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(yīng)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(shù)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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離子刻蝕簡介

離子刻蝕是利用高能量惰性氣體離子轟擊被刻蝕物體的表面，達到濺射刻蝕的作用。因為采用這種方法，所以可以得到非常小的特征尺寸和垂直的側(cè)壁形貌。這是一種“通用”的刻蝕方式，可以在任何材料上形成圖形。它的弱點是刻蝕速度較低，選擇性比較差。傳導(dǎo)耦合性等離子體刻蝕的優(yōu)勢在于刻蝕速率高、良好的物理形貌和通過對反應(yīng)氣體的選擇，達到針對光刻膠和襯底的高選擇比。一般用于對特征形貌沒有要求的去膠(ashing，灰化)工藝。反應(yīng)離子刻蝕是上述兩種刻蝕方法相結(jié)合的產(chǎn)物，它是利用有化學(xué)反應(yīng)性氣體產(chǎn)生具有化學(xué)活性的基團和離子。經(jīng)過電場加速的高能離子轟擊被刻蝕材料，使表面受損，提高被刻蝕材料表面活性，加速與活性刻蝕反應(yīng)基團的反應(yīng)速度，從而獲得較高的刻蝕速度。這種化學(xué)和物理反應(yīng)的相互促進，使得反應(yīng)離子刻蝕具有上述兩種干法刻蝕所沒有的優(yōu)越性：良好的形貌控制能力(各向異性)、較高的選擇比、可以接受的刻蝕速率。因此在于法刻蝕工藝中反應(yīng)性離子刻蝕得到廣泛應(yīng)用。

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離子束刻蝕機

石英晶體諧振器制作

石英晶體的諧振頻率與其厚度有關(guān)。用機械研磨和拋光致薄的晶體，可制作低頻器件，但頻率超過20MHz時， 上述工藝已不適用因為極薄的晶片已不能承受機械應(yīng)力。采用離子束拋光，可以不受此限制。石英晶體諧振器的金屬引線要求重量輕、低電阻，通常用鋁沉積在晶體表面溝槽中，以高電導(dǎo)率鋁作引線電極。用離子束濺射加工晶體_上的溝槽是有效的方法。