Grid sumber Sputter Ion Beam

Sumber pancaran ion ialah sumber Plasma yang dipasang dengan grid dan mampu mengekstrak ion. Sumber pancaran ion OIPT (Teknologi Plasma Instrumen Oxford) terdiri daripada tiga komponen utama: ruang nyahcas, grid dan peneutral.

Gambar rajah skematik grid sumber sputter ion berfungsi

● Ruang pelepasanialah ruang kuarza atau aluminium yang dikelilingi oleh antena frekuensi radio. Kesannya adalah untuk mengionkan gas (biasanya argon) melalui medan frekuensi radio, menghasilkan plasma. Medan frekuensi radio merangsang elektron bebas, menyebabkan atom gas berpecah kepada ion dan elektron, yang seterusnya menghasilkan plasma. Voltan hujung ke hujung antena RF dalam ruang nyahcas adalah sangat tinggi, yang mempunyai kesan elektrostatik pada ion, menjadikannya ion tenaga tinggi.

● Peranan griddalam sumber ion adalah untuk membedah ion dan mempercepatkannya kepada tenaga yang diperlukan. Grid sumber rasuk ion OIPT terdiri daripada 2~3 grid dengan corak susun atur tertentu, yang boleh membentuk rasuk ion lebar. Ciri reka bentuk grid termasuk jarak dan kelengkungan, yang boleh dilaraskan mengikut keperluan aplikasi untuk mengawal tenaga ion.

● Peneutraladalah sumber elektron yang digunakan untuk meneutralkan caj ionik dalam rasuk ion, mengurangkan perbezaan rasuk ion, dan mencegah pengecasan pada permukaan cip atau sasaran sputtering. Mengoptimumkan interaksi antara neutralizer dan parameter lain untuk mengimbangi pelbagai parameter untuk hasil yang diinginkan. Perbezaan rasuk ion dipengaruhi oleh beberapa parameter, termasuk penyebaran gas dan pelbagai voltan dan parameter semasa.

Proses sumber rasuk ion OIPT diperbaiki dengan meletakkan skrin elektrostatik dalam ruang kuarza dan mengadopsi struktur tiga grid. Skrin elektrostatik menghalang medan elektrostatik daripada memasuki sumber ion dan berkesan menghalang pemendapan lapisan konduktif dalaman. Struktur tiga grid termasuk grid pelindung, mempercepatkan grid dan grid menurun, yang boleh menentukan tenaga dan memacu ion dengan tepat untuk meningkatkan kolimasi dan kecekapan ion.

Rajah 1. Sumber dalam plasma pada voltan rasuk

Rajah2. Sumber dalam plasma pada voltan rasuk

Rajah 3. Skema gambarajah sistem etsa dan pemendapan ion rasuk ion

Teknik etsa terutamanya jatuh ke dalam dua kategori:

● Rasuk ion etsa dengan gas lengai (ibe): Kaedah ini melibatkan penggunaan gas lengai seperti argon, xenon, neon, atau krypton untuk etsa. Ibe menyediakan etsa fizikal dan membolehkan pemprosesan logam seperti emas, platinum, dan paladium, yang biasanya tidak sesuai untuk etsa ion reaktif. Untuk bahan multilayer, ibe adalah kaedah pilihan kerana kesederhanaan dan kecekapannya, seperti yang dilihat dalam pengeluaran peranti seperti memori akses rawak magnet (MRAM).

● Goresan Pancaran Ion Reaktif (RIBE): RIBE memerlukan penambahan gas reaktif kimia seperti SF6, CHF3, CF4, O2, atau Cl2 kepada gas lengai seperti argon. Teknik ini meningkatkan kadar goresan dan selektiviti bahan dengan memperkenalkan kereaktifan kimia. RIBE boleh diperkenalkan sama ada melalui sumber etsa atau melalui persekitaran yang mengelilingi cip pada platform substrat. Kaedah terakhir, dikenali sebagai Chemically Assisted Ion Beam Etching (CAIBE), memberikan kecekapan yang lebih tinggi dan membolehkan ciri-ciri goresan terkawal.

Ion Beam Etching menawarkan pelbagai kelebihan dalam bidang pemprosesan bahan. Ia unggul dalam keupayaannya untuk mengetengahkan bahan -bahan yang pelbagai, memanjang kepada mereka yang mencabar secara tradisional untuk teknik etsa plasma. Selain itu, kaedah ini membolehkan pembentukan profil sisi melalui sampel sampel, meningkatkan ketepatan proses etsa. Dengan memperkenalkan gas reaktif kimia, etsa rasuk ion dapat meningkatkan kadar etch, menyediakan cara untuk mempercepatkan penyingkiran bahan. 

Teknologi ini juga memberikan kawalan bebas ke atas parameter kritikal seperti arus dan tenaga pancaran ion, memudahkan proses goresan yang disesuaikan dan tepat. Terutamanya, etsa pancaran ion mempunyai kebolehulangan operasi yang luar biasa, memastikan hasil yang konsisten dan boleh dipercayai. Selain itu, ia mempamerkan keseragaman goresan yang luar biasa, penting untuk mencapai penyingkiran bahan yang konsisten merentas permukaan. Dengan fleksibiliti proses yang luas, etsa pancaran ion berdiri sebagai alat yang serba boleh dan berkuasa dalam fabrikasi bahan dan aplikasi mikrofabrikasi.

Mengapakah bahan grafit Semikonduktor Vetek sesuai untuk membuat grid rasuk ion?

● Kekonduksian: Grafit mempamerkan kekonduksian yang sangat baik, yang penting untuk grid rasuk ion untuk membimbing rasuk ion secara berkesan untuk pecutan atau nyahpecutan.

● Kestabilan Kimia: Grafit adalah stabil dari segi kimia, mampu menahan hakisan dan kakisan kimia, sekali gus mengekalkan integriti struktur dan kestabilan prestasi.

● Kekuatan Mekanikal: Grafit mempunyai kekuatan dan kestabilan mekanikal yang mencukupi untuk menahan daya dan tekanan yang mungkin timbul semasa pecutan rasuk ion.

● Kestabilan suhu: Grafit menunjukkan kestabilan yang baik pada suhu tinggi, membolehkan ia menahan persekitaran suhu tinggi dalam peralatan pancaran ion tanpa kegagalan atau ubah bentuk.

VeTek Semiconductor Ion Beam Sputter sumber produk grid: