離子束刻蝕機(jī)

離子束刻蝕是從工件上去除材料，是一個(gè)撞擊濺射過程。

當(dāng)離子束轟擊工件，入射離子與靶原子碰撞時(shí)將動能傳遞給靶原子，使其獲得的能量超過原，子的結(jié)合能，導(dǎo)致靶原子發(fā)生濺射，從工件表，面濺射出來，以達(dá)到刻蝕的目的。

刻蝕加工時(shí)，對離子入射能量、束流大小、離子入射角度以及工作室壓力都需要根據(jù)不同的加工需求進(jìn)行調(diào)整。

離子束刻蝕可以在加工、表面拋光、石英晶體諧振器制作等方面得到應(yīng)用。

加工

離子束刻蝕可達(dá)到很高的分辨率，適合刻蝕精細(xì)圖形。離子束加工小孔的優(yōu)點(diǎn)是孔壁光滑，鄰近區(qū)域不產(chǎn)生應(yīng)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(tǒng)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(dá)到很高的精度。

離子源的主要參數(shù)有：①離子束流強(qiáng)。即能夠獲得的有用離子束的等效電流強(qiáng)度，用電流單位A或mA表示。②有用離子百分比。即有用離子束占總離子束的百分比。一般來說，離子源給出的總離子束包括單電荷離子、多電荷離子、各種分子離子和雜質(zhì)元素離子等的離子束。③能散度。由于離子的熱運(yùn)動和引出地點(diǎn)的不同，使得離子源給出的離子束的能量對要求的單一能量有一定離散，一般希望能散度盡量小，在的離子束應(yīng)用中尤其是這樣。④束的聚焦性能。以離子束的截面和張角表示。聚焦不好的離子束在傳輸過程中會使離子大量丟失。獲得良好聚焦特性的離子束的終障礙是束中離子之間的靜電排斥力，為了克服這一障礙，應(yīng)盡早使離子獲得較高能量。⑤離子源的效率。以離子束形式引出的工作物質(zhì)占總消耗的工作物質(zhì)的比例。⑥工作壽命。離子源一次安裝以后使用的時(shí)間。