Ionstråle sputter kilder gitter

En ionstrålekilde er en plasmakilde udstyret med et gitter og i stand til at udvinde ioner. OIPT (Oxford Instruments Plasma Technology) ionstrålekilden består af tre hovedkomponenter: et udledningskammer, et gitter og en neutralisator.

Det skematiske diagram over ionstrålen Sputter kilder gitterarbejde

● Udladningskammereter et kvarts eller aluminiumskammer omgivet af en radiofrekvensantenne. Dens virkning er at ionisere gas (normalt argon) gennem et radiofrekvent felt, der producerer plasma. Radiofrekvensfeltet ophidser de frie elektroner og får gasatomerne til at opdele i ioner og elektroner, som igen producerer plasma. Slut til slutspænding af RF -antennen i udladningskammeret er meget høj, hvilket har en elektrostatisk effekt på ionerne, hvilket gør dem til høje energi -ioner.

● Gitterets rollei ionkilden er at dissekere ionerne og accelerere dem til den nødvendige energi. Gitteret af OIPT ionstrålekilde er sammensat af 2~3 gitter med et specifikt layoutmønster, som kan danne en bred ionstråle. Gitterets designfunktioner omfatter afstand og krumning, som kan justeres i henhold til applikationskravene for at kontrollere ionernes energi.

● En neutralisatorer en elektronkilde, der bruges til at neutralisere den ioniske ladning i ionstrålen, reducere divergensen af ​​ionstrålen og forhindre opladning på overfladen af ​​chippen eller sputtermålet. Optimer interaktionen mellem neutralisatoren og andre parametre for at afbalancere de forskellige parametre til det ønskede resultat. Divergensen af ​​ionstrålen påvirkes af flere parametre, herunder gasspredning og forskellige spændings- og strømparametre.

Processen med OIPT-ionbjælkekilde forbedres ved at placere elektrostatisk skærm i kvartskammeret og vedtage tre-gitterstruktur. Den elektrostatiske skærm forhindrer det elektrostatiske felt i at indtaste ionkilden og forhindrer effektivt deponering af det interne ledende lag. Strukturen med tre gitter inkluderer afskærmningsnet, accelererer gitter og decelererende gitter, som præcist kan definere energien og drive ionerne for at forbedre ionens kollimation og effektivitet.

Figur 1. Plasma indvendig kilde ved strålespænding

Figur 2. Plasma indvendig kilde ved strålespænding

Figur 3. Skematisk diagram af ionstråleætsning og aflejringssystem

Ætsningsteknikker falder primært i to kategorier:

● Ionstråleætsning med inerte gasser (IBE): Denne metode involverer brug af inerte gasser såsom argon, xenon, neon eller krypton til ætsning. IBE leverer fysisk ætsning og tillader behandling af metaller som guld, platin og palladium, som typisk er uegnede til reaktiv ionætsning. Til flerlagsmaterialer er IBE den foretrukne metode på grund af dens enkelhed og effektivitet, som det ses i produktionen af ​​enheder som Magnetic Random Access Memory (MRAM).

● Reaktiv ionstråle ætsning (RIBE): Ribe indebærer tilsætning af kemiske reaktive gasser, såsom SF6, CHF3, CF4, O2 eller CL2 til inerte gasser som argon. Denne teknik forbedrer ætsningshastigheder og materialeselektivitet ved at indføre kemisk reaktivitet. Ribe kan introduceres enten gennem ætsekilden eller gennem et miljø, der omgiver chippen på substratplatformen. Den sidstnævnte metode, kendt som kemisk assisteret ionbjælke ætsning (CAIBE), giver højere effektivitet og muliggør kontrollerede ætsningskarakteristika.

Ion Beam -ætsning tilbyder en række fordele i området for materialbehandling. Det udmærker sig i sin kapacitet til at ætse forskellige materialer og udvide selv til dem, der traditionelt er udfordrende for plasma -ætsningsteknikker. Endvidere muliggør metoden muligheden for udformning af sidevægsprofiler gennem prøveudvikling, hvilket forbedrer præcisionen af ​​ætsningsprocessen. Ved at introducere kemiske reaktive gasser kan ionstråle ætsning markant øge ætsningshastighederne, hvilket giver et middel til at fremskynde fjernelse af materiale. 

Teknologien giver også uafhængig kontrol over kritiske parametre såsom ionstrålestrøm og energi, hvilket letter skræddersyede og præcise ætsningsprocesser. Især kan ionstråleætsning prale af exceptionel operationel repeterbarhed, hvilket sikrer ensartede og pålidelige resultater. Derudover udviser den bemærkelsesværdig ætsningsensartethed, afgørende for at opnå ensartet materialefjernelse på tværs af overflader. Med sin brede procesfleksibilitet står ionstråleætsning som et alsidigt og kraftfuldt værktøj til materialefremstilling og mikrofabrikationsapplikationer.

Hvorfor er vetek halvledergrafitmateriale egnet til fremstilling af ionstråle gitter?

● Konduktivitet: Grafit udviser fremragende ledningsevne, hvilket er afgørende for ionstrålegitter til effektivt at styre ionstråler til acceleration eller deceleration.

● Kemisk stabilitet: Grafit er kemisk stabil, i stand til at modstå kemisk erosion og korrosion og bibeholder således strukturel integritet og ydeevnestabilitet.

● Mekanisk styrke: Grafit har tilstrækkelig mekanisk styrke og stabilitet til at modstå de kræfter og tryk, der kan opstå under ionstråleacceleration.

● Temperaturstabilitet: Grafit viser god stabilitet ved høje temperaturer, hvilket gør det muligt at modstå højtemperaturmiljøer i ionstråleudstyr uden fejl eller deformation.

Vetek Semiconductor Ion Beam Sputter kilder gitterprodukter: