一种离子枪的保护装置的制作方法

本技术涉及刻蚀设备领域，具体涉及一种离子枪的保护装置。

背景技术：

1、导体制造工艺是一种平面制造工艺，该工艺结合光刻、刻蚀、沉积、离子注入多种工艺，需要在同一衬底上形成大量各种类型的复杂器件，并将其互相连接以具有完整的电子功能。其中，任何一步的工艺出现偏差，都可能会造成电路的性能参数偏离设计值。目前，随着超大规模集成电路的器件特征尺寸不断地比例缩小，集成度不断地提高，对各步工艺的控制及其工艺结果的精确度提出了更高的要求。

2、等离子体刻蚀工艺因其具有良好的方向性，在半导体制作工艺中得到广泛的应用。等离子体刻蚀的一般过程为：在刻蚀腔内通入反应气体，反应气体一般为含氟的气体，比如：cf4、chf3、c2f6、ch2f2、sf6一种或几种组合；射频源提供能量将反应气体解离为等离子体，等离子体为原子、正负粒子等组成的离子化气态物质，等离子聚集在一起形成等离子体鞘层；通过向刻蚀腔内提供电场或偏置电压，通常是施加周期性的偏置电压能调节等离子体和半导体衬底之间的电势差，等离子体的电势和半导体衬底表面的电势的差值决定了鞘层的电势降；等离子体在电场的作用下朝着半导体衬底的方向加速，等离子体轰击待刻蚀材料表面，部分等离子吸附在待刻蚀材料表面，并与待刻蚀材料发生化学反应，形成反应副产物；反应副产物脱离待刻蚀材料表面，并扩散至刻蚀腔中。

3、现有的刻蚀设备中，其包括离子枪发射口结构，该结构往往是通过发射口下方的若干预分流后的离子波进入发射口后，在发射口上方的反应腔室进行刻蚀，而通过发射口的离子波往往存在扩散现象，使得发射口外侧的设备容易被扩散的离子波能量腐蚀，造成设备的不必要损耗，而发射口的结构往往是细小且选用的耐腐蚀材质成本较高，因此，急需对发射口周围作进一步的升级改造。

技术实现思路

1、本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种离子枪的保护装置，以解决发射口周围易受到扩散离子波腐蚀的损耗

2、本实用新型采取的技术方案是，一种离子枪的保护装置，所述保护装置安装于离子枪的发射口上，沿发射口外侧设有导流板和底板，导流板中部设有若干分流通道，设有对应分流通道的反应开关，导流板和底板包绕于发射口的外侧，用于实现对发射口上离子波的集中发射。本实用新型中，通过在发射口外侧设置底板和导流板，使得扩散于发射口外周的离子波可以被改进的底板吸收或反弹，进而不影响发射口外的其他结构，延长设备的使用寿命；本实用新型中，在原有的发射口和刻蚀腔室的基础上，针对自下而上的离子光源，增加了对离子光源在刻蚀腔室的开关结构，即在发射口上方设置一个底板，对整个发射口，在现有装置中通常为方型的开口，在该方型开口设置若干的分流通道，形成一个底板结构，进而对离子光源做第一步的分流和集中，在刻蚀腔室中，一般还设有对应于芯片的支撑机构，此时，将分流通道与支撑机构的芯片支撑位即可进行对位设置，在通过底板进行初步分流的同时，本实用新型进一步增加了在底板上的反应开关，反应开关通过对分流通道的打开和关闭进行限制，从而实现对离子光源在刻蚀腔室的反应时间，以改变在分流通道上晶圆的刻蚀时间、副反应物的生成时间，同时，由于反应开关是对应在分流通道上的，即对于每个或每组分流通道的离子光源的轰击时间要素是可以进一步被编辑控制的，使得同一刻蚀腔室内进行的刻蚀反应是可以兼容不同的反应因素，提高了设备的生产效率。

3、优选的，所述导流板上方设有基板，基板设有若干发射通孔，反应开关设于发射通孔的上方。

4、优选的，反应开关为移动挡板或翻转挡板。

5、进一步的，反应开关包括翻转门和转动轴，转动轴设置于相邻的两行或两列的分流通道之间，翻转门转动连接转动轴。

6、优选的，底板设有发射开口，所述发射开口内侧包绕发射口的外侧，导流板的长度和宽度均大于所述发射开口。

7、优选的，发射通孔直径小于分流通道的直径。

8、优选的，所述底板和导流板的材质为石墨。

9、优选的，沿底板宽度方向设有若干列的发射通孔，两列不重复的发射通孔形成一组发射通孔。

10、优选的，每列的发射通孔均设有一个反应开关。

11、优选的，设有控制系统，控制系统连接反应开关，以使每个反应开关独立控制一组反应通孔中的一列发射通孔的打开或关闭。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

13、1)本实用新型通过在发射口外侧进一步增加底板和基板的保护结构或保护装置，实现了对发射口外侧离子波腐蚀的隔离，增加了发射口外设备的使用寿命。

14、2)本实用新型进一步增加了在底板的反应开关，反应开关通过对分流通道的打开和关闭进行限制，从而控制离子光源在刻蚀腔室的反应时间，以改变在分流通道上晶圆的刻蚀时间、副反应物的生成时间，同时，由于反应开关是对应在分流通道上的，即对于受控制的每个或每组分流通道的离子光源的轰击时间是可以进一步被编辑控制的，使得同一刻蚀腔室内进行的刻蚀反应是可以兼容不同的反应因素，提高了设备的生产效率；

15、3)本实用新型的反应开关为一种翻转板结构，使得翻转的两侧分流通道是相对控制，同时，翻转的打开可以是打开一列或两列，以相邻的两列发射通道作为翻转基础单元，即相当于每一列中的若干分流通道进行的轰击时间是相同的，而相邻的两列分流通道中的轰击时间可以是相同的，也可以是不同的，使其可以批量刻蚀若干列相同或不同的芯片结构，生产效率可显著提升；

16、4)由于离子光源是从下方往上且底板孔直径大于石墨保护板孔直径，有利于离子光源在发射通孔上的集中发射，结合上述的开关结构，可以提高刻蚀的精度和减小了离子光源对周围设备的腐蚀。

技术特征：

1.一种离子枪的保护装置，所述保护装置安装于离子枪的发射口上，离子枪包括发射台，发射口设于发射台中部，发射台包括内凹和翻边，内凹的开口为所述发射口，翻边沿发射口外侧设置，其特征在于，内凹设有保护装置，沿发射口外侧设有导流板和底板，导流板中部设有若干分流通道，设有对应分流通道的反应开关，导流板和底板包绕于发射口的外侧和上方，用于实现对发射口上离子波的集中发射。

2.根据权利要求1所述的一种离子枪的保护装置，其特征在于，所述导流板上方设有基板，基板设有若干发射通孔，反应开关设于发射通孔的上方。

3.根据权利要求2所述的一种离子枪的保护装置，其特征在于，反应开关为移动挡板或翻转挡板。

4.根据权利要求1所述的一种离子枪的保护装置，其特征在于，反应开关包括翻转门和转动轴，转动轴设置于相邻的两行或两列的分流通道之间，翻转门转动连接转动轴。

5.根据权利要求1所述的一种离子枪的保护装置，其特征在于，底板设有发射开口，所述发射开口内侧包绕发射口的外侧，导流板的长度和宽度均大于所述发射开口。

6.根据权利要求2-5任一项所述的一种离子枪的保护装置，其特征在于，发射通孔直径小于分流通道的直径。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种离子枪的保护装置，其特征在于，所述底板和导流板的材质为石墨。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种离子枪的保护装置，其特征在于，沿底板宽度方向设有若干列的发射通孔，两列不重复的发射通孔形成一组发射通孔。

9.根据权利要求8所述的一种离子枪的保护装置，其特征在于，每列的发射通孔均设有一个反应开关。

10.根据权利要求9所述的一种离子枪的保护装置，其特征在于，设有控制系统，控制系统连接反应开关，以使每个反应开关独立控制一组反应通孔中的一列发射通孔的打开或关闭。

技术总结
一种离子枪的保护装置，涉及刻蚀设备领域。沿发射口外侧设有导流板和底板，导流板中部设有若干分流通道，设有对应分流通道的反应开关，导流板和底板包饶于发射口的外侧，用于实现对发射口上离子波的集中发射。本技术进一步增加了反应开关，由于反应开关是对应在发射通道上的，即对于每个或每组发射通道的离子光源的轰击时间要素是可以进一步被编辑控制的，使得同一刻蚀腔室内进行的刻蚀反应是可以同时兼容不同的反应时间段，提高了设备的生产效率。

技术研发人员：欧阳华,欧阳晟,曹锋,陈炀
受保护的技术使用者：广州晶优电子科技有限公司
技术研发日：20221110
技术公布日：2024/1/12