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(zhuǎn)移到固體表面原子上，如果固體表面原子間結(jié)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(jié)構(gòu)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(jié)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(yōu)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(jié)構(gòu)。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?？涛g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?？涛g還可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。

反應離子刻蝕的操作方法

通過向晶片盤片施加強RF（射頻）電磁場，在系統(tǒng)中啟動等離子體。該場通常設定為13.56兆赫茲的頻率，施加在幾百瓦特。振蕩電場通過剝離電子來電離氣體分子，從而產(chǎn)生等離子體 [3]  。在場的每個循環(huán)中，電子在室中上下電加速，有時撞擊室的上壁和晶片盤。同時，響應于RF電場，更大質(zhì)量的離子移動相對較少。當電子被吸收到腔室壁中時，它們被簡單地送到地面并且不會改變系統(tǒng)的電子狀態(tài)。然而，沉積在晶片盤片上的電子由于其DC隔離而導致盤片積聚電荷。這種電荷積聚在盤片上產(chǎn)生大的負電壓，通常約為幾百伏。由于與自由電子相比較高的正離子濃度，等離子體本身產(chǎn)生略微正電荷。由于大的電壓差，正離子傾向于朝向晶片盤漂移，在晶片盤中它們與待蝕刻的樣品碰撞。離子與樣品表面上的材料發(fā)生化學反應，但也可以通過轉(zhuǎn)移一些動能來敲除（濺射）某些材料。由于反應離子的大部分垂直傳遞，反應離子蝕刻可以產(chǎn)生非常各向異性的蝕刻輪廓，這與濕化學蝕刻的典型各向同性輪廓形成對比。RIE系統(tǒng)中的蝕刻條件很大程度上取決于許多工藝參數(shù)，例如壓力，氣體流量和RF功率。 RIE的改進版本是深反應離子蝕刻，用于挖掘深部特征。

離子束刻蝕機

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(chǎn)生的刻痕和表面應力。加工時只要嚴格選擇濺射參數(shù)(入射離子能量、離子質(zhì)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(zhì)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。