[实用新型]离子束刻蚀设备

说明书

本实用新型提供一种离子束刻蚀设备。所述离子束刻蚀设备包括离子源和提供吹扫气体的吹扫管路；所述离子源包括壳体，所述壳体内具有贯穿所述壳体的气体通道，所述吹扫管路与所述气体通道的进气口连接；其中，所述吹扫管路上设置有加热器。由于加热器可以对吹扫管路中的吹扫气体进行加热，使得进入离子源壳体的吹扫气体具有一定的温度，从而可以在避免壳体表面的杂质附着层剥落的情况下，吹扫清理壳体内(即气体通道内)松动的杂质颗粒，进而可以避免松动的杂质颗粒对刻蚀效果的影响，提高产品质量，且可以减少杂质颗粒导致的壳体短路或离子源加速电压异常等设备问题。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造设备技术领域，特别涉及一种离子束刻蚀设备。

背景技术

在半导体器件及芯片等的制造工艺中，刻蚀工艺是众多工艺中最频繁被采用和出现的。IC制造的刻蚀工艺中，会部分或者全部刻蚀去除掉芯片上的某些材料。在所有的刻蚀工艺中，等离子体刻蚀和离子束刻蚀(Ion Beam Etching)工艺越来越重要，尤其是随着芯片集成度提高、关键尺寸缩小、高选择比以及精确的图形转移等工艺需求的提高，更突显了等离子体刻蚀和离子束刻蚀的优点。要实现高质量的离子束刻蚀，需要高性能的离子束刻蚀设备。离子束刻蚀是利用具有一定能量的离子束轰击材料表面，使材料原子发生溅射，从而达到刻蚀目的。

离子束刻蚀设备通常包括离子源，离子源固定在刻蚀腔体上/内，用于产生刻蚀使用的离子束。在刻蚀晶片的过程中，由于离子束的刻蚀以及高温环境，离子源阳极(BeamAnode)上的阳极材料(例如石墨粉)容易剥落，成为离子源壳体(Cup)内的杂质颗粒，容易造成壳体短路或是使得离子源的加速电压(Accelerator Voltage，U_ACC)异常，影响离子束刻蚀设备的工作以及影响产品质量。此外，离子束刻蚀晶片产生的杂质颗粒也容易沉积在离子源壳体的气体通道内。当杂质颗粒在刻蚀过程中掉落时，会影响产品质量。

为了提高产品质量以及减少设备的异常概率，需要对离子束刻蚀设备进行改进。

实用新型内容

发明人研究发现，离子源壳体中的杂质颗粒部分可以较为牢固的粘附在壳体表面，形成杂质附着层，但是部分杂质颗粒较为松动的粘附在壳体内壁。在完成刻蚀工作后，刻蚀腔体和离子源的壳体通常具有一定的温度，在对离子源壳体内的气体通道进行吹扫时，使用冷的(例如常温)气体会快速降低离子源壳体的温度，容易使得壳体表面的杂质附着层剥离从而产生松动的杂质颗粒，如此不仅没有达到清洁壳体气体通道的目的，反而影响了壳体的清洁度；而且离子源壳体的温度快速降低，还易使得离子源的壳体破裂。

为此，本实用新型提供一种离子束刻蚀设备，可以在设备不生产(工作)时对离子源的壳体内进行吹扫清洁，且不会引起壳体表面杂质附着层的剥落，从而可以减少离子源壳体内松动的杂质颗粒，避免松动的杂质颗粒对刻蚀效果的影响，提高产品质量，且可以减少设备的异常概率以及延长设备的保养周期。

为了实现上述目的，本实用新型提供的离子束刻蚀设备包括离子源和提供吹扫气体的吹扫管路；所述离子源包括壳体，所述壳体内具有贯穿所述壳体的气体通道，所述吹扫管路与所述气体通道的进气口连接；其中，所述吹扫管路上设置有加热器。

可选的，所述壳体包括上部和下部，所述上部的底面贴附于所述下部的顶面，所述壳体的气体通道贯穿所述上部和所述下部；所述壳体的外周套设有密封圈，所述密封圈密封所述上部和所述下部的连接间隙。

可选的，所述离子束刻蚀设备包括气体存储槽，所述气体存储槽的进气口与所述加热器输出侧的吹扫管路连接，所述气体存储槽的出气口与所述气体通道的进气口连接。

可选的，所述气体存储槽和所述气体通道的进气口之间的吹扫管路上设置有调节阀和气压测量仪。

可选的，所述加热器为柔性加热带，所述柔性加热带贴附在所述吹扫管路的外壁上。

可选的，所述离子束刻蚀设备包括保温带，所述保温带覆盖所述吹扫管路的外壁。