Ion Beam Sputter källor rutnät

En jonstrålkälla är en plasmakälla utrustad med ett rutnät och kan extrahera joner. OIPT (Oxford Instruments Plasma Technology) jonstrålkälla består av tre huvudkomponenter: en urladdningskammare, ett rutnät och en neutralisator.

Det schematiska diagrammet över jonstråleförstörarens nät som fungerar

● Utsläppskammarenär en kvarts- eller aluminiumkammare omgiven av en radiofrekvensantenn. Dess effekt är att jonisera gas (vanligtvis argon) genom ett radiofrekvent fält, vilket producerar plasma. Det radiofrekventa fältet exciterar de fria elektronerna, vilket gör att gasatomerna splittras i joner och elektroner, vilket i sin tur producerar plasma. Änd-to-end-spänningen för RF-antennen i urladdningskammaren är mycket hög, vilket har en elektrostatisk effekt på jonerna, vilket gör dem till högenergijoner.

● Rutnätets rollI jonkällan är att dissekera jonerna och påskynda dem till den erforderliga energin. Nätet med oiptjonstrålkälla består av 2 ~ 3 rutnät med ett specifikt layoutmönster, som kan bilda en bred jonstråle. Nätets designfunktioner inkluderar avstånd och krökning, som kan justeras enligt applikationskraven för att kontrollera jonernas energi.

● En neutralisatorär en elektronkälla som används för att neutralisera jonladdningen i jonstrålen, reducera divergensen hos jonstrålen och förhindra laddning på ytan av chipet eller sputtermålet. Optimera interaktionen mellan neutralisatorn och andra parametrar för att balansera de olika parametrarna för önskat resultat. Divergensen hos jonstrålen påverkas av flera parametrar, inklusive gasspridning och olika spännings- och strömparametrar.

Processen med oiptjonstrålkälla förbättras genom att placera elektrostatisk skärm i kvartskammaren och anta tre-rutnätstruktur. Den elektrostatiska skärmen förhindrar att det elektrostatiska fältet kommer in i jonkällan och förhindrar effektivt avsättning av det inre ledande skiktet. Tre-rutnätstrukturen inkluderar skärmningsnät, accelererande rutnät och retarderande rutnät, som exakt kan definiera energin och driva jonerna för att förbättra jonens kollimation och effektivitet.

Figur 1. Plasma inuti källan vid strålspänning

Figur 2. Plasma inuti källan vid strålspänning

Figur 3. Schematiskt diagram över jonstråle etsning och deponeringssystem

Etsningstekniker delas i första hand in i två kategorier:

● Jonstråle etsning med inerta gaser (IBE): Denna metod involverar att använda inerta gaser som Argon, Xenon, Neon eller Krypton för etsning. IBE tillhandahåller fysisk etsning och tillåter bearbetning av metaller som guld, platina och palladium, som vanligtvis är olämpliga för reaktiv jonetsning. För flerskiktsmaterial är IBE den föredragna metoden på grund av dess enkelhet och effektivitet, vilket ses i produktionen av enheter som Magnetic Random Access Memory (MRAM).

● Reaktiv jonstråle etsning (RIBE): RIBE innebär tillsats av kemiska reaktiva gaser som SF6, CHF3, CF4, O2 eller Cl2 till inerta gaser som argon. Denna teknik förbättrar etsningshastigheter och materialselektivitet genom att introducera kemisk reaktivitet. RIBE kan införas antingen genom etskällan eller genom en miljö som omger chipet på substratplattformen. Den senare metoden, känd som Chemically Assisted Ion Beam Etching (CAIBE), ger högre effektivitet och möjliggör kontrollerade etsningsegenskaper.

Jonstråleetsning erbjuder en rad fördelar inom materialbearbetningen. Den utmärker sig i sin förmåga att etsa olika material, och sträcker sig även till de traditionellt utmanande för plasmaetsningstekniker. Dessutom möjliggör metoden formning av sidoväggsprofiler genom provlutning, vilket förbättrar etsningsprocessens precision. Genom att introducera kemiska reaktiva gaser kan jonstråleetsning avsevärt öka etsningshastigheterna, vilket ger ett sätt att påskynda materialavlägsnandet. 

Tekniken ger också oberoende kontroll över kritiska parametrar som jonstråleström och energi, vilket underlättar skräddarsydda och exakta etsningsprocesser. I synnerhet har jonstråleetsning exceptionell operationell repeterbarhet, vilket säkerställer konsekventa och pålitliga resultat. Dessutom uppvisar den enastående etsningslikformighet, avgörande för att uppnå konsekvent materialborttagning över ytor. Med sin breda processflexibilitet står jonstråleetsning som ett mångsidigt och kraftfullt verktyg vid materialtillverkning och mikrotillverkning.

Varför är Vetek Semiconductor Graphite Material lämpligt för att göra jonstrålnät?

● Konduktivitet: Grafit uppvisar utmärkt konduktivitet, vilket är avgörande för jonstrålnät för att effektivt vägleda jonstrålar för acceleration eller retardation.

● Kemisk stabilitet: Grafit är kemiskt stabil, kan motstå kemisk erosion och korrosion, vilket bibehåller strukturell integritet och prestandastabilitet.

● Mekanisk styrka: Grafit har tillräcklig mekanisk styrka och stabilitet för att motstå de krafter och tryck som kan uppstå under jonstråleacceleration.

● Temperaturstabilitet: Grafit uppvisar god stabilitet vid höga temperaturer, vilket gör att den kan motstå högtemperaturmiljöer i jonstråleutrustning utan fel eller deformation.

Vetek Semiconductor ion Beam Sputter Sources Grid Products: