Ionenstrahl-Sputterquellen-Gitter

Eine Ionenstrahlquelle ist eine Plasmaquelle, die mit einem Gitter ausgestattet ist und Ionen extrahieren kann. Die IIPT -Strahlquelle (Oxford Instruments Plasma -Technologie) besteht aus drei Hauptkomponenten: einer Entladungskammer, einem Netz und einem Neutralisator.

Das schematische Diagramm der Funktionsweise des Ionenstrahl-Sputterquellen-Gitters

● Die Entladungskammerist eine Quarz- oder Aluminiumkammer, die von einer Radiofrequenzantenne umgeben ist. Sein Effekt ist es, Gas (normalerweise Argon) durch ein Funkfrequenzfeld zu ionisieren und Plasma zu erzeugen. Das Funkfrequenzfeld erregt die freien Elektronen und veranlasst die Gasatome in Ionen und Elektronen, was wiederum Plasma erzeugt. Die Spannung von End -to -End -Spannung der HF -Antenne in der Entladungskammer ist sehr hoch, was einen elektrostatischen Einfluss auf die Ionen hat und sie hohe Energieionen macht.

● Die Rolle des NetzesIn der Ionenquelle soll die Ionen analysieren und sie auf die erforderliche Energie beschleunigen. Das Gitter der OIPT -Ionenstrahlquelle besteht aus 2 ~ 3 Gittern mit einem spezifischen Layoutmuster, das einen breiten Ionenstrahl bilden kann. Die Konstruktionsmerkmale des Netzes umfassen Abstand und Krümmung, die gemäß den Anwendungsanforderungen zur Steuerung der Energie der Ionen angepasst werden können.

● Ein Neutralisatorist eine Elektronenquelle, mit der die Ionenladung im Ionenstrahl neutralisiert, die Divergenz des Ionenstrahls verringert und das Laden auf der Oberfläche des Chips oder des Sputterziels verhindern wird. Optimieren Sie die Wechselwirkung zwischen dem Neutralisator und anderen Parametern, um die verschiedenen Parameter für das gewünschte Ergebnis auszugleichen. Die Divergenz des Ionenstrahls wird durch mehrere Parameter beeinflusst, einschließlich Gasstreuung und verschiedenen Spannungs- und Stromparametern.

Der Prozess der OIPT-Ionenstrahlquelle wird durch die Platzierung eines elektrostatischen Schirms in der Quarzkammer und die Verwendung einer Drei-Gitter-Struktur verbessert. Der elektrostatische Schirm verhindert, dass das elektrostatische Feld in die Ionenquelle eindringt, und verhindert wirksam die Ablagerung der inneren leitfähigen Schicht. Die Drei-Gitter-Struktur umfasst ein Abschirmgitter, ein Beschleunigungsgitter und ein Verzögerungsgitter, die die Energie präzise definieren und die Ionen antreiben können, um die Kollimation und Effizienz der Ionen zu verbessern.

Abbildung 1. Plasma innerhalb der Quelle bei Strahlspannung

Abbildung 2. Plasma innerhalb der Quelle bei Strahlspannung

Abbildung 3.. Schematisches Diagramm des Ionenstrahletching- und Abscheidungssystems

Ätztechniken lassen sich hauptsächlich in zwei Kategorien einteilen:

● Ionenstrahleibe mit inerten Gasen (IBE): Bei dieser Methode werden zum Ätzen Inertgase wie Argon, Xenon, Neon oder Krypton verwendet. IBE ermöglicht physikalisches Ätzen und ermöglicht die Verarbeitung von Metallen wie Gold, Platin und Palladium, die normalerweise für reaktives Ionenätzen ungeeignet sind. Für mehrschichtige Materialien ist IBE aufgrund seiner Einfachheit und Effizienz die bevorzugte Methode, wie bei der Herstellung von Geräten wie Magnetic Random Access Memory (MRAM) zu sehen ist.

● Reaktives Ionenstrahlätzen (RIBE): RIBE beinhaltet die Zugabe chemischer reaktiver Gase wie SF6, CHF3, CF4, O2 oder CL2, um Gase wie Argon zu inerten. Diese Technik verbessert die Ätzungsraten und die Materialselektivität durch Einführung einer chemischen Reaktivität. RIBE kann entweder über die Ätzquelle oder über eine Umgebung eingeführt werden, die den Chip auf der Substratplattform umgibt. Die letztere Methode, die als chemisch unterstütztes Ionenstrahletching (CAIBE) bekannt ist, bietet eine höhere Effizienz und ermöglicht kontrollierte Ätzeigenschaften.

Das Ionenstrahlätzen bietet eine Reihe von Vorteilen im Bereich der Materialbearbeitung. Es zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, verschiedene Materialien zu ätzen, sogar solche, die traditionell eine Herausforderung für Plasmaätztechniken darstellen. Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren die Formung von Seitenwandprofilen durch Probenkippen, wodurch die Präzision des Ätzprozesses erhöht wird. Durch die Einführung chemisch reaktiver Gase kann das Ionenstrahlätzen die Ätzraten erheblich steigern und so den Materialabtrag beschleunigen. 

Die Technologie ermöglicht außerdem eine unabhängige Kontrolle kritischer Parameter wie Ionenstrahlstrom und -energie und ermöglicht so maßgeschneiderte und präzise Ätzprozesse. Das Ionenstrahlätzen zeichnet sich insbesondere durch eine außergewöhnliche Wiederholbarkeit des Betriebs aus und gewährleistet konsistente und zuverlässige Ergebnisse. Darüber hinaus zeichnet es sich durch eine bemerkenswerte Ätzgleichmäßigkeit aus, die für einen gleichmäßigen Materialabtrag auf allen Oberflächen entscheidend ist. Mit seiner breiten Prozessflexibilität gilt das Ionenstrahlätzen als vielseitiges und leistungsstarkes Werkzeug für Materialherstellungs- und Mikrofabrikationsanwendungen.

Warum eignet sich Vetek Semiconductor Graphitmaterial für die Herstellung von Ionenstrahlgittern?

● Leitfähigkeit: Graphit zeigt eine ausgezeichnete Leitfähigkeit, die für Ionenstrahlgitter von entscheidender Bedeutung ist, um Ionenstrahlen für Beschleunigung oder Verzögerung effektiv zu leiten.

● Chemische Stabilität: Graphit ist chemisch stabil und kann chemischer Erosion und Korrosion widerstehen, wodurch die strukturelle Integrität und Leistungsstabilität erhalten bleibt.

● Mechanische Festigkeit: Graphit verfügt über ausreichende mechanische Festigkeit und Stabilität, um den Kräften und Drücken standzuhalten, die bei der Ionenstrahlbeschleunigung auftreten können.

● Temperaturstabilität: Graphit zeigt eine gute Stabilität bei hohen Temperaturen, sodass sie hohen Temperaturumgebungen innerhalb von Ionenstrahlgeräten ohne Ausfall oder Verformung standhalten können.

Vetek Semiconductor Ion Strahl Sputter Quellen Grid -Produkte: