本發(fā)明涉及刻蝕設(shè)備，尤其是涉及一種聚焦離子束擋板機(jī)構(gòu)及刻蝕設(shè)備。
背景技術(shù)：
1、伴隨著半導(dǎo)體器件和濾波器的發(fā)展，常規(guī)的離子束刻蝕(ion?beam?etching,ibe)手段已不能滿足高精度線條、圖形的刻蝕要求，于是具有更高刻蝕分辨率的離子束修形(ion?beam?trimming,ibt)/離子束修琢(ion?beam?figuring,ibf)技術(shù)逐漸發(fā)展起來。ibt/ibf使用聚焦離子源對工件表面進(jìn)行刻蝕處理，所生成的聚焦離子束在焦點(diǎn)處的束寬一般為5-10mm(fwhm)，通過這種小范圍局部刻蝕處理，可以精準(zhǔn)調(diào)控工件表面各位置處的厚度。
2、離子束的聚焦主要是依靠聚焦離子源前端的聚焦柵網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)，與傳統(tǒng)離子源前端的平面柵網(wǎng)不同，聚焦離子源所使用的柵網(wǎng)為向石英杯底部方向凹陷的弧面柵網(wǎng)，通過柵網(wǎng)的弧面結(jié)構(gòu)可以有效控制離子束的發(fā)射方向，從而使得離子束發(fā)生聚焦現(xiàn)象。
3、離子束刻蝕(特指離子束修形或者修琢)是利用具有一定能量的離子(一般為中和處理后的ar離子)轟擊工件表面，使得工件表面的原子發(fā)生濺射，從而實(shí)現(xiàn)刻蝕效果，因此，在刻蝕過程中，被轟擊所濺射出的粒子會發(fā)生再沉積的現(xiàn)象，使柵網(wǎng)和石英杯被刻蝕所產(chǎn)生的反濺射粒子污染。長期的再沉積污染會導(dǎo)致石英杯內(nèi)壁形成導(dǎo)電層，造成石英杯的破裂。此外，柵網(wǎng)受到再沉積污染后，會導(dǎo)致柵網(wǎng)導(dǎo)電接地，破壞柵網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和精度。這就要求在生產(chǎn)加工的環(huán)節(jié)中，需要定期開腔對柵網(wǎng)進(jìn)行更換，并對石英杯進(jìn)行清洗，導(dǎo)致生產(chǎn)效率的下降以及生產(chǎn)成本的提高。
4、綜上所述，如何防止反濺射粒子污染離子源是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明的第一個目的是提供一種聚焦離子束擋板機(jī)構(gòu)，以阻擋反濺射粒子，避免離子源被污染。
2、本發(fā)明的第二個目的是提供一種刻蝕設(shè)備。
3、為了實(shí)現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明提供了如下方案：
4、一種聚焦離子束擋板機(jī)構(gòu)，用于刻蝕設(shè)備，包括：
5、連接支架，所述連接支架安裝在所述刻蝕設(shè)備的反應(yīng)腔內(nèi)；
6、安裝在所述連接支架上的擋板，所述擋板設(shè)置在所述刻蝕設(shè)備的工件載臺及聚焦離子源之間，且所述擋板上開設(shè)有允許所述聚焦離子源發(fā)出的聚焦離子束穿過的孔洞；
7、工件放置在所述工件載臺上，所述擋板用于阻擋所述聚焦離子束作用在所述工件上時產(chǎn)生的反濺射粒子。
8、在一個具體的實(shí)施方案中，所述連接支架能夠帶動所述擋板沿著第一方向移動；
9、所述第一方向?yàn)樗鼍劢闺x子源到所述工件載臺的長度方向。
10、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述連接支架安裝在所述聚焦離子源的外殼上，且所述連接支架為可伸縮件，所述擋板安裝在所述連接支架的可伸縮端；
11、或者，所述連接支架沿著所述第一方向可滑移安裝在所述反應(yīng)腔的內(nèi)壁上。
12、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述擋板與所述工件的待加工表面之間的距離大于或者等于5mm，且小于或者等于20mm。
13、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述聚焦離子束擋板機(jī)構(gòu)還包括測量裝置；
14、所述測量裝置用于測量所述聚焦離子源發(fā)出的聚焦離子束的焦距。
15、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述測量裝置包括電流測量模塊；
16、所述電流測量模塊與所述擋板電連接，用于測量所述擋板上的電流值，根據(jù)測量的所述電流值計(jì)算獲取所述焦距。
17、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述擋板包括固定環(huán)及開合結(jié)構(gòu)；
18、所述固定環(huán)安裝在所述連接支架上，所述開合結(jié)構(gòu)安裝在所述固定環(huán)上，且用于遮擋所述固定環(huán)的內(nèi)環(huán)孔的一部分，以圍設(shè)為所述孔洞。
19、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述開合結(jié)構(gòu)包括葉片及葉片固定銷；
20、所述固定環(huán)上開設(shè)有弧形槽，所述葉片固定銷安裝在所述葉片上，且與所述弧形槽位置可調(diào)連接；
21、所述葉片與所述葉片固定銷及所述弧形槽的個數(shù)分別相等，且分別一一對應(yīng)設(shè)置，所述葉片環(huán)繞所述內(nèi)環(huán)孔的圓心周向均布在所述固定環(huán)上，多個所述葉片延伸至所述內(nèi)環(huán)孔并遮擋所述內(nèi)環(huán)孔的一部分，以圍設(shè)為所述孔洞。
22、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述開合結(jié)構(gòu)還包括動力件；
23、所述動力件用于與所述葉片固定銷傳動連接，以驅(qū)動所述葉片固定銷在所述弧形槽內(nèi)滑移，從而調(diào)節(jié)所述葉片遮擋所述內(nèi)環(huán)孔的尺寸。
24、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述擋板還包括蓋板環(huán)；
25、所述蓋板環(huán)安裝在所述固定環(huán)面向所述工件載臺的一端，且蓋設(shè)所述弧形槽。
26、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述聚焦離子束擋板機(jī)構(gòu)還包括束流阻擋器；
27、所述束流阻擋器用于阻擋所述聚焦離子束轟擊所述工件載臺上的工件或者所述反應(yīng)腔的腔壁。
28、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述束流阻擋器安裝在用于裝載所述工件載臺的移動載臺上，所述移動載臺用于帶動所述束流阻擋器移動至或者移動出所述聚焦離子束所能轟擊到的位置處。
29、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述孔洞為靠近所述聚焦離子源的一端與所述聚焦離子束相適配的等徑圓孔；
30、或者，所述孔洞為沿著遠(yuǎn)離所述聚焦離子源的方向，橫截面逐漸減小且與所述聚焦離子束相適配的孔；
31、或者，所述孔洞為遠(yuǎn)離所述聚焦離子源的一端與所述聚焦離子束相適配的孔，且所述孔洞背離所述聚焦離子源的一端的橫截面大于靠近所述聚焦離子源的一端的橫截面。
32、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述擋板可轉(zhuǎn)動安裝在所述連接支架上，且所述擋板的轉(zhuǎn)動軸心線與所述工件載臺的轉(zhuǎn)動軸心線平行設(shè)置。
33、根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案可以根據(jù)需要任意組合，這些組合之后所得的實(shí)施方案也在本發(fā)明范圍內(nèi)，是本發(fā)明具體實(shí)施方式的一部分。
34、為了實(shí)現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明提供了如下方案：
35、一種刻蝕設(shè)備，包括反應(yīng)腔、聚焦離子源、工件載臺以及如上述中任意一項(xiàng)所述的聚焦離子束擋板機(jī)構(gòu)；
36、所述聚焦離子源、所述工件載臺及所述聚焦離子束擋板機(jī)構(gòu)均安裝在所述反應(yīng)腔內(nèi)；
37、所述聚焦離子束擋板機(jī)構(gòu)位于所述聚焦離子源及所述工件載臺之間。
38、在一個具體的實(shí)施方案中，所述刻蝕設(shè)備還包括移動載臺；
39、所述移動載臺安裝在所述反應(yīng)腔內(nèi)，所述工件載臺安裝在所述移動載臺上，所述移動載臺用于帶動所述工件載臺沿著第二方向或者第三方向移動；
40、所述第二方向、所述第三方向及第一方向中，兩兩垂直設(shè)置。
41、在另一個具體的實(shí)施方案中，所述刻蝕設(shè)備還包括支架臂；
42、所述支架臂安裝在所述移動載臺上，所述工件載臺可轉(zhuǎn)動安裝在所述支架臂上。
43、根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案可以根據(jù)需要任意組合，這些組合之后所得的實(shí)施方案也在本發(fā)明范圍內(nèi)，是本發(fā)明具體實(shí)施方式的一部分。
44、本發(fā)明提供的聚焦離子束擋板機(jī)構(gòu)，用于刻蝕設(shè)備，使得當(dāng)刻蝕設(shè)備工作時，聚焦離子源發(fā)出的聚焦離子束能夠穿過聚焦離子束擋板機(jī)構(gòu)的擋板上的孔洞，并作用于工件載臺上裝載的工件上。由于擋板位于工件載臺及聚焦離子源之間，因此，能夠阻擋聚焦離子束作用在工件上時產(chǎn)生的反濺射粒子，從而防止反濺射粒子污染聚焦離子源。
45、此外，當(dāng)擋板電連接電流測量模塊，且聚焦離子源發(fā)射聚焦離子束時，通過移動擋板調(diào)節(jié)擋板與聚焦離子源之間的間距，并根據(jù)測量擋板上的電流值來獲取聚焦離子束的焦距，根據(jù)該焦距位置調(diào)節(jié)聚焦離子束與工件之間的間距，從而保證聚焦離子束的焦點(diǎn)能夠落在工件的待加工表面，提高了刻蝕加工的分辨率和速率。