Jonų pluošto purškimo šaltinių tinklelis

Jonų pluošto šaltinis yra plazminis šaltinis su tinkleliu ir galintis išgauti jonus. OIPT (Oxford Instruments Plasma Technology) jonų pluošto šaltinis susideda iš trijų pagrindinių komponentų: išleidimo kameros, tinklelio ir neutralizatoriaus.

Jonų pluošto purškimo šaltinių schema

● Išleidimo kamerayra kvarco arba aliuminio kamera, apsupta radijo dažnio antena. Jo poveikis yra jonizuoti dujas (dažniausiai argoną) per radijo dažnio lauką, gaminant plazmą. Radijo dažnio laukas sužadina laisvuosius elektronus, todėl dujų atomai suskaidomi į jonus ir elektronus, o tai savo ruožtu gamina plazmą. RF antenos galo įtampa iškrovos kameroje yra labai aukšta, todėl jonai daro elektrostatinį poveikį, todėl jie yra didelės energijos jonai.

● Tinklo vaidmuojonų šaltinyje yra išskaidyti jonus ir pagreitinti juos iki reikiamos energijos. OIPT jonų pluošto šaltinio tinklelis susideda iš 2–3 tinklelių su specifiniu išdėstymu, kuris gali sudaryti platų jonų pluoštą. Tinklelio dizaino ypatybės apima tarpą ir kreivumą, kuriuos galima reguliuoti pagal taikymo reikalavimus, kad būtų galima valdyti jonų energiją.

● Neutralizatoriusyra elektronų šaltinis, naudojamas neutralizuoti jonų krūvį jonų pluošte, sumažinti jonų pluošto skirtumus ir užkirsti kelią įkrovimui ant lusto paviršiaus ar dulkinimo tikslo. Optimizuokite neutralizatoriaus ir kitų parametrų sąveiką, kad subalansuotumėte įvairius norimo rezultato parametrus. Jonų pluošto skirtumui įtakos turi keli parametrai, įskaitant dujų sklaidą ir įvairią įtampą bei srovės parametrus.

OIPT jonų pluošto šaltinio procesas pagerinamas įdedant elektrostatinį ekraną į kvarco kamerą ir pritaikant trijų tinklų struktūrą. Elektrostatinis ekranas neleidžia elektrostatiniam laukui patekti į jonų šaltinį ir veiksmingai neleidžia nusėdoti vidinio laidumo sluoksnio. Trijų tinklų struktūrą sudaro ekrano tinklelis, pagreitinantis tinklelis ir lėtėjantis tinklelis, kuris gali tiksliai apibrėžti energiją ir paskatinti jonus, kad pagerintų jonų kolimaciją ir efektyvumą.

1 pav. Plazma šaltinio viduje esant pluošto įtampai

2 paveikslas. Plazmos vidinis šaltinis esant pluošto įtampai

3 pav. Jonų pluošto ėsdinimo ir nusodinimo sistemos schema

Išgraviravimo metodai pirmiausia skirstomi į dvi kategorijas:

● Jonų pluošto ėsdinimas inertinėmis dujomis (IBE): Šis metodas apima inertinių dujų, tokių kaip argonas, ksenonas, neonas ar Kryptonas, naudojimui ėsdinimui. IBE teikia fizinį ėsdinimą ir leidžia apdoroti metalus, tokius kaip auksas, platina ir paladis, kurie paprastai netinkami reaktyviam jonų ėsdinimui. Daugiasluoksnėms medžiagoms IBE yra pageidaujamas metodas dėl jo paprastumo ir efektyvumo, kaip matyti gaminant tokius prietaisus kaip magnetinės atsitiktinės prieigos atmintis (MRAM).

● Reaktyvusis jonų pluošto ėsdinimas (RIBE): RIBE apima cheminių reaktyvių dujų, tokių kaip SF6, CHF3, CF4, O2 arba Cl2, pridėjimą į inertines dujas, tokias kaip argonas. Šis metodas padidina ėsdinimo greitį ir medžiagų selektyvumą, nes padidina cheminį reaktyvumą. RIBE gali būti įvedamas per ėsdinimo šaltinį arba per aplinką, supančią lustą ant pagrindo platformos. Pastarasis metodas, žinomas kaip cheminis jonų pluošto ėsdinimas (CAIBE), užtikrina didesnį efektyvumą ir leidžia kontroliuoti ėsdinimo charakteristikas.

„Jonų pluošto“ ofortas suteikia daugybę pranašumų, esančių medžiagos apdorojimo srityje. Jis puikiai išskiria įvairias medžiagas, besitęsiančias net ir toms, kurios tradiciškai iššūkis plazmos ėsdinimo metodams. Be to, šis metodas leidžia formuoti šoninės sienelės profilius, naudojant mėginių pakreipimą, padidinant ėsdinimo proceso tikslumą. Įvedant chemines reaktyviosios dujas, jonų pluošto ėsdinimas gali žymiai padidinti ėsdinimo greitį, suteikdamas priemonę paspartinti medžiagų pašalinimą. 

Ši technologija taip pat suteikia nepriklausomą kritinių parametrų, tokių kaip jonų pluošto srovė ir energija, kontrolę, palengvinant pritaikytus ir tikslius ėsdinimo procesus. Pažymėtina, kad jonų spindulių ėsdinimas gali pasigirti išskirtiniu operatyviniu pakartojamumu, užtikrinant nuoseklius ir patikimus rezultatus. Be to, jis parodo nepaprastą ėsdinimo vienodumą, labai svarbų siekiant pastovaus medžiagos pašalinimo per paviršius. Su plačiu proceso lankstumu, jonų spindulių ėsdinimas yra universalus ir galingas įrankis medžiagų gamybos ir mikrofabrikos pritaikymuose.

Kodėl „Vetek“ puslaidininkinė grafito medžiaga yra tinkama jonų pluošto tinkleliams gaminti?

● Laidumas: Grafitas pasižymi puikiu laidumu, o tai yra labai svarbu jonų pluošto tinkleliams efektyviai nukreipti jonų pluoštus pagreitinti arba lėtėti.

● Cheminis stabilumas: Grafitas yra chemiškai stabilus, galintis atsispirti cheminei erozijai ir korozijai, taip palaikant struktūrinį vientisumą ir efektyvumo stabilumą.

● Mechaninis stiprumas: Grafitas turi pakankamą mechaninį stiprumą ir stabilumą, kad atlaikytų jėgas ir slėgį, kurie gali atsirasti spartinant jonų pluoštą.

● Temperatūros stabilumas: Grafitas demonstruoja gerą stabilumą aukštoje temperatūroje, todėl jis gali atlaikyti aukštą jonų pluošto įrangos aplinką be gedimų ar deformacijų.

„VeTek“ puslaidininkių jonų pluošto purškimo šaltinių tinklelio produktai: