轟擊離子束刻蝕機工作原理品牌企業,創世威納科技公司

反應離子刻蝕的原理

在反應離子刻蝕中，氣體放電產生的等離子體中有大量化學活性的氣體離子，這些離子與材料表面相互作用導致表面原子產生化學反應，生成可揮發產物。這些揮發產物隨真空抽氣系統被排走。隨著材料表層的“反應-剝離-排放”的周期循環，材料被逐層刻蝕到特定深度。除了表面化學反應外，帶能量的離子轟擊材料表面也會使表面原子濺射，產生一定的刻蝕作用。所以，反應離子刻蝕包括物理和化學刻蝕兩者的結合。

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離子刻蝕簡介

離子刻蝕是利用高能量惰性氣體離子轟擊被刻蝕物體的表面，達到濺射刻蝕的作用。因為采用這種方法，所以可以得到非常小的特征尺寸和垂直的側壁形貌。這是一種“通用”的刻蝕方式，可以在任何材料上形成圖形。它的弱點是刻蝕速度較低，選擇性比較差。傳導耦合性等離子體刻蝕的優勢在于刻蝕速率高、良好的物理形貌和通過對反應氣體的選擇，達到針對光刻膠和襯底的高選擇比。一般用于對特征形貌沒有要求的去膠(ashing，灰化)工藝。反應離子刻蝕是上述兩種刻蝕方法相結合的產物，它是利用有化學反應性氣體產生具有化學活性的基團和離子。經過電場加速的高能離子轟擊被刻蝕材料，使表面受損，提高被刻蝕材料表面活性，加速與活性刻蝕反應基團的反應速度，從而獲得較高的刻蝕速度。這種化學和物理反應的相互促進，使得反應離子刻蝕具有上述兩種干法刻蝕所沒有的優越性：良好的形貌控制能力(各向異性)、較高的選擇比、可以接受的刻蝕速率。因此在于法刻蝕工藝中反應性離子刻蝕得到廣泛應用。

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離子束刻蝕機

加工

離子束刻蝕可達到很高的分辨率，適合刻蝕精細圖形。離子束加工小孔的優點是孔壁光滑，鄰近區域不產生應力和損傷能加_工出任意形狀的小孔，且孔形狀只取決于掩模的孔形。

加工線寬為納米級的窄槽是超精微加工的需要。如某零件要求在10nm的碳膜上，用電子束蒸鍍10nm的金一鋁(60/40)膜。

首先將樣品置于真空系統中，其表面自然形成---種污染抗蝕劑掩模，用電子束曝光顯影后形成線寬為8nm的圖形，然后用ya離子束刻蝕，離子束流密度為0.1mA/cm， 離子能量是1keV;另一種是在20nm厚的金一鈀膜上刻出線寬為8nm的圖形、深寬比提高到2.5:10。 由此可見離子束加工可達到很高的精度。

表面拋光

離子束能完成機械加工中的后一道工序一-精拋光，以消除機械加工所產生的刻痕和表面應力。加工時只要嚴格選擇濺射參數(入射離子能量、離子質量、離子入射角、樣品表面溫度等)，光學零件就可以獲得較佳的表面質量，且散射光較小。離子束拋光激光棒和光學元件的表面，表面可以達到較高的均勻和一致性，而且元件本身在工藝過程中也不會被污染。