Ion Beam Sputter Sources Grid

Sumber berkas ion adalah sumber Plasma yang dilengkapi dengan kisi-kisi dan mampu mengekstraksi ion. Sumber berkas ion OIPT (Oxford Instruments Plasma Technology) terdiri dari tiga komponen utama: ruang pelepasan, kisi-kisi, dan penetralisir.

Diagram skematik dari ion balok sputter sumber yang berfungsi

● Ruang pembuanganadalah kuarsa atau ruang aluminium yang dikelilingi oleh antena frekuensi radio. Efeknya adalah untuk mengionisasi gas (biasanya argon) melalui bidang frekuensi radio, menghasilkan plasma. Bidang frekuensi radio menggairahkan elektron bebas, menyebabkan atom gas terbagi menjadi ion dan elektron, yang pada gilirannya menghasilkan plasma. Tegangan ujung ke ujung antena RF di ruang pelepasan sangat tinggi, yang memiliki efek elektrostatik pada ion, menjadikannya ion energi tinggi.

● Peran jaringanDi sumber ion adalah membedah ion dan mempercepatnya ke energi yang diperlukan. Kisi -kisi sumber balok ion OIPT terdiri dari 2 ~ 3 grid dengan pola tata letak tertentu, yang dapat membentuk balok ion yang lebar. Fitur desain grid termasuk jarak dan kelengkungan, yang dapat disesuaikan sesuai dengan persyaratan aplikasi untuk mengendalikan energi ion.

● Penetralisiradalah sumber elektron yang digunakan untuk menetralkan muatan ion dalam berkas ion, mengurangi divergensi berkas ion, dan mencegah pengisian daya pada permukaan chip atau target sputtering. Optimalkan interaksi antara penetral dan parameter lainnya untuk menyeimbangkan berbagai parameter untuk hasil yang diinginkan. Divergensi berkas ion dipengaruhi oleh beberapa parameter, termasuk hamburan gas dan berbagai parameter tegangan dan arus.

Proses sumber berkas ion OIPT ditingkatkan dengan menempatkan layar elektrostatik di ruang kuarsa dan mengadopsi struktur tiga kotak. Layar elektrostatik mencegah medan elektrostatik memasuki sumber ion dan secara efektif mencegah pengendapan lapisan konduktif internal. Struktur tiga jaringan meliputi jaringan pelindung, jaringan percepatan dan jaringan perlambatan, yang secara tepat dapat menentukan energi dan menggerakkan ion untuk meningkatkan kolimasi dan efisiensi ion..

Gambar 1. Sumber dalam plasma pada tegangan pancaran

Figur2. Sumber di dalam plasma pada tegangan balok

Gambar 3. Diagram skema sistem etsa dan pengendapan berkas ion

Teknik etsa pada dasarnya terbagi dalam dua kategori:

● Etsa sinar ion dengan gas inert (ibe): Metode ini melibatkan penggunaan gas inert seperti argon, xenon, neon, atau kripton untuk etsa. IBE menyediakan pengetsaan fisik dan memungkinkan pemrosesan logam seperti emas, platinum, dan paladium, yang biasanya tidak cocok untuk pengetsaan ion reaktif. Untuk material multilayer, IBE adalah metode yang disukai karena kesederhanaan dan efisiensinya, seperti terlihat dalam produksi perangkat seperti Magnetic Random Access Memory (MRAM).

● Etsa Berkas Ion Reaktif (RIBE): RIBE memerlukan penambahan gas reaktif kimia seperti SF6, CHF3, CF4, O2, atau Cl2 ke gas inert seperti argon. Teknik ini meningkatkan laju etsa dan selektivitas material dengan memperkenalkan reaktivitas kimia. RIBE dapat diperkenalkan baik melalui sumber etsa atau melalui lingkungan sekitar chip pada platform substrat. Metode terakhir, yang dikenal sebagai Chemically Assisted Ion Beam Etching (CAIBE), memberikan efisiensi yang lebih tinggi dan memungkinkan karakteristik etsa terkontrol.

Etsa berkas ion menawarkan berbagai keuntungan dalam bidang pemrosesan material. Ia unggul dalam kapasitasnya untuk mengetsa beragam bahan, bahkan hingga bahan yang secara tradisional menantang untuk teknik etsa plasma. Selain itu, metode ini memungkinkan pembentukan profil dinding samping melalui kemiringan sampel, sehingga meningkatkan presisi proses etsa. Dengan memasukkan gas reaktif kimia, pengetsaan berkas ion dapat meningkatkan laju penggoresan secara signifikan, menyediakan sarana untuk mempercepat penghilangan material. 

Teknologi ini juga memberikan kontrol independen atas parameter kritis seperti arus balok ion dan energi, memfasilitasi proses etsa yang disesuaikan dan tepat. Khususnya, etsa balok ion menawarkan pengulangan operasional yang luar biasa, memastikan hasil yang konsisten dan dapat diandalkan. Selain itu, ini menampilkan keseragaman etsa yang luar biasa, penting untuk mencapai penghapusan material yang konsisten di seluruh permukaan. Dengan fleksibilitas proses yang luas, etsa sinar ion berdiri sebagai alat yang serba guna dan kuat dalam fabrikasi material dan aplikasi pembuatan mikro.

Mengapa bahan grafit Vetek Semiconductor cocok untuk membuat kisi-kisi berkas ion?

● Konduktivitas: Grafit menunjukkan konduktivitas yang sangat baik, yang sangat penting bagi kisi-kisi berkas ion untuk secara efektif memandu berkas ion untuk akselerasi atau perlambatan.

● Stabilitas kimia: Grafit secara kimia stabil, mampu menahan erosi dan korosi kimia, sehingga menjaga integritas struktural dan stabilitas kinerja.

● Kekuatan mekanik: Grafit memiliki kekuatan dan stabilitas mekanik yang cukup untuk menahan kekuatan dan tekanan yang mungkin timbul selama akselerasi balok ion.

● Stabilitas Suhu: Grafit menunjukkan stabilitas yang baik pada suhu tinggi, memungkinkannya untuk menahan lingkungan suhu tinggi dalam peralatan balok ion tanpa kegagalan atau deformasi.

VETEK Semiconductor Ion Beam Sputter Sumber Produk Grid: