离子束刻蚀机知识点科普

  离子束刻蚀又称离子束切，是指定向高能离子冲击固体目标时，能量由进射离子传递给固体表面原子，当原子间的结合能量低于进射离子能量时，固体表面原子就会被移除或从表面移除。离子束浸蚀常用的离子来自惰性气体。

  离子束的较小直径大约是10nm，其腐蚀结构可以达到10纳米以下。对离子束蚀的光束能达到100nm以下，较小为10nm，并能获得12nm的较小线宽。离子在固体中的散射效果比在电子和固体中的散射效果小，并且可以更快地直接记录腐蚀速率小于50nm，因此，对聚焦离子进行腐蚀是纳米加工的理想方法。此外，聚焦离子束流技术的另一个优势是无需面罩注入，电脑控制，无需显影蚀刻，直接制作各种纳米组件结构。但是，离子束加工中的损伤问题非常突出，离子束加工精度难以控制，控制精度也不够高。

  利用011DC-PKGASSYVeeco离子源形成11cm的离子束，较大束流350mA，能量50-1500eV。工作气体Ar，热解法的双栅式结构，一次中和一束流中和。

  制样台采用水冷却，可实现旋转和倾斜，制样较大φ100mm，工艺中表面温度不超过100℃，0-9rpm旋转，倾斜0-90°；蚀刻距离：150-160°。

  系统极限真空度≤10-4Pa，腔真空度为5×10-4Pa；离子束的工作真空度为5×10-4Pa；达到底部真空时间≤30次；

  离子源电源：由阴极、阳极、萤幕、加速栅、中和耦合模块等组合而成。

  采用物理蚀刻方式，利用电场加速离子束对任意材料进行各向异性蚀刻，可以根据材料倾角的不同来调整侧壁形状，减少溅射材料的沉积污染。

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