CN116779412B - 离子源挡板装置和离子束刻蚀机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了离子源挡板装置和离子束刻蚀机，离子源挡板装置包括基础件和叶片；叶片为多个，并分别能沿预设轨迹运动地安装于基础件；其中，叶片能围成开口，且各叶片沿预设轨迹运动后能调节上述开口的尺寸。上述离子源挡板装置中，各叶片分别能沿预设轨迹运动地安装于基础件，叶片围成的开口能通过各叶片沿预设轨迹运动实现调节尺寸，从而使开口的尺寸能与不同尺寸的晶圆适配，既不影响离子束穿过开口到达晶圆处进行刻蚀，又避免离子束刻蚀到未被晶圆覆盖的晶圆载台区域，保护晶圆载台免受损伤。本发明公开的离子束刻蚀机应用上述离子源挡板装置，能提高晶圆载台的使用寿命。

Description

离子源挡板装置和离子束刻蚀机

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地说，涉及一种离子源挡板装置，还涉及一种离子束刻蚀机。

背景技术

离子束刻蚀机是利用离子束进行精密加工的设备，在加工过程中，离子源产生稳定的离子束需要一定的时间，在这段时间中，需要使用挡板将不稳定的离子束挡住，待离子束稳定并且待加工晶圆放置到晶圆载台后，打开离子源挡板进行刻蚀。当刻蚀工艺结束后，由于离子束不能立刻结束，需要使用挡板挡住剩余的离子束，使工艺过程可控。

但是，现有离子源挡板只有开与关两种状态，导致离子束在刻蚀小尺寸晶圆时，会同时刻蚀到未被晶圆覆盖的晶圆载台区域，产生颗粒并且对晶圆载台造成一定的损伤。

因此，如何使离子源挡板能够适应多种尺寸的晶圆，避免离子束刻蚀到未被晶圆覆盖的晶圆载台区域，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种离子源挡板装置，其各叶片分别能沿预设轨迹运动地安装于基础件，叶片围成的开口能通过叶片沿预设轨迹运动实现调节尺寸，使开口的尺寸能与不同尺寸的晶圆适配，避免离子束刻蚀到未被晶圆覆盖的晶圆载台区域，保护晶圆载台免受损伤。本发明还提供一种应用上述离子源挡板装置的离子束刻蚀机，能提高晶圆载台的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种离子源挡板装置，包括：

基础件；

叶片，所述叶片为多个，并分别能沿预设轨迹运动地安装于所述基础件；

其中，所述叶片能围成开口，且各所述叶片沿预设轨迹运动后能调节所述开口的尺寸。

可选地，上述离子源挡板装置中，所有的所述叶片能同时沿所述预设轨迹运动。

可选地，上述离子源挡板装置中，所有的所述叶片通过连接件联动。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述基础件为固定环，所述连接件为能绕自身轴线旋转的活动环；所述固定环和所述活动环同轴并层叠布置；所述叶片能活动地安装于所述固定环和所述活动环，所述活动环能在绕自身轴线旋转的过程中驱动各所述叶片分别沿所述预设轨迹运动。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述叶片位于所述固定环和所述活动环之间，并且所述叶片通过第一结构能活动地安装于所述固定环、通过第二结构能活动地与所述活动环连接。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述第一结构为固定于所述叶片中朝向所述固定环一侧的第一销，所述第一销能绕自身轴线转动地安装于所述固定环；所述第二结构为固定于所述叶片中朝向所述活动环一侧的第二销，所述第二销能活动地插装于所述活动环的长条孔，该长条孔呈弧形。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述第一结构为固定于所述叶片中朝向所述固定环一侧的第三销，所述第三销插装于所述固定环的导向槽，并且所述第三销能沿所述导向槽活动；所述第二结构为开设于所述叶片中朝向所述活动环一侧的叶片槽，所述叶片槽与固定于所述活动环的第四销插装配合；所述导向槽和所述叶片槽分别为直线型槽；所述叶片为四边形叶片。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述叶片包括层叠布置的第一叶片和第二叶片；所述第一叶片靠近所述固定环、所述第二叶片靠近所述活动环，并且所述第一叶片和所述第二叶片沿所述固定环的周向交替排布。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述活动环的外周设有齿，用于与驱动齿轮啮合。

可选地，上述离子源挡板装置中，各所述叶片按预设顺序沿所述预设轨迹运动。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述叶片呈多组布置，任意叶片组包括一个半圆形的闭合叶片和至少一个弧状的调节叶片：每个所述叶片分别安装有支撑臂；所述闭合叶片的支撑臂固定有连接销；所述调节叶片的支撑臂设有滑槽和连接销；

任意所述叶片组中，各叶片层叠布置，且沿层叠布置方向各叶片的外径尺寸逐渐增大，其中，所述闭合叶片的外径尺寸最小；任意所述叶片组中，所述闭合叶片的连接销与相邻的调节叶片的滑槽插装配合，所述调节叶片的连接销与相邻的调节叶片的滑槽插装配合或与相邻的所述基础件的滑动槽插装配合；

各所述叶片组的结构和尺寸相同，且所有组中闭合叶片能拼成圆形板、尺寸相同的所述调节叶片能拼成圆环。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述基础件设有透孔，所述透孔的轴线与所述圆形板、所述圆环的轴线均重合；

任意所述圆环的内径不大于一个相邻的所述圆环的外径或不大于相邻的所述圆形板的外径，该任意圆环外径不小于另一个相邻的圆环的内径或不小于相邻的所述透孔的内径。

可选地，上述离子源挡板装置中，还包括用于驱动所述叶片沿所述预设轨迹运动的驱动件，所述驱动件由控制装置控制。

可选地，上述离子源挡板装置中，还包括用于检测所述叶片的运动状态的传感器，所述控制装置能根据所述传感器的检测信号控制所述驱动件。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述叶片安装有用于受所述传感器检测的磁性元件或不透光元件。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述控制装置为控制盒，其壳体内设有信号连接的伺服驱动器、传感器控制器和控制主板；所述控制主板连接有急停开关、显示屏和晶圆尺寸选择开关。

可选地，上述离子源挡板装置中，所述叶片为石墨叶片。

一种离子束刻蚀机，包括离子源腔体和刻蚀反应腔体，所述离子源腔体和所述刻蚀反应腔体的连通处设有离子源挡板装置，所述离子源挡板装置为上述技术方案中任意一项所述的离子源挡板装置。

可选地，上述离子束刻蚀机中，所述离子源腔体的一个腔室壁安装离子源、所述刻蚀反应腔体内设有晶圆载台，所述离子源的中心、所述晶圆载台的中心和所述离子源挡板装置中的所述叶片围成的开口的中心三者位于同一条直线。

可选地，上述离子束刻蚀机中，所述离子源挡板装置的基础件固定于所述刻蚀反应腔体内；所述离子源挡板装置的驱动件安装在所述刻蚀反应腔体外。

本发明提供一种离子源挡板装置，包括基础件和叶片；叶片为多个，并分别能沿预设轨迹运动地安装于基础件；其中，叶片能围成开口，且各叶片沿预设轨迹运动后能调节上述开口的尺寸。

上述离子源挡板装置中，各叶片分别能沿预设轨迹运动地安装于基础件，叶片围成的开口能通过各叶片沿预设轨迹运动实现调节尺寸，从而使开口的尺寸能与不同尺寸的晶圆适配，既不影响离子束穿过开口到达晶圆处进行刻蚀，又避免离子束刻蚀到未被晶圆覆盖的晶圆载台区域，保护晶圆载台免受损伤。

本发明还提供一种应用上述离子源挡板装置的离子束刻蚀机，能提高晶圆载台的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的离子束刻蚀机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的晶圆载台的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的控制盒的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的控制盒的内部结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的离子源挡板装置的结构示意图；

图6为本发明实施例1提供的活动环的结构示意图；

图7为本发明实施例1提供的叶片的结构示意图；

图8为本发明实施例1提供的固定环的结构示意图；

图9为本发明实施例1提供的传感器支架的结构示意图；

图10为本发明实施例2提供的离子源挡板装置的结构示意图；

图11为本发明实施例2提供的活动环的结构示意图；

图12为本发明实施例2提供的叶片的结构示意图；

图13为本发明实施例2提供的固定环的结构示意图；

图14为本发明实施例3提供的离子源挡板装置的结构示意图；

图15为本发明实施例4提供的离子源挡板装置中所有叶片打开时的结构示意图；

图16为本发明实施例4提供的基础件的结构示意图；

图17为本发明实施例4提供的闭合叶片的结构示意图；

图18为本发明实施例4提供的第一调节叶片的结构示意图；

图19为本发明实施例4提供的第二调节叶片的结构示意图；

图20为本发明实施例4提供的第三调节叶片的结构示意图；

图21为本发明实施例4提供的离子源挡板装置中仅闭合叶片打开时的结构示意图；

图22为本发明实施例4提供的离子源挡板装置中仅第三调节叶片闭合时的结构示意图；

其中，图1-图22中：

晶圆1；

离子源挡板装置2；活动环21；齿211；长条孔212；第四销213；叶片22；第二销221；第一销222；叶片槽223；第三销224；固定环23；安装孔231；导向槽232；基础件24；滑动槽241；透孔242；第三调节叶片25；第四支撑臂251；第三滑槽252；第四连接销253；第二调节叶片26；第三支撑臂261；第二滑槽262；第三连接销263；第一调节叶片27；第二支撑臂271；第一滑槽272；第二连接销273；闭合叶片28；第一支撑臂281；第一连接销282；

离子源栅网3；离子源腔体4；电机5；驱动齿轮6；离子束7；晶圆载台8；刻蚀反应腔体9；

控制盒10；显示屏101；第一晶圆尺寸选择开关102；第二晶圆尺寸选择开关103；第三晶圆尺寸选择开关104；第四晶圆尺寸选择开关105；急停开关106；伺服驱动器107；控制主板108；壳体109；

传感器支架11。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种离子源挡板装置，其各叶片分别能沿预设轨迹运动地安装于基础件，叶片围成的开口能通过叶片沿预设轨迹运动实现调节尺寸，使开口的尺寸能与不同尺寸的晶圆适配，避免离子束刻蚀到未被晶圆覆盖的晶圆载台区域，保护晶圆载台免受损伤。本发明实施例还公开一种应用上述离子源挡板装置的离子束刻蚀机，能提高晶圆载台的使用寿命。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图22，本发明实施例提供一种离子源挡板装置2，包括基础件24和叶片22；叶片22为多个，并分别能沿预设轨迹运动地安装于基础件24；其中，叶片22能围成开口，且各叶片22沿预设轨迹运动后能调节上述开口的尺寸。

本实施例提供的离子源挡板装置2中，各叶片22分别能沿预设轨迹运动地安装于基础件24，叶片22围成的开口能通过各叶片22沿预设轨迹运动实现调节尺寸，从而使开口的尺寸能与不同尺寸的晶圆1适配，既不影响离子束7穿过开口到达晶圆1处进行刻蚀，又避免离子束7刻蚀到未被晶圆1覆盖的晶圆载台8区域，保护晶圆载台8免受损伤。

上述离子源挡板装置2中，所有的叶片22能同时沿预设轨迹运动。

在一些实施方案中，不同的叶片22可由不同的驱动装置驱动，应用时需使各驱动装置同时动作来实现所有的叶片22同时沿预设轨迹运动。在另一些实施方案中，所有的叶片22通过连接件联动并实现同时沿预设轨迹运动，以避免设置多个驱动装置，降低成本。

基础件24可设置为固定环23，连接件设置为能绕自身轴线旋转的活动环21；固定环23和活动环21同轴并层叠布置；叶片22能活动地安装于固定环23和活动环21，活动环21能在绕自身轴线旋转的过程中驱动各叶片22分别沿预设轨迹运动。

叶片22位于固定环23和活动环21之间，并且叶片22通过第一结构能活动地安装于固定环23、叶片22通过第二结构能活动地与活动环21连接。

请参阅图5-图8，第一结构可设置为固定于叶片22中朝向固定环23一侧的第一销222，第一销222能绕自身轴线转动地安装于固定环23，固定环23设有与第一销222配合的安装孔231；第二结构可设置为固定于叶片22中朝向活动环21一侧的第二销221，第二销221能活动地插装于活动环21的长条孔212，该长条孔212呈弧形。

请参阅图10-图13，第一结构还可设置为固定于叶片22中朝向固定环23一侧的第三销224，第三销224插装于固定环23的导向槽232，并且第三销224能沿导向槽232活动；第二结构为开设于叶片22中朝向活动环21一侧的叶片槽223，叶片槽223与固定于活动环21的第四销213插装配合；导向槽232和叶片槽223分别为直线型槽；叶片22为四边形叶片。

叶片22包括层叠布置的第一叶片和第二叶片；第一叶片靠近固定环23、第二叶片靠近活动环21，并且第一叶片和第二叶片沿固定环23的周向交替排布。本实施例中，第一、二叶片呈交错布置的状态，既能在活动环21的控制作用下同步运动，又防止相邻的第一叶片和第二叶片在同步运动过程中发生相互干涉。

活动环21的外周设有齿211，用于与驱动齿轮6啮合。驱动齿轮6由电机5驱动。工作时，电机5动作并使驱动齿轮6绕自身轴线旋转，驱动齿轮6带动活动环21绕活动环21自身的轴线转动。

本实施例提供的离子源挡板装置2中，叶片22设置为偶数个（具体数量大于等于4），且各叶片22沿固定环23的周向逐个交错排布所围成的开口的轴线与固定环23的轴线、活动环21的轴线重合，活动环21由电机5通过驱动齿轮6和齿211组成的齿轮副提供绕自身轴线旋转的动力。叶片22受活动环21驱动而运动时所围成的开口的轴线位置始终不变，且开口的大小受电机5的输出轴旋转圈数控制，能实现调整为预设开口尺寸范围内的任意尺寸，适用的晶圆1尺寸范围更广。上述预设开口尺寸范围设置为0至固定环23的内径尺寸（固定环23和活动环21的内径尺寸相同），在开口尺寸为0时，所有叶片22移动至固定环23的中心处并完全拼合，能将离子束7完全遮住；当预设开口尺寸与固定环23的内径尺寸相同时，能够将离子束刻蚀机的离子源栅网3完全显露，能够对该离子束刻蚀机所能刻蚀的最大尺寸晶圆1进行刻蚀。当然，上述预设开口尺寸范围的最大极限值还可设置为小于固定环23的内径尺寸，仅需要在该在最大极限值时能使离子源栅网3完全显露即可，本实施例不做具体限定。

上述离子源挡板装置2中，各叶片22除能同时沿预设轨迹运动外，还可设置为按预设顺序分别沿预设轨迹运动。

如图15-图22所示，叶片22可设置为呈多组布置，任意叶片组包括一个半圆形的闭合叶片28和至少一个弧状的调节叶片：每个叶片22分别安装有支撑臂；闭合叶片28的支撑臂固定有连接销；调节叶片的支撑臂设有滑槽和连接销；

任意叶片组中，各叶片22层叠布置，且沿层叠布置方向各叶片22的外径尺寸逐渐增大，其中，闭合叶片28的外径尺寸最小；任意叶片组中，闭合叶片28的连接销与相邻的调节叶片的滑槽插装配合，调节叶片的连接销与相邻的调节叶片的滑槽插装配合或与相邻的基础件24的滑动槽241插装配合；

各叶片组的结构和尺寸相同，且所有组中闭合叶片28能拼成圆形板、尺寸相同的调节叶片能拼成圆环。

基础件24设有透孔242，该透孔242的轴线与闭合叶片28所拼成的圆形板、尺寸相同的调节叶片所拼成的各圆环的轴线均重合；任意尺寸相同的调节叶片所拼成圆环的内径不大于一个相邻的圆环（该圆环为尺寸相同的调节叶片所拼成的圆环）的外径或不大于相邻的圆形板（该圆形板为闭合叶片28拼成的圆形板）的外径，该任意圆环的外径不小于另一个相邻的圆环（该圆环为尺寸相同的调节叶片所拼成的圆环）的内径或不小于相邻的透孔242（即基础件24的透孔242）的内径。

本实施例提供的离子源挡板装置2中所有的叶片22完全打开时，基础件24的透孔242完全显露，该透孔242能使离子源栅网3完全显露。基础件24可设置为安装于离子束刻蚀机的单独部件，还可设置为离子束刻蚀机的刻蚀反应腔体9的内壁，本实施例不做具体限定。

上述离子源挡板装置2还包括用于驱动叶片22沿预设轨迹运动的驱动件，驱动件由控制装置控制。

为了提升控制精度，上述离子源挡板装置2还包括用于检测叶片22的运动状态的传感器，控制装置能根据传感器的检测信号控制驱动件。传感器可设置为多个，具体可设置为包括但不限于磁性传感器和光电传感器；这些传感器在所检测的叶片22运动到特定位置后会向控制装置发出信号，控制装置使叶片22停止移动；通过这些传感器的检测可以达到互锁的功能，提高安全性。传感器可通过传感器支架11安装于基础件24或离子束刻蚀机，本实施例对传感器支架11的安装位置不做具体限定。

在一些实施例中，部分或全部叶片22分别安装有用于受传感器检测的磁性元件或不透光元件，以方便传感器检测。

控制装置可设置为将相应的控制硬件安装到离子束刻蚀机的机架内部，并将控制软件集成到离子束刻蚀机的控制系统中，以节约离子束刻蚀机的外部体积，使整体布线规整美观，并提升与离子束刻蚀机的控制系统的集成度，使操作更为便捷；控制装置优选设置为单独的控制盒10，单独的控制盒10便于安装，且对不同型号的离子束刻蚀机适应性强，能够单独更换与升级。

在控制装置的相关硬件安装到机架内部，并且将控制软件集成到离子束刻蚀机的控制系统中时，要通过软件控制叶片22所围成开口的开度，需要在离子束刻蚀机的控制系统输入待加工的晶圆1的尺寸，根据待加工的晶圆1的尺寸使驱动件旋转特定的角度，叶片22到达对应位置后，传感器将会向控制系统传递信号，使叶片22停止移动，此时开口的尺寸与被加工晶圆1的尺寸相匹配。

在控制装置设置为单独的控制盒10的方案中，此时控制盒10与离子束刻蚀机的控制系统相互分离，因此需要在控制盒10上进行相关参数的设置，适用于离子束刻蚀机的控制系统后续改造的场景，降低离子束刻蚀机的控制系统改造的难度。

控制盒10的壳体109表面设有急停开关106、显示屏101和多个晶圆尺寸选择开关；壳体109内部设有信号连接的伺服驱动器107、传感器控制器、控制主板108和蜂鸣器；控制主板108与急停开关106、显示屏101和各个晶圆尺寸选择开关分别信号连接。晶圆尺寸选择开关设置为4个（具体包括第一晶圆尺寸选择开关102、第二晶圆尺寸选择开关103、第三晶圆尺寸选择开关104、第四晶圆尺寸选择开关105），分别对应四种尺寸的晶圆1，无需单独向控制盒10输入待加工的晶圆1的尺寸，能够简化操作；显示屏101可以显示离子源挡板装置2中叶片22的状态，以及相关信息的提示；蜂鸣器能在传感器检测到叶片22未移动到对应待加工的晶圆1的位置时，以及驱动件故障等情况时发出鸣叫以提醒工作人员进行维护操作。

叶片22具体可设置为石墨叶片，以确保能够遮挡离子束7。

下面结合附图具体介绍本发明提供的离子源挡板装置2：

实施例1

请参阅图5-图9，本实施例提供的离子源挡板装置2包括同轴并层叠布置的活动环21和固定环23，还包括若干叶片22。活动环21的外周中至少部分区域设有齿211，方便电机5通过驱动齿轮6向活动环21提供动力。活动环21上开有弧形的长条孔212，用于引导叶片22的旋转运动，这些长条孔212数量与叶片22的数量相同，并且各长条孔212在活动环21上沿周向均匀分布。

叶片22共有N个，N≥4，每个叶片22的结构相同，都有两个半径相同的弧形边；在叶片22一侧表面设有第二销221，在叶片22另一侧表面设有第一销222；第一销222插装于固定环23的安装孔231，使叶片22能绕第一销222的轴线旋转；第二销221与长条孔212配合起到引导叶片22旋转的作用。应用时，可通过控制活动环21绕自身轴线相对于固定环23旋转不同角度，使所有的叶片22转动不同的角度，从而调节所有叶片22所围成开口的直径大小。在活动环21绕自身轴线相对于固定环23旋转运动过程中，所有叶片22的运动状态相同，所有叶片22所围成开口的几何中心不发生变动。

为避免运动过程中叶片22之间产生运动干涉，叶片22采取上下交错的安装方式，相应的叶片22的数量设置为偶数。各叶片22绕固定环23的轴线均匀分布。

固定环23为圆环结构，在其上开有与叶片22数量相同的安装孔231，安装孔231在固定环23上沿周向均匀分布，用于装配叶片22。

实施例2

请参阅图10-图13，本实施例提供的离子源挡板装置2包括同轴并层叠布置的活动环21和固定环23，还包括若干四边形的叶片22。活动环21的外周中至少部分区域设有齿211，方便电机5通过驱动齿轮6向活动环21提供动力。活动环21上设有第四销213，第四销213的个数与叶片22的数量相同，并且第四销213在活动环21上沿周向均匀分布，用于引导叶片22运动。

叶片22共有N个，N≥4，每个叶片22的结构相同，都是四边形；在叶片22一侧表面设有叶片槽223，在叶片22另一侧表面设有第三销224；叶片槽223的深度（即叶片槽223中沿叶片22中开设该叶片槽223的一侧表面到另一侧表面方向的尺寸）小于叶片22的厚度（即叶片22中由开设叶片槽223的一侧表面到设置第三销224的另一侧表面的尺寸）；叶片槽223与第四销213插装配合，并且第三销224与固定环23上开设的导向槽232插装配合，能起到安装叶片22和引导叶片22运动的功能。应用时，可通过控制活动环21绕自身轴线相对于固定环23旋转不同角度，使所有的叶片22转动不同的角度，从而控制所有叶片22所围成开口的直径大小。在活动环21绕自身轴线相对于固定环23旋转运动过程中，所有叶片22的运动状态相同，所有叶片22所围成开口的几何中心不发生变动。

为避免运动过程中相邻的叶片22之间产生运动干涉，叶片22采取上下交错的安装方式，相应的叶片22的数量设置为偶数。各叶片22绕固定环23的轴线均匀分布。

固定环23为圆环结构，在其上开有与叶片22数量相同的导向槽232，导向槽232在固定环23上沿周向均匀分布，其位置如图13所示，导向槽232的深度是否贯穿固定环23均可。

实施例3

如图14所示，本实施例提供的离子源挡板装置2与实施例1提供的离子源挡板装置2结构相同，区别仅在于其叶片22的数量设置为16个。

实施例4

请参阅图15-图22，本实施例提供的离子源挡板装置2包括叶片22和基础件24；叶片22呈两组布置，每个叶片组分别包括一个半圆形的闭合叶片28，以及弧状的第一调节叶片27、弧状的第二调节叶片26、弧状的第三调节叶片25；每个叶片22分别安装有支撑臂，其中闭合叶片28的第一支撑臂281设有第一连接销282；第一调节叶片27的第二支撑臂271设有第一滑槽272和第二连接销273；第二调节叶片26的第三支撑臂261设有第二滑槽262和第三连接销263；第三调节叶片25的第四支撑臂251设有第三滑槽252和第四连接销253。

第一连接销282能沿第一滑槽272滑动地卡装在第一滑槽272内；第二连接销273能沿第二滑槽262滑动地卡装在第二滑槽262内；第三连接销263能沿第三滑槽252滑动地卡装在第三滑槽252内；第四连接销253能沿基础件24的滑动槽241滑动地卡装在滑动槽241内。同一个叶片组中，所有的滑槽分别相互平行，并均平行于与该叶片组配合的滑动槽241；同一个叶片组中，任意叶片22的连接销与相邻叶片22的滑槽或者与相邻基础件24的滑动槽241配合，起到对该任意叶片22安装和运动导向的作用。

调节叶片呈平板状，并且具有两个平行布置的圆弧边，其中一个圆弧边对应的半径尺寸为外径、另一个圆弧边对应的半径尺寸为内径，外径大于内径。每个叶片组中，第一调节叶片27的内径不大于闭合叶片28的外径、外径不小于第二调节叶片26的内径；第二调节叶片26的外径不小于第三调节叶片25的内径；第三调节叶片25的外径不小于基础件24的透孔242的内径。

两个叶片组的结构和尺寸完全相同，两者对称分布在透孔242两侧。两个叶片组中，第四连接销253滑动至滑动槽241的一端时，两个第三调节叶片25拼接成圆环，该圆环的轴线与透孔242的轴线重合；第四连接销253滑动至滑动槽241的另一端时，两个第三调节叶片25相互远离并使透孔242完全敞开。两个叶片组中，第三连接销263滑动至第三滑槽252的一端时，两个第二调节叶片26拼接成圆环，该圆环的轴线与透孔242的轴线重合；第三连接销263滑动至第三滑槽252的另一端时，两个第二调节叶片26相互远离并使两个第三调节叶片25围成的圆环的中心孔完全敞开。两个叶片组中，第二连接销273滑动至第二滑槽262的一端时，两个第一调节叶片27拼接成圆环，该圆环的轴线与透孔242的轴线重合；第二连接销273滑动至第二滑槽262的另一端时，两个第一调节叶片27相互远离并使两个第二调节叶片26围成的圆环的中心孔完全敞开。两个叶片组中，第一连接销282滑动至第一滑槽272的一端时，两个闭合叶片28拼接成圆形板，该圆形板的轴线与透孔242的轴线重合；第一连接销282滑动至第一滑槽272的另一端时，两个闭合叶片28相互远离并使两个第一调节叶片27围成的圆环的中心孔完全敞开。

应用本实施例提供的离子源挡板装置2时，通过使两个叶片组中各尺寸相同的调节叶片分别拼接成圆环，使两个闭合叶片28拼接成圆形板，则基础件24的透孔242被整个离子源挡板装置2完全遮挡；通过使不同尺寸的调节叶片拼成圆环，能够调节离子源挡板装置2中由叶片22所围成开口的尺寸，实现适用于多种不同尺寸的晶圆1。

如图1所示，本发明实施例还提供一种离子束刻蚀机，包括离子源腔体4和刻蚀反应腔体9，离子源腔体4和刻蚀反应腔体9的连通处设有离子源挡板装置2，离子源挡板装置2为上述实施例提供的离子源挡板装置2。

离子源腔体4的一个腔室壁安装离子源、刻蚀反应腔体9内设有晶圆载台8；离子源的中心、晶圆载台8的中心和离子源挡板装置2中叶片22围成的开口的中心三者位于同一条直线，并且三者之间的相对位置固定、三者不产生相对运动。

离子源挡板装置2的基础件24固定于刻蚀反应腔体9内；离子源挡板装置2的驱动件安装在刻蚀反应腔体9外。

刻蚀反应腔体9为一个中空的多面体结构，多为六面体，在其一个腔壁开有圆形孔，并在孔的周围设置有螺纹孔，螺纹孔用于安装离子束发生装置，圆形孔作为离子束7进入刻蚀反应腔体9的入射口。晶圆1被固定在晶圆载台8上，在刻蚀过程中将会随着晶圆载台8进行移动。离子源的开口处设置离子源栅网3，离子源栅网3安装于离子源腔体4。离子束7将会从离子源腔体4产生并经过离子源栅网3进入到刻蚀反应腔体9中。晶圆载台8位于刻蚀反应腔体9中部，与刻蚀反应腔体9外的驱动装置相连，晶圆载台8可以在驱动装置的驱动下整体进行旋转，使晶圆载台8的表面与离子源栅网3成一定角度，也可以仅仅使承载晶圆1的部分进行旋转。这两种运动可以同时进行，保证在这种工艺条件下，提高刻蚀的均匀性。

本实施例提供的离子束刻蚀机应用上述实施例提供的离子源挡板装置2，能提高晶圆载台8的使用寿命。当然，本实施例提供的离子束刻蚀机还具有上述实施例提供的有关离子源挡板装置2的其他效果，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种离子源挡板装置，其特征在于，包括：

基础件；

叶片，所述叶片为多个，并分别能沿预设轨迹运动地安装于所述基础件；

其中，所述叶片能围成开口，且各所述叶片沿预设轨迹运动后能调节所述开口的尺寸，以与不同尺寸的晶圆适配；

各所述叶片按预设顺序沿所述预设轨迹运动时；所述叶片呈多组布置，任意叶片组包括一个半圆形的闭合叶片和至少一个弧状的调节叶片：每个所述叶片分别安装有支撑臂；所述闭合叶片的支撑臂固定有连接销；所述调节叶片的支撑臂设有滑槽和连接销；任意所述叶片组中，各叶片层叠布置，且沿层叠布置方向各叶片的外径尺寸逐渐增大，其中，所述闭合叶片的外径尺寸最小；任意所述叶片组中，所述闭合叶片的连接销与相邻的调节叶片的滑槽插装配合，所述调节叶片的连接销与相邻的调节叶片的滑槽插装配合或相邻的所述基础件的滑动槽插装配合。

2.根据权利要求1所述的离子源挡板装置，其特征在于，在各所述叶片按预设顺序沿所述预设轨迹运动的情况下，各所述叶片组的结构和尺寸相同，且所有组中闭合叶片能拼成圆形板、尺寸相同的所述调节叶片能拼成圆环。

3.根据权利要求2所述的离子源挡板装置，其特征在于，所述基础件设有透孔，所述透孔的轴线与所述圆形板、所述圆环的轴线均重合；

任意所述圆环的内径不大于一个相邻的所述圆环的外径或不大于相邻的所述圆形板的外径，该任意圆环的外径不小于另一个相邻的圆环的内径或不小于相邻的所述透孔的内径。

4.根据权利要求1所述的离子源挡板装置，其特征在于，还包括用于驱动所述叶片沿所述预设轨迹运动的驱动件，所述驱动件由控制装置控制。

5.根据权利要求4所述的离子源挡板装置，其特征在于，还包括用于检测所述叶片的运动状态的传感器，所述控制装置能根据所述传感器的检测信号控制所述驱动件。

6.根据权利要求5所述的离子源挡板装置，其特征在于，所述叶片安装有用于受所述传感器检测的磁性元件或不透光元件。

7.根据权利要求5所述的离子源挡板装置，其特征在于，所述控制装置为控制盒，其壳体内设有信号连接的伺服驱动器、传感器控制器和控制主板；所述控制主板连接有急停开关、显示屏和晶圆尺寸选择开关。

8.根据权利要求1所述的离子源挡板装置，其特征在于，所述叶片为石墨叶片。

9.一种离子束刻蚀机，其特征在于，包括离子源腔体和刻蚀反应腔体，所述离子源腔体和所述刻蚀反应腔体的连通处设有离子源挡板装置，所述离子源挡板装置为权利要求1-8任意一项所述的离子源挡板装置。

10.根据权利要求9所述的离子束刻蚀机，其特征在于，所述离子源腔体的一个腔室壁安装离子源、所述刻蚀反应腔体内设有晶圆载台，所述离子源的中心、所述晶圆载台的中心和所述离子源挡板装置中的所述叶片围成的开口的中心三者位于同一条直线。

11.根据权利要求10所述的离子束刻蚀机，其特征在于，所述离子源挡板装置的基础件固定于所述刻蚀反应腔体内；所述离子源挡板装置的驱动件安装在所述刻蚀反应腔体外。