離子束銑削?(Ion Beam milling) 是一種利用離子源在基板上進行材料去除工藝的薄膜技術(shù)。Ion Beam milling?是一種離子束濺射，無論是用于預(yù)清潔還是圖案蝕刻，它都有助于確保出色的附著力和 3D 結(jié)構(gòu)的精確形成。主要用于微電子制造、光學(xué)元件制造和材料科學(xué)研究中。

離子束銑削原理：

離子束銑削是一種依賴于動能轉(zhuǎn)移的蝕刻過程。在離子束銑削過程中，一般首先將目標(biāo)材料放入一個高真空的室內(nèi)。然后，通常是氬氣被離子化并加速，形成離子束，這個離子束以高速射向目標(biāo)材料。當(dāng)離子撞擊材料表面時，它們將它們的動能傳遞給表面原子，使得這些原子具有足夠的能量以被"銑削"出材料表面。該過程不與表面材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是完完全全的物理反應(yīng)。

離子束銑削的優(yōu)勢

出色的過程控制：Ion Beam milling?為將圖案蝕刻到基板上提供嚴格的過程控制。對于需要精確的材料去除規(guī)格的應(yīng)用，IBM?可以使用掩模創(chuàng)建高度統(tǒng)一的特定圖案。多層堆疊的精度：Ion Beam milling?是一種高度可重復(fù)的解決方案，用于蝕刻多種材料或?qū)拥亩询B。通過集成 SIMS（二次離子質(zhì)譜）作為原位控制的配置，離子束蝕刻允許去除一種材料的層并立即停止在下一層。

徹底的基板清潔：離子束蝕刻采用高能離子進行高沖擊等離子體處理。它是可用的最徹底的預(yù)清潔方法之一，能夠在濺射前從基板上去除每個顆粒甚至整個層。例如，這在去除原生氧化層時很有用，但必須注意不要損壞底層材質(zhì)。

正常運行時間長：當(dāng)使用傾斜或基板旋轉(zhuǎn)時，它可以改變離子束撞擊方向的獨特能力，從而產(chǎn)生定制的側(cè)壁輪廓，在覆蓋掩模上的濺射再沉積最少，從而最大限度地減少維護要求。

離子束銑削的缺點

表面損傷：當(dāng)高能離子撞擊目標(biāo)材料時，它們會將一部分能量傳遞給材料的原子。這個過程可能會引起材料的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致晶格損傷。這種損傷在某些情況下可能會改變材料的物理和化學(xué)性質(zhì)。在離子束銑削過程中，表面原子被"擊出"的過程可能不均勻，這可能導(dǎo)致表面粗糙化。表面粗糙度的增加可能會影響到設(shè)備的性能，特別是在光學(xué)和微電子應(yīng)用中。

再沉積：在高能離子撞擊目標(biāo)材料并將其原子或分子"銑削"出材料表面時，這些被銑削出的原子或分子可能會在周圍的環(huán)境中飛散，并可能在工件的其他地方重新沉積。這個過程被稱為再沉積。再沉積可能會影響到銑削過程的精度和效率，因為它可能會改變原本預(yù)期的圖案或結(jié)構(gòu)。例如，如果再沉積的材料覆蓋了需要被銑削的區(qū)域，這可能會導(dǎo)致這個區(qū)域不能被正確地銑削。

加工效率低下：這是因為離子束銑削是一種物理刻蝕過程，它主要通過動能轉(zhuǎn)移將材料的原子"銑削"出材料表面。這個過程通常需要較高的離子能量和較長的處理時間。而且，由于離子束的方向性，它一次只能處理一個相對較小的區(qū)域，這可能會限制其在大面積應(yīng)用中的效率。

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