離子束刻蝕

離子束刻蝕也稱為離子銑，是指當(dāng)定向高能離子向固體靶撞擊時(shí),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(shí)，固體表面原子就會(huì)被移開(kāi)或從表面上被除掉。通常離子束刻蝕所用的離子來(lái)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(huì)小于10nm。目前聚焦離子束刻蝕的束斑可達(dá)100nm以下，少的達(dá)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(yīng)較小，并能以較快的直寫(xiě)速度進(jìn)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(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是在計(jì)算機(jī)控制下的無(wú)掩膜注入，甚至無(wú)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(guò)程中，損傷問(wèn)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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反應(yīng)性離子刻蝕

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反應(yīng)性離子刻蝕 （reaction ionetching；RIE）是制作半導(dǎo)體集成電路的蝕刻工藝之一。在除去不需要的集成電路板上的保護(hù)膜時(shí)，利用反應(yīng)性氣體的離子束，切斷保護(hù)膜物質(zhì)的化學(xué)鍵，使之產(chǎn)生低分子物質(zhì)，揮發(fā)或游離出板面，這樣的方法稱為反應(yīng)性離子刻蝕。

利用低能量平行Ar 離子束對(duì)基片表面進(jìn)行轟擊，表面上未被掩膜覆蓋部分的材料被濺射出，從而達(dá)到選擇刻蝕的目的，它采用純物理的刻蝕原理。離子束刻蝕是目前所有刻蝕方法中分辨率較高，陡真性較好的方法，它可以對(duì)所有材料進(jìn)行刻蝕，例如：金屬、合金、氧化物、化合物、混合材料、半導(dǎo)體、絕緣體、超導(dǎo)體等。

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離子束加工(mM)利用具有較高能量的離子束射到材料表面時(shí)所發(fā)生的撞擊效應(yīng)、濺射效應(yīng)和注入效應(yīng)來(lái)進(jìn)行不同的加工。由于離子束轟擊材料是逐層去除原子，所以可以達(dá)到納米級(jí)的加工精度。離子束加工按其工藝原理和目的的不同可以分為三種：用于從工件上去除材料的刻蝕加工、用于給工件表面涂覆的鍍層加工以及用于表面改性的離子注入加工。由于電子束和離子束易于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的控制，所以可以實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的全自動(dòng)化，但是電子束和離子束的聚焦、偏轉(zhuǎn)等方面還有許多技術(shù)問(wèn)題尚待解決