[发明专利]变深度刻蚀方法及其装置

权利要求书

1．一种变深度刻蚀方法，其特征在于根据器件的设计要求，将确定的参数量输入给微机(10)，微机(10)按自编程序控制双束栏片(4a，4b)的运动方向、每次行走的步数、行走一定步数后的停留时间和中断等；将某一连续变化的深度轮廓用数量足够多的深度小台阶来拟合，束栏片(4a，4b)行走每个台阶的移动特性仍保持相同，即束栏片步进距和步频率不变，移动每个台阶的速度相同，于是步进电机驱动器受微机(10)运行程序控制的工作指令为简单的开关量，处于不同深度的台阶接受的刻蚀时间积分与该台阶深度要求相对应，从而由束栏片(4a，4b)移动程序控制各小台阶暴露离子束的总时间的不同实现变深度刻蚀过程；实现这一过程的数学模型为式中：Di或Di-1表示第i或第i-1小台阶的深度；

L表示刻蚀器件图形总长度；

E_R表示某种材料的刻蚀速率；

A表示等长度小台阶分割数；

△x表示束栏片移动步进距；

fp表示步进电机驱动脉冲频率；在离子能量、离子束流密度、离子束入射角一定和离子束有效束径大于所需刻蚀器件图形长度条件下，通过第一束栏片(4a)和第二束栏片(4b)的定位及移动的相互配合，可在所刻蚀范围内实现刻蚀的线性和非线性深度变化，其中刻蚀深度非线性变化包括刻蚀深度单调连续变化或刻蚀深度可分解为两个或多个单调连续变化。

2．根据权利要求1所述的变深度刻蚀方法，其特征在于上述第二束栏片(4b)固定于刻蚀终止点位置(B)，第一束栏片(4a)由刻蚀起始点位置(A)向刻蚀终止点(B)或反过来由刻蚀起始点位置(B)向刻蚀终止点(A)匀速运动，直到工作程序执行至输出时间中断刻蚀指令束闸板(2)返回；只移动第一束栏片(4a)可刻蚀出由h₂=0～h₁所确定不同的斜率的深度线性变化图形，其中h₂表示终止点的刻蚀深度；h₁表示起始点的刻蚀深度。

3．根据权利要求1所述的变深度刻蚀方法，其特征在于上述第一束栏片(4a)固定于刻蚀终止点位置(A)，第二束栏片(4b)由刻蚀起始点位置(B)向刻蚀终止点位置(A)或反过来由刻蚀起始点位置(A)向刻蚀终止点(B)匀速移动，直到工作程序执行至输出时间中断刻蚀指令束闸板(2)返回；只移动第二束栏片(4b)可刻蚀出由h₁=O～h₂所确定不同的斜率的深度线性变化图形，其中h₁表示终止点的刻蚀深度；h₂表示起始点的刻蚀深度。

4．根据权利要求1所述的变深度刻蚀方法，其特征在于上述第一束栏片(4a)由刻蚀起点位置(A)以匀速V₁移向刻蚀终止点位置(C)，第二束栏片(4b)与第一束栏片(4a)同步由刻蚀起始点位置(B)以匀速V₂移向双束栏片刻蚀终止点位置(C)，根据V₁=V₂或V₁≠V₂及刻蚀终点位置(C)的不同选择，通过双束栏片(4a，4b)的分段移动刻蚀出对称或不对称的倒三角形深度变化图形。

5．根据权利要求1所述的变深度刻蚀方法，其特征在于上述第二束栏片(4b)由刻蚀起始点位置(C)以匀速V₂移至刻蚀终止点位置(A)，中断刻蚀后，束闸板(2)返回，将第二束栏片(4b)退回位置(B)；束闸板(2)再次移动，第一束栏片(4a)由刻蚀起始点位置(B)以匀速V₁移至刻蚀终止点位置(B)，根据V₁=V₂或V₁≠V₂及刻蚀起始点位置(C)的不同选择，通过双束栏片(4a，4b)分次序移动刻蚀出对称或不对称正三角形深度变化图形。

6．根据权利要求1所述的变深度刻蚀方法，其特征在于上述第二束栏片(4b)固定于刻蚀终止点位置(B)，第一束栏片(4a)由刻蚀起始点位置(A)向刻蚀终止点(B)或由刻蚀起始点位置(B)向刻蚀终止点(A)非匀速移动，只移动第一束栏片(4a)可刻蚀出深度单调变化的图形。