离子束蚀刻(或惰性气体研磨)是通过在高真空室中使用适当图案的掩模将带电粒子(离子)束引导至基板来实现的。它使高度定向的离子束(其空间电荷被来自中和器的电子中和)能够控制蚀刻侧壁轮廓以及径向均匀性优化,并在纳米图案化过程中形成特征,特别是利用光束的倾斜角和轴上旋转实现轴对称。
另一方面,倾斜样品(不旋转)改变离子束冲击方向的独特能力可以产生角度特征。在这两种情况下,蚀刻过程都可以通过使用反应气体的化学(RIBE和CAIBE)来辅助,以提高蚀刻速率和对掩模的选择性。
Ionfab |
|
离子刻蚀源 | 最大尺寸分别为4“和8”时为150mm或300mm |
蚀刻区 | 直径不超过200mm或方形不超过150mm |
压盘速度 | 最高可达20转/分 |
压板倾斜角 | 光束与基材表面法线之间的0º到75º |
压板加热 | 带PID控制的嵌入式加热器,温度高达300ºC |
压板冷却 | 流体冷却剂5ºC至60ºC,带有He或Ar背面气体,用于衬底冷却(高达50Torr) |
离子束蚀刻可通过两种方式应用:使用惰性离子进行物理蚀刻或研磨工艺,或使用RIBE/CAIBE与反应离子物种,以增加化学/反应成分的不同材料蚀刻速率,并提高选择性。
在反应离子束刻蚀(RIBE)和化学辅助离子束刻蚀(CAIBE)模式中,添加了反应物种(CHF)3.,SF6.N2.,O2.等),以增加蚀刻产物的挥发性和对掩模材料的选择性。