[实用新型]一种微调刻蚀深度空间分布的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及离子束刻蚀、微细加工和半导体制造等技术领域，具体涉及微调刻蚀深度空间分布的系统，尤其涉及一种在离子束刻蚀过程中动态微调刻蚀深度空间分布的系统。

背景技术

离子束刻蚀是一种微细加工技术，其广泛应用于光学元件、半导体器件和集成电路的制造工艺流程中。直线扫描式离子束刻蚀方法是一种常用的大面积离子束刻蚀方法，其采用条形离子源，特别适用于加工大尺寸工件，且加工效率较高(文献[1]邱克强,周小为,刘颖,等.大尺寸衍射光学元件的扫描离子束刻蚀[J].光学精密工程,2012,20(8):1676-1683.)。然而，在很多情况下，特别是在实际工程应用和工业生产中，往往要求对工件的刻蚀深度空间分布进行微调或修正，比如大尺寸光束采样光栅(文献[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.)。由于需要增加后续修正的工序，因此加工时间会变长，加工成本也随着上升。如何节省加工时间及成本又达到微调刻蚀深度空间分布的目的是一个亟待解决的问题，文献中尚未发现相关报道。

本实用新型的目的在于提供一种在直线扫描式离子束刻蚀过程中动态微调刻蚀深度空间分布的系统。

实用新型内容

本实用新型提出了一种微调刻蚀深度空间分布的系统。

本实用新型所述系统，其特征在于包括运动控制系统和扫描装置。

所述运动控制系统，包括上位机运动控制单元和运动控制箱。

所述扫描装置，包括叶片扫描组件和束宽修正双滑门组件，其中，叶片扫描组件是一个两轴扫描运动机构，束宽修正双滑门组件是调节离子束束流宽度的双滑动门机构。

本实用新型提出了一种微调刻蚀深度空间分布的系统，通过此系统在以均匀刻蚀的方式加工工件的同时对工件刻蚀深度空间分布进行动态微调，这避免了对刻蚀后的工件进行精加工的工序，从而可大大节省工作时间和加工成本。

本实用新型所述系统，它采用模块化设计，可方便地集成到不同的离子束刻蚀设备中，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是离子束刻蚀工作示意图；

图2是工件平台示意图；

图3(a)是叶片扫描组件的一示意图；

图3(b)是叶片扫描组件的一示意图；

图4(a)是束宽修正双滑门组件的一示意图；

图4(b)是束宽修正双滑门组件的一示意图；

图5(a)是矩形叶片形状的一示意图；

图5(b)是弧形叶片形状的一示意图；

图5(c)是梯形叶片形状的一示意图；

图6是系统组成示意图

具体实施方式

现在将结合附图和具体实施例来详细描述本实用新型。图中相同的序号标记指示同一部件或相似项目。图示及其描述在本质上是示意性的，而非限制性的，因此，与本文所示系统相似的不同实现应被视为属于本实用新型和所附权利要求的保护范围。

首先，介绍离子束刻蚀工作过程中的基本情况。

参见图1，在离子束刻蚀工作过程中，离子束流9从条形离子源1发射出后，经过束宽修正双滑门组件52和叶片扫描组件51，最后到达工件平台4和工件6表面。在此过程中，离子束流9被束宽修正双滑门组件52的滑动门2限制到指定宽度d(注意离子束有一定的发散角，落到工件表面的束流宽度可能大于此值)，叶片扫描组件51的叶片3遮挡部分离子束流，从而在工件6表面形成叶片投影7。

参见图2，在离子束刻蚀工作过程中，固定在工件平台4上的工件6随着工件平台4做横向往复直线运动。

参见图3(a)、图3(b)，叶片扫描组件51包括叶片3、垂直导轨5、滑块8和驱动电机等。在离子束刻蚀工作过程中，滑块8沿叶片扫描组件的垂直导轨5上下移动，安装在滑块8上的叶片3在电机驱动下可自由旋转。而在具体实施中，旋转角度θ也可被限制在一定的角度范围内，如(0，π/2]，叶片绕其主轴做摇摆运动。

需要注意的是，驱动电机用于牵引滑块上下滑动和驱使叶片旋转，它并未在示意图中标示，但这并不影响任何本领域或相关领域的技术人员对此部件功能的理解，下文出现类似处理方式也是基于此说明。