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離子束刻蝕

離子束刻蝕也稱為離子銑，是指當定向高能離子向固體靶撞擊時,能量從入射離子轉移到固體表面原子上，如果固體表面原子間結合能低于入射離子能量時，固體表面原子就會被移開或從表面上被除掉。通常離子束刻蝕所用的離子來自惰性氣體。離子束較小直徑約10nm，離子束刻蝕的結構較小可能不會小于10nm。目前聚焦離子束刻蝕的束斑可達100nm以下，少的達到10nm，獲得較小線寬12nm的加工結果。相比電子與固體相互作用，離子在固體中的散射效應較小，并能以較快的直寫速度進行小于50nm的刻蝕，故而聚焦離子束刻蝕是納米加工的一種理想方法。此外聚焦離子束技術的另一優點是在計算機控制下的無掩膜注入，甚至無顯影刻蝕，直接制造各種納米器件結構。但是，在離子束加工過程中，損傷問題比較突出，且離子束加工精度還不容易控制，控制精度也不夠高。

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刻蝕技術

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刻蝕技術（etching technique），是在半導體工藝，按照掩模圖形或設計要求對半導體襯底表面或表面覆蓋薄膜進行選擇性腐蝕或剝離的技術。刻蝕技術不僅是半導體器件和集成電路的基本制造工藝，而且還應用于薄膜電路、印刷電路和其他微細圖形的加工。刻蝕還可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。

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。