子体发生装置生成所述氩离子和电子，所述氩离子在所述电场的作用下轰击所述工件的表面，所述电子被辅助阳极接收，以使所述电子回流到等离子体发生装置；
S103、获取任一所述工件的状态信息，所述状态信息用于指示所述工件是否遮挡等离子体发生装置和辅助阳极之间的空间；
S104、当至少一个所述工件的状态信息指示所述工件遮挡所述等离子体发生装置和所述辅助阳极之间的空间时，利用磁场生成装置产生磁场，所述磁场用于引导所述电子以偏离所述工件的运动轨迹运动，被所述辅助阳极接收，并回流到所述等离子体发生装置。
6.根据权利要求5所述的等离子蚀刻系统，其特征在于，所述等离子蚀刻系统还包括旋转平台，所述旋转平台活动安装于所述容纳腔内部靠近底部的位置，用于安装工件；
所述控制器还与所述旋转平台电连接，所述控制器还被配置成：
利用所述旋转平台使至少一个所述工件旋转，以使所述氩离子在所述电场的作用下轰击旋转中的所述工件的表面。
7.根据权利要求6所述的等离子蚀刻系统，其特征在于，所述旋转平台包括多个支架，每个所述支架分别用于安置一个工件；
所述控制器还被配置成使用如下方式使至少一个所述工件旋转：
利用所述旋转平台使每个所述工件按照第一旋转方向旋转；
利用每个所述支架使其对应的工件按照第二旋转方向旋转，所述第一旋转方向和所述第二旋转方向相反。
8.根据权利要求5所述的等离子蚀刻系统，其特征在于，所述等离子体发生装置包括钨灯丝和离子源，经过所述钨灯丝的电流为100A～200A，所述钨灯丝和所述辅助阳极之间的电压为60V～100V。
9.根据权利要求5所述的等离子蚀刻系统，其特征在于，所述磁场生成装置为多组非平衡闭合场电磁线圈，多组所述非平衡闭合场电磁线圈位于所述外壳的外部，且围绕所述外壳矩阵排布。
10.根据权利要求9所述的等离子蚀刻系统，其特征在于，所述非平衡闭合场电磁线圈包括四个矩形电磁线圈，四个所述矩形电磁线圈分别两两对应设于所述外壳的四个侧面。
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