Ion gerenda porlasztási források rács

Az ionnyaláb -forrás egy olyan plazmaforrás, amely rácsral van felszerelve, és képes ionokat kinyerni. Az OIPT (Oxford Instruments Plasma Technology) ionnyaláb -forrás három fő alkatrészből áll: egy kisülési kamrából, rácsból és semlegesítőből.

Az Ion Beam Sputter források rács működésének sematikus diagramja

● A kisülési kamraegy kvarc vagy alumínium kamra, amelyet rádiófrekvenciás antenna vesz körül. Ennek célja, hogy ionizálja a gázt (általában argon) egy rádiófrekvenciás területen, amely plazmát eredményez. A rádiófrekvenciás mező gerjeszti a szabad elektronokat, így a gáz atomok ionokra és elektronokra osztódnak, ami viszont plazmát eredményez. Az RF antenna végső feszültsége a kisülési kamrában nagyon magas, ami elektrosztatikus hatással van az ionokra, így nagy energiájú ionokat eredményez.

● A rács szerepeaz ionforrásban az ionok feldarabolása és a szükséges energiára való felgyorsítása. Az OIPT ionsugárforrás rácsja 2 ~ 3 rácsból áll, meghatározott elrendezésű mintázattal, amelyek széles ionnyalábot alkothatnak. A rács tervezési jellemzői közé tartozik a térköz és a görbület, amely az alkalmazási követelményeknek megfelelően állítható az ionok energiájának szabályozására.

● Semlegesítőegy elektronforrás, amelyet az ionnyaláb iontöltésének semlegesítésére, az ionsugár divergenciájának csökkentésére, valamint a chip felületén vagy a porlasztó célponton történő töltés megakadályozására használnak. Optimalizálja a közömbösítő és más paraméterek közötti kölcsönhatást, hogy kiegyensúlyozza a különböző paramétereket a kívánt eredmény érdekében. Az ionnyaláb divergenciáját számos paraméter befolyásolja, beleértve a gázszórást és a különféle feszültség- és áramparamétereket.

Az oipt ion sugárforrás folyamatát úgy javítják, hogy az elektrosztatikus képernyőt a kvarckamrába helyezik és három rácsos szerkezetet alkalmaznak. Az elektrosztatikus képernyő megakadályozza, hogy az elektrosztatikus mező belépjen az ionforrásba, és hatékonyan megakadályozza a belső vezetőképes réteg lerakódását. A háromrétegű szerkezet magában foglalja az árnyékoló rácsot, a gyorsító rácsot és a lassító rácsot, amely pontosan meghatározhatja az energiát, és meghajthatja az ionokat az ion kollimációjának és hatékonyságának javítása érdekében.

1. ábra: Plazma belső forrás sugárfeszültségen

2. ábra. Plazma belső forrás sugárfeszültségen

3. ábra. Az ionnyaláb maratási és lerakódási rendszer vázlatos diagramja

A maratási technikák elsősorban két kategóriába tartoznak:

● Ionsugaras maratás inert gázokkal (IBE): Ez a módszer inert gázokat, például argont, xenont, neont vagy kriptont használ a maratáshoz. Az IBE fizikai maratást biztosít, és lehetővé teszi olyan fémek feldolgozását, mint az arany, platina és palládium, amelyek jellemzően alkalmatlanok reaktív ionos maratásra. A többrétegű anyagok esetében az IBE az előnyben részesített módszer egyszerűsége és hatékonysága miatt, amint az olyan eszközök gyártásánál látható, mint a mágneses véletlen hozzáférésű memória (MRAM).

● Reaktív ionsugaras maratás (RIBE): Ribe magában foglalja a kémiai reaktív gázok, például az SF6, CHF3, CF4, O2 vagy CL2 hozzáadását olyan inert gázokhoz, mint az Argon. Ez a technika a kémiai reakcióképesség bevezetésével javítja a maratási sebességeket és az anyag szelektivitását. A Ribe bevezethető akár a maratási forráson, akár a szubsztrát platformon lévő chip körülvevő környezeten keresztül. Ez utóbbi módszer, amelyet kémiailag segített ionnyaláb maratásnak (CAIE) néven ismert, nagyobb hatékonyságot biztosít és lehetővé teszi a szabályozott maratási jellemzőket.

Az Ion Beam maratás számos előnyt kínál az anyagfeldolgozás területén. Kiválóan képes a különféle anyagok maratására, még azokra is, amelyek hagyományosan kihívást jelentenek a plazma maratási technikák számára. Ezenkívül a módszer lehetővé teszi az oldalfalprofilok kialakítását a minta döntése révén, javítva a maratási folyamat pontosságát. A kémiai reaktív gázok bevezetésével az ionnyaláb maratása jelentősen növeli a maratási sebességet, lehetőséget biztosítva az anyag eltávolításának felgyorsításához. 

A technológia független ellenőrzést is biztosít a kritikus paraméterek, például az ionnyaláb -áram és az energia felett, megkönnyítve a testreszabott és pontos maratási folyamatokat. Nevezetesen, az ionnyaláb maratás kivételes működési megismételhetőséggel büszkélkedhet, biztosítva a következetes és megbízható eredményeket. Ezenkívül figyelemre méltó maratási egységességet mutat be, amely döntő jelentőségű az anyagok következetes eltávolításának elérése érdekében a felületeken. Széles körű rugalmasságával az Ion Beam maratás sokoldalú és erőteljes eszközként áll az anyaggyártásban és a mikrofabályozásban.

Miért alkalmas a Vetek félvezető grafit anyag az ionnyalábrácsok készítésére?

● Vezetőképesség: A grafit kiváló vezetőképességgel rendelkezik, ami döntő fontosságú az ionnyaláb rácsok számára, hogy hatékonyan vezessék az ionnyalábokat gyorsításhoz vagy lassuláshoz.

● kémiai stabilitás: A grafit kémiailag stabil, ellenáll a kémiai eróziónak és korróziónak, így megőrzi a szerkezeti integritást és a teljesítmény stabilitását.

● Mechanikai szilárdság: A grafit megfelelő mechanikai szilárdsággal és stabilitással rendelkezik ahhoz, hogy ellenálljon az ionsugár gyorsítása során fellépő erőknek és nyomásoknak.

● hőmérsékleti stabilitás: A grafit jó stabilitást mutat a magas hőmérsékleten, lehetővé téve, hogy ellenálljon az ionnyaláb-berendezések magas hőmérsékletű környezetének meghibásodása vagy deformációja nélkül.

Vetek Semiconductor ion Beam Sputter Forrás Rács termékek: