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離子束刻蝕（IBE）技術(shù)研究
點擊量：2039 日期：2023-08-09 編輯：硅時代
1.離子束刻蝕（IBE）技術(shù)的原理？
離子束刻蝕（IBE，Ion Beam Etching）也稱為離子銑（IBM，Ion Beam Milling），也有人稱之為離子濺射刻蝕，是利用輝光放電原理將氬氣分解為氬離子，氬離子經(jīng)過陽極電場的加速對樣品表面進(jìn)行物理轟擊，以達(dá)到刻蝕的作用?？涛g過程即把Ar氣充入離子源放電室并使其電離形成等離子體，然后由柵極將離子呈束狀引出并加速，具有一定能量的離子束進(jìn)入工作室，射向固體表面轟擊固體表面原子，使材料原子發(fā)生濺射，達(dá)到刻蝕目的，屬純物理刻蝕。工件表面有制備溝槽的掩膜，最后裸露的部分就會被刻蝕掉，而掩膜部分則被保留，形成所需要的溝槽圖形。
離子束刻蝕使高方向性的中性離子束能夠控制側(cè)壁輪廓，優(yōu)化納米圖案化過程中的徑向均勻性和結(jié)構(gòu)形貌。另外傾斜結(jié)構(gòu)可以通過傾斜樣品以改變離子束的撞擊方向這一獨特能力來實現(xiàn)。
在離子束刻蝕過程中，通常情況下，樣品表面采用厚膠作為掩模層，刻蝕期間富有能量的離子流會使得基片和光刻膠過熱。為了便于后面光刻膠的剝離清洗，一般需要對樣品臺進(jìn)行冷卻處理，使整個刻蝕過程中溫度控制在一個比較好的范圍。
圖1 離子束刻蝕設(shè)備結(jié)構(gòu)圖
圖2 離子束刻蝕工藝原理圖
2.離子束刻蝕（IBE）適合的材料體系？
可用于刻蝕加工各種金屬（Ni、Cu、Au、Al、Pb、Pt、Ti等）及其合金，以及非金屬、氧化物、氮化物、碳化物、半導(dǎo)體、聚合物、陶瓷、紅外和超導(dǎo)等材料。
目前離子束刻蝕在非硅材料方面優(yōu)勢明顯，在聲表面波、薄膜壓力傳感器、紅外傳感器等方面具有廣泛的用途。
