İyon Işını Püskürtme kaynakları ızgarası

İyon ışını kaynağı, bir ızgarayla donatılmış ve iyonları çıkarabilen bir Plazma kaynağıdır. OIPT (Oxford Instruments Plazma Teknolojisi) iyon ışını kaynağı üç ana bileşenden oluşur: bir deşarj odası, bir ızgara ve bir nötrleştirici.

İyon Işını Püskürtme kaynakları ızgarasının çalışmasının şematik diyagramı

● Boşaltma odasıradyo frekansı anteniyle çevrelenmiş kuvars veya alüminyum bir odadır. Etkisi, gazı (genellikle argon) radyo frekansı alanı yoluyla iyonize ederek plazma üretmektir. Radyo frekansı alanı serbest elektronları harekete geçirerek gaz atomlarının iyonlara ve elektronlara bölünmesine neden olur ve bu da plazma üretir. Boşaltma odasındaki RF anteninin uçtan uca voltajı çok yüksektir ve bu, iyonlar üzerinde elektrostatik etkiye neden olarak onları yüksek enerjili iyonlar haline getirir.

● Izgaranın rolüİyon kaynağında iyonları incelemek ve bunları gerekli enerjiye hızlandırmaktır. OIPT iyon ışını kaynağının ızgarası, geniş bir iyon ışını oluşturabilen belirli bir düzen paternine sahip 2 ~ 3 ızgaradan oluşur. Izgaranın tasarım özellikleri, iyonların enerjisini kontrol etmek için uygulama gereksinimlerine göre ayarlanabilen boşluk ve eğriliği içerir.

● Nötrleştiriciiyon ışınındaki iyonik yükü nötralize etmek, iyon ışınının sapmasını azaltmak ve çipin yüzeyinde veya püskürtme hedefinin şarjını önlemek için kullanılan bir elektron kaynağıdır. İstenen sonuç için çeşitli parametreleri dengelemek için nötrleştirici ve diğer parametreler arasındaki etkileşimi optimize edin. İyon ışınının sapması, gaz saçılması ve çeşitli voltaj ve akım parametreleri dahil olmak üzere çeşitli parametrelerden etkilenir.

OIPT iyon ışını kaynağı süreci, elektrostatik ekranın kuvars odasına yerleştirilmesi ve üç ızgaralı yapının benimsenmesiyle geliştirildi. Elektrostatik ekran, elektrostatik alanın iyon kaynağına girmesini önler ve iç iletken tabakanın birikmesini etkili bir şekilde önler. Üç ızgaralı yapı, iyonun kolimasyonunu ve verimliliğini artırmak için enerjiyi tam olarak tanımlayabilen ve iyonları yönlendirebilen koruyucu ızgarayı, hızlandırıcı ızgarayı ve yavaşlatıcı ızgarayı içerir..

Şekil 1. Işın geriliminde kaynağın içindeki plazma

Şekil 2. Işın voltajında ​​kaynak kaynaklı plazma

Şekil 3. İyon ışınıyla aşındırma ve biriktirme sisteminin şematik diyagramı

Gravür teknikleri öncelikle iki kategoriye ayrılır:

● İnert Gazlarla İyon Işınıyla Aşındırma (IBE): Bu yöntem, aşındırma için argon, ksenon, neon veya kripton gibi inert gazların kullanılmasını içerir. IBE, fiziksel aşındırma sağlar ve genellikle reaktif iyon aşındırma için uygun olmayan altın, platin ve paladyum gibi metallerin işlenmesine olanak tanır. Çok katmanlı malzemeler için, Manyetik Rastgele Erişim Belleği (MRAM) gibi cihazların üretiminde görüldüğü gibi, basitliği ve verimliliği nedeniyle IBE tercih edilen yöntemdir.

● Reaktif İyon Işınıyla Aşındırma (RIBE): RIBE, argon gibi inert gazlara SF6, CHF3, CF4, O2 veya Cl2 gibi kimyasal reaktif gazların eklenmesini gerektirir. Bu teknik, kimyasal reaktiviteyi devreye sokarak aşındırma hızlarını ve malzeme seçiciliğini artırır. RIBE, aşındırma kaynağı yoluyla veya alt tabaka platformundaki çipi çevreleyen bir ortam aracılığıyla sunulabilir. Kimyasal Destekli İyon Işınıyla Dağlama (CAIBE) olarak bilinen ikinci yöntem, daha yüksek verimlilik sağlar ve kontrollü dağlama özelliklerine izin verir.

İyon ışını dağlama, malzeme işleme alanında bir dizi avantaj sunar. Plazma aşındırma teknikleri için geleneksel olarak zorlayıcı olanlara bile uzanan çeşitli malzemeleri aşındırma kapasitesinde mükemmeldir. Ayrıca, yöntem, numune eğimi yoluyla yan duvar profillerinin şekillendirilmesine izin verir ve dağlama işleminin hassasiyetini arttırır. Kimyasal reaktif gazları sokarak, iyon ışını dağlama, malzemenin giderilmesini hızlandırmak için bir araç sağlayarak aşındırma oranlarını önemli ölçüde artırabilir. 

Teknoloji aynı zamanda iyon ışın akımı ve enerjisi gibi kritik parametreler üzerinde bağımsız kontrol sağlayarak kişiye özel ve hassas aşındırma süreçlerini kolaylaştırır. Özellikle iyon ışınıyla aşındırma, tutarlı ve güvenilir sonuçlar sağlayan olağanüstü operasyonel tekrarlanabilirliğe sahiptir. Ek olarak, yüzeylerde tutarlı malzeme kaldırma elde etmek için çok önemli olan olağanüstü dağlama homojenliği sergiler. Geniş proses esnekliği sayesinde iyon ışınıyla gravür, malzeme üretimi ve mikrofabrikasyon uygulamalarında çok yönlü ve güçlü bir araç olarak duruyor.

Vetek Yarı İletken grafit malzemesi neden iyon ışını ızgaraları yapmak için uygundur?

● İletkenlik: Grafit, iyon ışın ızgaralarının iyon ışınlarını hızlanma veya yavaşlama için etkili bir şekilde yönlendirmesi açısından çok önemli olan mükemmel iletkenlik sergiler.

● Kimyasal Kararlılık: Grafit kimyasal olarak stabildir, kimyasal erozyona ve korozyona karşı dirençlidir, dolayısıyla yapısal bütünlüğü ve performans stabilitesini korur.

● Mekanik güç: Grafit, iyon ışınının hızlanması sırasında ortaya çıkabilecek kuvvet ve basınçlara dayanabilecek yeterli mekanik dayanıma ve kararlılığa sahiptir.

● Sıcaklık Kararlılığı: Grafit, yüksek sıcaklıklarda iyi stabilite gösterir ve iyon ışını ekipmanındaki yüksek sıcaklık ortamlarına arıza veya deformasyon olmadan dayanmasını sağlar.

VeTek Yarı İletken İyon Işın Püskürtme kaynakları ızgara ürünleri: