本技術(shù)涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備，具體涉及一種離子束流測量頭及離子束流測量裝置。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體器件的干法刻蝕，一般是利用射頻系統(tǒng)將能量耦合到氣體中，進(jìn)而觸發(fā)輝光發(fā)電產(chǎn)生等離子體，然后進(jìn)行刻蝕工藝。在進(jìn)行刻蝕前，都需要對生成的等離子體源中的離子束流密度及其分布均勻性進(jìn)行測量。

2、離子束流密度的測量原理如圖1所示，測量裝置包括靶板10a和電流互感器20a，靶板10a上設(shè)置有測量孔11a，電流互感器20a可以通過支架30a設(shè)置于靶板10a的下方，并且正對測量孔11a。測量時，測量裝置正對離子束流，當(dāng)離子束流運(yùn)動到靶板10a的表面并通過測量孔11a時，電流互感器20a收集離子束流并轉(zhuǎn)換成電信號，再通過信號引出線40a將信號輸出，從而可以計(jì)算出離子束流密度。離子束流的分布均勻性，可以通過測量靶板10a不同位置的離子束流密度，然后再計(jì)算均勻性。

3、對于同一個等離子體生成系統(tǒng)，放電條件不同時(例如功率不同)，生成的等離子體密度會發(fā)生明顯改變。當(dāng)?shù)入x子體源的密度較小時，進(jìn)入測量孔11a的離子數(shù)量較少，導(dǎo)致測量誤差、甚至測量信號被干擾信號淹沒而不能準(zhǔn)確測量；而當(dāng)?shù)入x子體源的密度較大時，測量系統(tǒng)對電子的排斥作用降低，導(dǎo)致虛假的測量數(shù)據(jù)。

4、由于現(xiàn)有的測量裝置中，測量孔11a的尺寸都是固定的，當(dāng)測量不同密度的離子束流時，需要打開真空腔室更換不同測量孔11a尺寸的測量裝置，降低了研發(fā)的效率以及真空系統(tǒng)的壽命、增加了研發(fā)的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供一種離子束流測量頭及離子束流測量裝置，可以改善現(xiàn)有離子束流測量裝置的測量孔不能根據(jù)所測量的離子束流的密度幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種離子束流測量頭，包括：

3、收集板，用于收集所述離子束流中的正離子；

4、至少兩個絕緣元件，每個所述絕緣元件一端與所述收集板固定連接，另一端可滑動地設(shè)置于所述收集板上，所述至少兩個絕緣元件朝向所述收集板的中心的一邊均能夠圍成一封閉圖形，并且所述封閉圖形的面積隨所述至少兩個絕緣元件在所述收集板上滑動時逐漸增大或者逐漸減小。

5、可選的，所述收集板上設(shè)置有與所述至少兩個絕緣元件一一對應(yīng)的固定孔和第一滑槽；

6、所述離子束流測量頭還包括：

7、與所述固定孔一一對應(yīng)的第一連接件，所述絕緣元件通過所述第一連接件與所述固定孔連接；

8、與所述第一滑槽一一對應(yīng)的第二連接件，可滑動地設(shè)置于所述第一滑槽中，所述第二連接件的一端與所述絕緣元件連接，另一端用于接收外部驅(qū)動力，所述第二連接件在所述外部驅(qū)動力下沿所述第一滑槽運(yùn)動，以帶動所述絕緣元件以所述第一連接件為中心相對所述收集板進(jìn)行滑動。

9、可選的，所述至少兩個絕緣元件相對于所述收集板傾斜設(shè)置，并且相鄰的兩個所述絕緣元件在所述收集板上的投影部分重疊；

10、所述離子束流測量頭還包括第一絕緣環(huán)，所述第一絕緣環(huán)蓋設(shè)在所述至少兩個絕緣元件上，并且所述封閉圖形位于所述第一絕緣環(huán)的內(nèi)圈以內(nèi)；所述第一絕緣環(huán)用于減小所述至少兩個絕緣元件相對所述收集板的翹曲程度，同時保持所述至少兩個絕緣元件的轉(zhuǎn)動空間。

11、可選的，所述收集板沿邊緣設(shè)置有第一環(huán)形槽；

12、所述第一絕緣環(huán)上設(shè)有向所述收集板凸起的第一環(huán)形凸臺，所述第一環(huán)形凸臺與所述第一環(huán)形槽配合連接。

13、可選的，所述離子束流測量頭，還包括正離子篩選組件，用于篩選正離子并使正離子向所述收集板運(yùn)動。

14、可選的，所述正離子篩選組件包括：

15、第一導(dǎo)電環(huán)，設(shè)置于所述第一絕緣環(huán)上，并且所述封閉圖形位于所述第一導(dǎo)電環(huán)的內(nèi)圈以內(nèi)，所述第一導(dǎo)電環(huán)連接第一負(fù)電位；

16、第二絕緣環(huán)，設(shè)置于所述第一導(dǎo)電環(huán)上，并且所述封閉圖形位于所述第二絕緣環(huán)的內(nèi)圈以內(nèi)；

17、第二導(dǎo)電環(huán)，設(shè)置于所述第二絕緣環(huán)上，并且所述封閉圖形位于所述第二導(dǎo)電環(huán)的內(nèi)圈以內(nèi)，所述第二導(dǎo)電環(huán)連接正電位；

18、所述收集板連接第二負(fù)電位，并且所述第二負(fù)電位的絕對值小于所述第一負(fù)電位的絕對值。

19、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供一種離子束流測量裝置，包括固定板、以及如上各實(shí)施例所述的離子束流測量頭；

20、所述固定板上設(shè)置有多個凹槽，每個所述凹槽中設(shè)置有一個所述離子束流測量頭。

21、可選的，當(dāng)所述收集板上設(shè)置有與所述至少兩個絕緣元件一一對應(yīng)的固定孔和第一滑槽，以及所述離子束流測量頭還包括與所述固定孔一一對應(yīng)的第一連接件和與所述第一滑槽一一對應(yīng)的第二連接件時，所述凹槽的底部設(shè)置有第一通孔，以及與所述第一滑槽一一對應(yīng)的第二滑槽，所述第二連接件還穿過對應(yīng)的所述第二滑槽；

22、所述離子束流測量裝置還包括轉(zhuǎn)動控制組件，所述轉(zhuǎn)動控制組件設(shè)置在所述固定板遠(yuǎn)離所述離子束流測量頭的一面，并與所述第二連接件連接，以提供外部驅(qū)動力。

23、可選的，所述轉(zhuǎn)動控制組件包括：

24、支撐板，所述支撐板朝向所述固定板的一面設(shè)置有第二環(huán)形凸臺，所述多個凹槽在所述支撐板上的投影位于所述第二環(huán)形凸臺圍成的區(qū)域以內(nèi)，所述第二環(huán)形凸臺上還設(shè)置有第二通孔；

25、驅(qū)動源，設(shè)置于所述支撐板上；

26、轉(zhuǎn)動板，支撐于所述第二環(huán)形凸臺上，并與所述驅(qū)動源連接，所述轉(zhuǎn)動板上設(shè)置有與所述第二連接件一一對應(yīng)連接的第二固定孔，以及與所述凹槽一一對應(yīng)的第三通孔；

27、所述驅(qū)動源用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動板相對所述支撐板轉(zhuǎn)動。

28、可選的，所述支撐板朝向所述固定板的一面設(shè)置有第三環(huán)形凸臺，所述第三環(huán)形凸臺環(huán)繞所述第二環(huán)形凸臺設(shè)置，以在兩者之間形成用于容納線纜的第二環(huán)形槽；

29、所述轉(zhuǎn)動板同時支撐于所述第三環(huán)形凸臺上；

30、所述第三環(huán)形凸臺設(shè)有第四通孔。

31、可選的，所述驅(qū)動源為步進(jìn)電機(jī)，并且所述步進(jìn)電機(jī)的控制桿與所述轉(zhuǎn)動板連接；

32、所述第二環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置有滑道，所述步進(jìn)電機(jī)設(shè)置于所述滑道中。

33、可選的，所述凹槽設(shè)置有三個以上，其中一個所述凹槽位于所述固定板的中心，其余的所述凹槽在同一圓周上均勻分布，并且所述圓周的中心為所述固定板的中心。

34、可選的，所述離子束流測量裝置，還包括與所述收集板電連接的電流測量系統(tǒng)；

35、所述離子束流測量裝置在測量半導(dǎo)體工藝設(shè)備的工藝腔室內(nèi)的離子束流時，所述固定板設(shè)置于所述工藝腔室內(nèi)，并且所述固定板設(shè)置有所述離子束流測量頭的一面正對所述離子束流，所述電流測量系統(tǒng)用于測量所述離子束流中正離子形成的電流。

36、如上所述本技術(shù)的離子束流測量頭，所有絕緣元件一端與收集板固定連接，另一端可滑動地設(shè)置于收集板上，即絕緣元件可以相對收集板進(jìn)行轉(zhuǎn)動。所有絕緣元件在滑動過程中朝向收集板的中心的一邊均能夠圍成一封閉圖形，并且該封閉圖形的面積隨絕緣元件在收集板上滑動時逐漸增大或者逐漸減小。因此，本實(shí)施例的離子束流測量頭，可以根據(jù)所測量的離子束流的密度幅值，適應(yīng)性調(diào)節(jié)測量孔即封閉圖形的面積。應(yīng)用本實(shí)施例所提供的離子束流測量頭，可實(shí)現(xiàn)無需打開半導(dǎo)體工藝設(shè)備的工藝腔室(即不開腔，保持真空環(huán)境)、更換測量裝置的條件下，僅通過自動調(diào)節(jié)測量孔即封閉圖形的面積，即可準(zhǔn)確測量不同密度離子束源密度及均勻性。