[實(shí)用新型]一種微調(diào)刻蝕深度空間分布的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420724635.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN204407287U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳麗翔;邱克強(qiáng);付紹軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;賈玉忠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及離子束刻蝕、微細(xì)加工和半導(dǎo)體制造等技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及微調(diào)刻蝕深度空間分布的系統(tǒng)，尤其涉及一種在離子束刻蝕過程中動(dòng)態(tài)微調(diào)刻蝕深度空間分布的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

離子束刻蝕是一種微細(xì)加工技術(shù)，其廣泛應(yīng)用于光學(xué)元件、半導(dǎo)體器件和集成電路的制造工藝流程中。直線掃描式離子束刻蝕方法是一種常用的大面積離子束刻蝕方法，其采用條形離子源，特別適用于加工大尺寸工件，且加工效率較高(文獻(xiàn)[1]邱克強(qiáng),周小為,劉穎,等.大尺寸衍射光學(xué)元件的掃描離子束刻蝕[J].光學(xué)精密工程,2012,20(8):1676-1683.)。然而，在很多情況下，特別是在實(shí)際工程應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中，往往要求對(duì)工件的刻蝕深度空間分布進(jìn)行微調(diào)或修正，比如大尺寸光束采樣光柵(文獻(xiàn)[2]Rao?H,Liu?Y,Liu?Z,et?al.Chemical?mechanical?polishing?to?improve?the?efficiency?uniformity?of?beam?sampling?grating[J].Applied?optics,2014,53(6):1221-1227.)。由于需要增加后續(xù)修正的工序，因此加工時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，加工成本也隨著上升。如何節(jié)省加工時(shí)間及成本又達(dá)到微調(diào)刻蝕深度空間分布的目的是一個(gè)亟待解決的問題，文獻(xiàn)中尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)報(bào)道。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種在直線掃描式離子束刻蝕過程中動(dòng)態(tài)微調(diào)刻蝕深度空間分布的系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提出了一種微調(diào)刻蝕深度空間分布的系統(tǒng)。

本實(shí)用新型所述系統(tǒng)，其特征在于包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和掃描裝置。

所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)運(yùn)動(dòng)控制單元和運(yùn)動(dòng)控制箱。

所述掃描裝置，包括葉片掃描組件和束寬修正雙滑門組件，其中，葉片掃描組件是一個(gè)兩軸掃描運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，束寬修正雙滑門組件是調(diào)節(jié)離子束束流寬度的雙滑動(dòng)門機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型提出了一種微調(diào)刻蝕深度空間分布的系統(tǒng)，通過此系統(tǒng)在以均勻刻蝕的方式加工工件的同時(shí)對(duì)工件刻蝕深度空間分布進(jìn)行動(dòng)態(tài)微調(diào)，這避免了對(duì)刻蝕后的工件進(jìn)行精加工的工序，從而可大大節(jié)省工作時(shí)間和加工成本。

本實(shí)用新型所述系統(tǒng)，它采用模塊化設(shè)計(jì)，可方便地集成到不同的離子束刻蝕設(shè)備中，具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是離子束刻蝕工作示意圖；

圖2是工件平臺(tái)示意圖；

圖3(a)是葉片掃描組件的一示意圖；

圖3(b)是葉片掃描組件的一示意圖；

圖4(a)是束寬修正雙滑門組件的一示意圖；

圖4(b)是束寬修正雙滑門組件的一示意圖；

圖5(a)是矩形葉片形狀的一示意圖；

圖5(b)是弧形葉片形狀的一示意圖；

圖5(c)是梯形葉片形狀的一示意圖；

圖6是系統(tǒng)組成示意圖

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來詳細(xì)描述本實(shí)用新型。圖中相同的序號(hào)標(biāo)記指示同一部件或相似項(xiàng)目。圖示及其描述在本質(zhì)上是示意性的，而非限制性的，因此，與本文所示系統(tǒng)相似的不同實(shí)現(xiàn)應(yīng)被視為屬于本實(shí)用新型和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

首先，介紹離子束刻蝕工作過程中的基本情況。

參見圖1，在離子束刻蝕工作過程中，離子束流9從條形離子源1發(fā)射出后，經(jīng)過束寬修正雙滑門組件52和葉片掃描組件51，最后到達(dá)工件平臺(tái)4和工件6表面。在此過程中，離子束流9被束寬修正雙滑門組件52的滑動(dòng)門2限制到指定寬度d(注意離子束有一定的發(fā)散角，落到工件表面的束流寬度可能大于此值)，葉片掃描組件51的葉片3遮擋部分離子束流，從而在工件6表面形成葉片投影7。

參見圖2，在離子束刻蝕工作過程中，固定在工件平臺(tái)4上的工件6隨著工件平臺(tái)4做橫向往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

參見圖3(a)、圖3(b)，葉片掃描組件51包括葉片3、垂直導(dǎo)軌5、滑塊8和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等。在離子束刻蝕工作過程中，滑塊8沿葉片掃描組件的垂直導(dǎo)軌5上下移動(dòng)，安裝在滑塊8上的葉片3在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下可自由旋轉(zhuǎn)。而在具體實(shí)施中，旋轉(zhuǎn)角度θ也可被限制在一定的角度范圍內(nèi)，如(0，π/2]，葉片繞其主軸做搖擺運(yùn)動(dòng)。

需要注意的是，驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于牽引滑塊上下滑動(dòng)和驅(qū)使葉片旋轉(zhuǎn)，它并未在示意圖中標(biāo)示，但這并不影響任何本領(lǐng)域或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)此部件功能的理解，下文出現(xiàn)類似處理方式也是基于此說明。