[发明专利]一种调节离子刻蚀均匀性的孔丁和方法

说明书

本发明公开了一种调节离子刻蚀均匀性的孔丁，包括帽部和杆部，所述杆部的一端与帽部固定连接，所述杆部的侧面设置有槽口，所述杆部连接于帽部上偏离帽部中心的位置，所述槽口的宽度等于栅网的金属片的厚度，所述杆部上具有多个槽口，多个槽口沿杆部的长度方向均匀分布，相邻两个槽口的间距等于栅网的相邻两片金属片的间距，本发明能够方便的插入栅网上金属片的孔洞内，与栅网形成稳定结构，以方便、迅速的调整离子源栅网的局域的离子浓度，快速优化刻蚀均匀性。

技术领域

本发明属于离子溅射技术领域，更具体的说涉及一种调节离子刻蚀均匀性的孔丁和方法。

背景技术

有栅网离子源通常利用射频电源、利用感应耦合(ICP)产生氩气(Ar)等离子体；并通过加有不同电压的金属栅网加速氩气等离子体，并使之形成尽可能平行的、高能量的等离子体束流；引导该等离子体束流轰击硅基片表面，将硅基片表面物质刻蚀掉，以达到清洁硅基片表面；或者在硅基片上，加工成型各种微米、纳米结构。

在常规的栅网离子源中，栅网由若干片蜂窝状孔洞的结构构成。调整孔洞的大小、布局，一方面可以调节不同区域的、穿过孔洞的等离子体量，以调节在不同区域的刻蚀速率；另一方面，可以使等离子体的运行轨迹更加平行，也可以改进刻蚀速率的均匀性。但是，使用栅网也有局限性。主要在于，感应耦合(ICP)产生的离子源，由于受线圈产生的磁场强度的非均匀性、刻蚀气体扩散、设备设计、零件加工安装精度等的影响，产生的等离子体密度分布并不十分均匀；同时，刻蚀过程中，不同的工艺，离子源的RF电源功率、电压、工艺气体类型、气压、流量等均不完全相同。

因此，在刻蚀工艺调试的过程中，很多情况下，工艺参数的优化，并不能够完全达到工艺性能要求(通常是刻蚀速率的均匀性)。这时，就要对栅网的结构做重新设计、制造，并再试验。这样，工艺优化的周期就很长，严重降低了设备的使用时间、生产产能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种能够方便的插入栅网上金属片的孔洞内，与栅网形成稳定结构，以方便、迅速的调整离子源栅网的局域的离子浓度，快速优化刻蚀均匀性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种调节离子刻蚀均匀性的孔丁，包括帽部和杆部，所述杆部的一端与帽部固定连接，所述杆部的侧面设置有槽口。

进一步的所述杆部连接于帽部上偏离帽部中心的位置。

进一步的所述槽口的宽度等于栅网的金属片的厚度。

进一步的所述帽部的尺寸能够覆盖一个栅网的孔洞或相邻的多个栅网的孔洞。

进一步的所述帽部的截面呈圆形。

进一步的所述杆部上具有多个槽口，多个槽口沿杆部的长度方向均匀分布，相邻两个槽口的间距等于栅网的相邻两片金属片的间距。

进一步的所述帽部和杆部的材质为陶瓷或石英。

一种调节离子刻蚀均匀性的方法，包括如下步骤：

S1：采用离子源栅网刻蚀晶圆，获得离子刻蚀厚度或速率分布数据；S2：制备刻蚀厚度或速率T＝f(r/R)图；

S3：根据T＝f(r/R)图判读是否满足刻蚀均匀性的要求；

S4：如果满足刻蚀均匀性的要求，则进入步骤S5；如果不满足刻蚀均匀性的要求，则依照T＝f(r/R)图，在刻蚀厚度较高处对应的离子源栅网位置，插入若干孔丁，然后返回步骤S1；

S5：结束调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以方便地插入栅网的金属片孔洞内，并依自身重力和几何形状，与金属片孔洞形成稳定结构。这样，就可以方便、迅速地调整离子源栅网的局域的离子浓度，进而快速优化刻蚀均匀性，提高设备使用效率及产能。

附图说明