[發明專利]一種調節離子刻蝕均勻性的孔丁和方法

在審

• 申請號: 202210161610.4
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114446745A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 唐云俊;王昱翔
• 申請（專利權）人: 浙江艾微普科技有限公司
• 主分類號: H01J37/08
• 分類號: H01J37/08
• 代理公司: 嘉興啟帆專利代理事務所(普通合伙) 33253
• 代理人: 丁鵬

本發明公開了一種調節離子刻蝕均勻性的孔丁，包括帽部和桿部，所述桿部的一端與帽部固定連接，所述桿部的側面設置有槽口，所述桿部連接于帽部上偏離帽部中心的位置，所述槽口的寬度等于柵網的金屬片的厚度，所述桿部上具有多個槽口，多個槽口沿桿部的長度方向均勻分布，相鄰兩個槽口的間距等于柵網的相鄰兩片金屬片的間距，本發明能夠方便的插入柵網上金屬片的孔洞內，與柵網形成穩定結構，以方便、迅速的調整離子源柵網的局域的離子濃度，快速優化刻蝕均勻性。

技術領域

本發明屬于離子濺射技術領域，更具體的說涉及一種調節離子刻蝕均勻性的孔丁和方法。

背景技術

有柵網離子源通常利用射頻電源、利用感應耦合(ICP)產生氬氣(Ar)等離子體；并通過加有不同電壓的金屬柵網加速氬氣等離子體，并使之形成盡可能平行的、高能量的等離子體束流；引導該等離子體束流轟擊硅基片表面，將硅基片表面物質刻蝕掉，以達到清潔硅基片表面；或者在硅基片上，加工成型各種微米、納米結構。

在常規的柵網離子源中，柵網由若干片蜂窩狀孔洞的結構構成。調整孔洞的大小、布局，一方面可以調節不同區域的、穿過孔洞的等離子體量，以調節在不同區域的刻蝕速率；另一方面，可以使等離子體的運行軌跡更加平行，也可以改進刻蝕速率的均勻性。但是，使用柵網也有局限性。主要在于，感應耦合(ICP)產生的離子源，由于受線圈產生的磁場強度的非均勻性、刻蝕氣體擴散、設備設計、零件加工安裝精度等的影響，產生的等離子體密度分布并不十分均勻；同時，刻蝕過程中，不同的工藝，離子源的RF電源功率、電壓、工藝氣體類型、氣壓、流量等均不完全相同。

因此，在刻蝕工藝調試的過程中，很多情況下，工藝參數的優化，并不能夠完全達到工藝性能要求(通常是刻蝕速率的均勻性)。這時，就要對柵網的結構做重新設計、制造，并再試驗。這樣，工藝優化的周期就很長，嚴重降低了設備的使用時間、生產產能。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種能夠方便的插入柵網上金屬片的孔洞內，與柵網形成穩定結構，以方便、迅速的調整離子源柵網的局域的離子濃度，快速優化刻蝕均勻性。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種調節離子刻蝕均勻性的孔丁，包括帽部和桿部，所述桿部的一端與帽部固定連接，所述桿部的側面設置有槽口。

進一步的所述桿部連接于帽部上偏離帽部中心的位置。

進一步的所述槽口的寬度等于柵網的金屬片的厚度。

進一步的所述帽部的尺寸能夠覆蓋一個柵網的孔洞或相鄰的多個柵網的孔洞。

進一步的所述帽部的截面呈圓形。

進一步的所述桿部上具有多個槽口，多個槽口沿桿部的長度方向均勻分布，相鄰兩個槽口的間距等于柵網的相鄰兩片金屬片的間距。

進一步的所述帽部和桿部的材質為陶瓷或石英。

一種調節離子刻蝕均勻性的方法，包括如下步驟：

S1：采用離子源柵網刻蝕晶圓，獲得離子刻蝕厚度或速率分布數據；S2：制備刻蝕厚度或速率T＝f(r/R)圖；

S3：根據T＝f(r/R)圖判讀是否滿足刻蝕均勻性的要求；

S4：如果滿足刻蝕均勻性的要求，則進入步驟S5；如果不滿足刻蝕均勻性的要求，則依照T＝f(r/R)圖，在刻蝕厚度較高處對應的離子源柵網位置，插入若干孔丁，然后返回步驟S1；

S5：結束調節。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：可以方便地插入柵網的金屬片孔洞內，并依自身重力和幾何形狀，與金屬片孔洞形成穩定結構。這樣，就可以方便、迅速地調整離子源柵網的局域的離子濃度，進而快速優化刻蝕均勻性，提高設備使用效率及產能。

附圖說明