[发明专利]通过角度蚀刻工具中的基板旋转而控制蚀刻角度

权利要求书

1.一种光栅形成方法，包含以下步骤：

将保持在平台上的第一基板的第一部分定位在离子束的路径中，所述第一基板上设置有光栅材料，所述离子束经配置以相对所述第一基板的表面法线的离子束角θ接触所述光栅材料并在所述光栅材料中形成一个或多个第一光栅；以及

将保持在所述平台上的所述第一基板围绕所述平台的轴线旋转，以在所述离子束与所述一个或多个第一光栅的光栅向量之间产生第一旋转角φ，所述一个或多个第一光栅具有相对于所述第一基板的所述表面法线的第一倾斜角θ'，所述第一旋转角φ由方程式φ＝cos^-1(tan(θ')/tan(θ))选出。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述光栅材料包括含有碳氧化硅(SiOC)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化硅(SiO₂)、氧化钒(IV)(VOx)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、五氧化二钽(Ta₂O₅)、氮化硅(Si₃N₄)、氮化钛(TiN)、及(或)二氧化锆(ZrO₂)的材料。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述光栅材料的折射率在约1.5和约2.65之间。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述离子束为带状束、点束或全基板尺寸束。

5.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包含以下步骤：

将所述第一基板的第二部分定位于所述离子束的所述路径中，所述离子束经配置以在所述光栅材料中形成一个或多个第二光栅；

将所述第一基板围绕所述平台的所述轴线旋转，以在所述离子束与所述一个或多个第二光栅的光栅向量之间产生第二旋转角φ，所述一个或多个第二光栅具有相对于所述第一基板的所述表面法线的第二倾斜角θ'，所述第二旋转角φ由所述方程式φ＝cos^-1(tan(θ')/tan(θ))选出；

将所述第一基板的第三部分定位于所述离子束的所述路径中，所述离子束经配置以在所述光栅材料中形成一个或多个第三光栅；以及

将所述第一基板围绕所述平台的所述轴线旋转，以在所述离子束与所述一个或多个第三光栅的光栅向量之间产生第三旋转角φ，所述一个或多个第三光栅具有相对于所述第一基板的所述表面法线的第三倾斜角θ'，所述第三旋转角φ由所述方程式φ＝cos^-1(tan(θ')/tan(θ))选出。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述离子束角θ较佳地位于约25°和约75°之间。

7.如权利要求5所述的方法，其中：

所述第二旋转角φ不同于所述第一旋转角φ；以及

所述第三旋转角φ不同于所述第一旋转角φ与所述第二旋转角φ。

8.如权利要求5所述的方法，其中角度蚀刻系统产生所述离子束、在相对于所述第一基板的所述表面法线的优化角α下引导所述离子束、在扫描运动中移动所述平台并在相对于离子束腔室的轴线的倾角β下倾斜所述第一基板、以及将所述第一基板围绕所述平台的所述轴线旋转，所述角度蚀刻系统包含：

离子束源，所述离子束源经配置以产生容纳在所述离子束腔室中的所述离子束，所述离子束腔室经配置以在相对于所述第一基板的所述表面法线的所述优化角α下引导所述离子束；

第一致动器，所述第一致动器耦合至所述平台，所述第一致动器经配置以在所述扫描运动中移动所述平台，并在相对于所述离子束腔室的所述轴线的所述倾角β下倾斜所述第一基板；以及

第二致动器，所述第二致动器耦合至所述平台，所述第二致动器经配置以围绕所述平台的所述轴线旋转所述第一基板。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述优化角α与所述倾角β保持固定，使得所述离子束角θ保持固定。