Follow us
Rumah > Berita > Kandungan
APA ION MILLING
Apr 19, 2018

APAKAH ION MILLING?


Pengilangan Ion adalah teknik etsa fizikal di mana ion-gas gas lengai (biasanya Ar) dipercepatkan dari sumber pancaran ion yang luas ke permukaan substrat (atau substrat bersalut) dalam vakum untuk menghilangkan bahan kepada kedalaman atau lekukan yang dikehendaki . Ia mudah digambarkan sebagai "sandblasting atom", atau "sandblasting ionik" yang lebih tepat.

Julat Tekanan Proses

Tahap vakum biasanya berada di hujung bawah 10-4 Torr di mana jalan bebas min (MFP) lebih panjang daripada jarak antara sumber ion dan substrat. MFP adalah jarak purata sebuah atom, ion atau molekul yang boleh bergerak di dalam ruang vakum sebelum ia bertembung dengan zarah lain dan mengganggu arahnya untuk beberapa darjah. Julat tekanan ini juga bersamaan dengan julat tekanan operasi yang sempit untuk sumber ion rasuk yang biasa (1x10-4 Torr hingga 5 x 10-4 Torr). Di bawah rentang ini sumber rasuk ion tidak dapat mengekalkan plasma (sumber ion).

Pemindahan Tenaga

Pemboman berterusan substrat oleh ion menghasilkan penukaran kinetik kepada haba haba dan pemanasan berikutnya substrat. Penyejukan substrat sering diperlukan untuk mengelakkan kerosakan. Sebahagian daripada tenaga kinetik dari ion kejadian mengakibatkan lapisan atom / atom atom / molekul / ion sekunder atas permukaan substrat diasingkan dari permukaan. Pemanasan substrat, atau membiarkan ia panas dalam vakum kerana proses itu sendiri, sebenarnya dapat mempercepatkan kadar etch sebagai pemanasan substrat menambah tenaga kepada zarah permukaan yang membolehkan mereka dikeluarkan dengan tenaga kinetik yang kurang. Ini juga mungkin tidak diingini kerana ia adalah keadaan yang melarikan diri.

Sudut Rasuk Insiden

Sudut sudut kejadian 30o hingga 60o dengan ketara meningkatkan kadar etch berbanding kejadian biasa. Bergantung pada bahan peningkatan kadar boleh sampai 50%.

Pengesanan Sims End Point

Gambar

Ion sekunder yang datang dari lapisan bahan di permukaan substrat boleh dianalisis di-situ untuk menentukan ketibaan di bawah spesifik tertentu. Teknik pengesanan "titik akhir" ini dipanggil SIMS (spionoskopi jisim ion sekunder).


Pengesan dipasang berdekatan dengan permukaan substrat untuk menerima zarah-zarah tersebut kerana ia terukir dari permukaan dan menentukan keamatan relatifnya. Sebagai contoh: A wafer Si dilapisi dengan 100 nm SiO2 dan kemudian 100 nm Cu.

Bahagian atas Cu dipolitir dengan topeng-menolak foto yang direka untuk meninggalkan sebilangan titik Cu. Apabila pengilangan ion bermula, ion Cu sekunder dikesan oleh pengesan SIMS kerana mempunyai keamatan yang ketara. Apabila proses pengilangan mula menumbuk melalui lapisan atas Cu dan ke SiO2, keamatan Cu mula berkurang dan kehadiran SiO2 mula dikesan dan kemudian mula meningkat dengan ketara. Akhirnya intensiti Cu adalah minimum dan intensiti SiO2 adalah penting. Di mana "titik akhir" bergantung kepada struktur yang dikehendaki. Dalam kes array Cu dot biasanya akan apabila Cu telah mencapai minimum dan tidak lagi berkurangan yang menunjukkan hanya sisi titik-titik Cu yang menyumbang kepada kiraan intensiti Cu.

SUMBER ION WIDE BEAM


Sumber DC Ion Grided

Gambar

Sumber-sumber ini pada dasarnya adalah dua silinder bersarang dengan ujung terbuka biasa. Pada proses penutup tertutup gas (Ar) diakui di dekat filamen yang menghasilkan elektron dengan pelepasan termionik. Elektron ini pula mengionkan beberapa atom gas Ar.

Akhir terbuka silinder dipasang dengan rangkaian yang saling selaras, saling melengkapi, elektrik terisolasi (biasanya Mo, W atau grafit). Ion tertarik dan akan melalui "grid skrin" yang terapung, yang akan menghasilkan potensi negatif yang kecil, yang sama potensi plasma. Apabila mereka tiba di grid skrin beberapa ion akan melalui / ditekan melalui lubang grid skrin. Apabila ion-ion ini melewati grid skrin, mereka segera melewati lubang yang sejajar di luar, "pemecut" grid yang berpotensi positif tinggi sehingga mempercepatkannya dari sumber pada tenaga tinggi (contohnya 600 eV).


Biasanya silinder dalaman (anoda) juga mempunyai potensi positif yang rendah untuk mengelakkan sputtering manakala pelbagai magnet multicusp digunakan untuk meningkatkan kecekapan pengionan.


Oleh kerana ion-ion itu dipercepat ke arah substrat, mereka akan menumbangkan satu sama lain kerana mereka terutamanya ion positif. Akibatnya, rasuk mereda kerana ia semakin jauh dari sumbernya. Semakin rendah tenaga rasuk, semakin tinggi sudut penyelewengan dan sebaliknya. Satu filamen meneutralkan digunakan untuk menambah bilangan elektron yang sama ke rasuk untuk meminimumkan perbezaan dan menghalang pengisian substrat. Rasuk neutralized khas dari sumber dengan grid rata mempunyai sudut penyelewengan kira-kira 6 o -7o. Grid simpul boleh digunakan untuk mengimbangi perbezaan ini atau menumpukan rasuk. Sebagai alternatif, gred convex boleh digunakan untuk membuat rasuk dengan sudut penyelarasan yang lebih luas untuk meningkatkan keseragaman di kawasan yang lebih besar


blob.png

blob.png

Sepasang: Pemutus vakum

Seterusnya: Die Casting