[发明专利]用于离子束研磨的离子喷射器和透镜系统

权利要求书

1.一种用于蚀刻半导体衬底的装置，所述装置包括：

反应室；

衬底支撑件；

用于向所述反应室供应一种或多种气体或等离子体的入口；

第一电极、第二电极和第三电极，每一个在其中具有多个开口，其中所述第二电极位于所述第一电极的下方，并且其中所述第三电极位于所述第二电极的下方；

包括多个中空阴极发射极的中空阴极发射极电极，其中所述中空阴极发射极与所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的所述开口对准，所述中空阴极发射极中每个都是导电管，所述导电管具有带有低功函数的发射极材料并且其顶部的宽度大于底部的宽度，并且其中所述中空阴极发射极电极位于所述第一电极的上方；和

一个或多个射频(RF)源，其被配置为执行以下操作中的一种或多种：(i)在所述中空阴极发射极电极上方产生等离子体，(ii)向所述中空阴极发射极电极施加偏置，(iii)向所述第一电极施加偏置，和/或(iv)向所述第二电极施加偏置。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括旋转机构，其被配置为以2°或更好的精度使所述衬底支撑件旋转和倾斜。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括位于所述第三电极下方和所述衬底支撑件上方的反射器，其中所述反射器能操作来中和在蚀刻期间通过所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的所述开口的离子。

4.根据权利要求1所述的装置，还包括被配置为在蚀刻期间沿第一方向和第二方向循环旋转所述衬底支撑件的控制器，所述第一方向与所述第二方向相反。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述控制器被配置为旋转所述衬底支撑件从中心开始位置测量达±215°。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中通过所述中空阴极发射极电极的中空阴极发射极的总气体传导率为10000L/min或更小。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，还包括防止形成过量的跨所述第一电极、所述第二电极和/或所述第三电极的压力差的气体旁路通路。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的所述多个开口通过以下方式形成：

提供和固定第一电极间结构，使得其固定在所述第一电极和所述第二电极之间，以及提供和固定第二电极间结构，使得其固定在所述第二电极和所述第三电极之间，其中所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极、所述第一电极间结构和所述第二电极间结构彼此垂直对准以形成电极组件；和

在所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中形成多个开口并且将所述第一电极间结构和所述第二电极间结构固定在所述电极组件中。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一电极间结构和所述第二电极间结构各自包括一个或多个开口，并且其中所述第一电极间结构和所述第二电极间结构中的所述一个或多个开口与所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的开口相比形状不同。

10.根据权利要求8所述的装置，其中在形成所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的所述多个开口之前，所述第一电极间结构和所述第二电极间结构被成形和定位成使得它们不阻挡要在其上形成所述开口的区域。

11.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一电极间结构和所述第二电极间结构中的至少一个包括在其周边处支撑所述第一电极、所述第二电极和/或所述第三电极的环形部分。

12.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的所述多个开口通过对所述电极组件的离子出口侧激光钻孔而形成。