شبکه منابع پرتو پرتو یونی

یک منبع پرتو یونی یک منبع پلاسما است که دارای یک شبکه و قادر به استخراج یون ها است. منبع پرتو یونی OIPT (فناوری پلاسما) از سه مؤلفه اصلی تشکیل شده است: یک محفظه تخلیه ، یک شبکه و خنثی کننده.

نمودار شماتیک کار شبکه منابع پرتو پرتو یونی

● محفظه تخلیهیک اتاق کوارتز یا آلومینیوم است که توسط یک آنتن فرکانس رادیویی احاطه شده است. تأثیر آن به یونیزه کردن گاز (معمولاً آرگون) از طریق یک میدان فرکانس رادیویی و تولید پلاسما است. میدان فرکانس رادیویی الکترون های آزاد را هیجان زده می کند و باعث می شود اتمهای گاز به یون ها و الکترون ها تقسیم شوند که به نوبه خود پلاسما تولید می کند. ولتاژ پایان آنتن RF در محفظه تخلیه بسیار زیاد است که تأثیر الکترواستاتیک بر روی یونها دارد و باعث می شود یونهای انرژی بالایی داشته باشند.

● نقش شبکهدر منبع یون ، جدا کردن یون ها و تسریع آنها به انرژی مورد نیاز است. شبکه منبع پرتو یون Oipt از 2 ~ 3 شبکه با یک الگوی طرح بندی خاص تشکیل شده است که می تواند یک پرتوی یون گسترده ای را تشکیل دهد. ویژگی های طراحی شبکه شامل فاصله و انحنای است که برای کنترل انرژی یون ها می تواند مطابق با الزامات کاربردی تنظیم شود.

● خنثی کنندهیک منبع الکترون است که برای خنثی کردن بار یونی در پرتو یونی ، کاهش واگرایی پرتو یون و جلوگیری از شارژ روی سطح تراشه یا هدف لکه دار استفاده می شود. تعامل بین خنثی کننده و سایر پارامترها را بهینه کنید تا پارامترهای مختلف برای نتیجه مطلوب تعادل برقرار کنید. واگرایی پرتو یون تحت تأثیر چندین پارامتر از جمله پراکندگی گاز و ولتاژ و پارامترهای مختلف قرار دارد.

فرآیند منبع پرتو یون OiTT با قرار دادن صفحه نمایش الکترواستاتیک در محفظه کوارتز و اتخاذ ساختار سه شبکه بهبود می یابد. صفحه الکترواستاتیک مانع از ورود میدان الکترواستاتیک به منبع یون می شود و به طور مؤثر از رسوب لایه رسانا داخلی جلوگیری می کند. ساختار سه شبکه شامل شبکه محافظ ، شتاب شبکه و شبکه در حال کاهش است که می تواند انرژی را دقیقاً تعریف کند و یون ها را برای بهبود برخورد و کارآیی یون هدایت کند..

شکل 1. پلاسما داخل منبع در ولتاژ پرتو

شکل 2 پلاسما داخل منبع در ولتاژ پرتو

شکل 3. نمودار شماتیک سیستم اچینگ پرتو یونی و سیستم رسوب

تکنیک های اچینگ در درجه اول به دو دسته تقسیم می شوند:

atcting پرتو یون با گازهای بی اثر (IBE): این روش شامل استفاده از گازهای بی اثر مانند آرگون، زنون، نئون یا کریپتون برای اچ است. IBE حکاکی فیزیکی را فراهم می کند و امکان پردازش فلزاتی مانند طلا، پلاتین و پالادیوم را فراهم می کند که معمولاً برای حکاکی یونی واکنشی نامناسب هستند. برای مواد چند لایه، IBE به دلیل سادگی و کارایی آن، روش ارجح است، همانطور که در تولید دستگاه هایی مانند حافظه با دسترسی تصادفی مغناطیسی (MRAM) دیده می شود.

enter اچینگ پرتو یون واکنش پذیر (RIBE)RIBE مستلزم افزودن گازهای واکنش پذیر شیمیایی مانند SF6، CHF3، CF4، O2 یا Cl2 به گازهای بی اثر مانند آرگون است. این تکنیک با معرفی واکنش‌پذیری شیمیایی، نرخ اچ و انتخاب مواد را افزایش می‌دهد. RIBE را می توان از طریق منبع اچینگ یا از طریق محیط اطراف تراشه روی پلت فرم زیرلایه معرفی کرد. روش دوم که به عنوان حکاکی با پرتو یونی با کمک شیمیایی (CAIBE) شناخته می شود، کارایی بالاتری را ارائه می دهد و ویژگی های اچینگ کنترل شده را امکان پذیر می کند.

حکاکی پرتو یونی طیف وسیعی از مزیت ها را در حوزه پردازش مواد ارائه می دهد. این در ظرفیت خود برای حکاکی مواد مختلف، حتی به مواردی که به طور سنتی برای تکنیک‌های اچ پلاسما چالش برانگیز هستند گسترش می‌یابد. علاوه بر این، این روش امکان شکل‌دهی پروفیل‌های دیواره جانبی را از طریق کج کردن نمونه فراهم می‌کند و دقت فرآیند اچ را افزایش می‌دهد. با معرفی گازهای واکنش‌گر شیمیایی، حکاکی پرتو یونی می‌تواند به طور قابل توجهی نرخ اچ را افزایش دهد و وسیله‌ای برای تسریع حذف مواد فراهم کند. 

این فناوری همچنین کنترل مستقلی بر پارامترهای حیاتی مانند جریان و انرژی پرتو یونی اعطا می کند و فرآیندهای حکاکی متناسب و دقیق را تسهیل می کند. نکته قابل توجه، حکاکی پرتو یونی دارای قابلیت تکرار عملیاتی استثنایی است که نتایج ثابت و قابل اعتمادی را تضمین می کند. علاوه بر این، یکنواختی قابل توجه اچ را به نمایش می گذارد که برای دستیابی به حذف یکنواخت مواد در سراسر سطوح بسیار مهم است. با انعطاف پذیری فرآیند گسترده، حکاکی پرتو یونی به عنوان یک ابزار همه کاره و قدرتمند در ساخت مواد و کاربردهای میکروساخت است.

چرا مواد گرافیت نیمه هادی Vetek برای ساخت شبکه های پرتو یونی مناسب است؟

● هدایت: گرافیت از هدایت عالی برخوردار است ، که برای شبکه های پرتو یونی برای هدایت مؤثر پرتوهای یونی برای شتاب یا کاهش سرعت بسیار مهم است.

stability ثبات شیمیایی: گرافیت از نظر شیمیایی پایدار است، قادر به مقاومت در برابر فرسایش و خوردگی شیمیایی است، بنابراین یکپارچگی ساختاری و پایداری عملکرد را حفظ می کند.

strength قدرت مکانیکی: گرافیت دارای قدرت و ثبات مکانیکی کافی برای مقاومت در برابر نیروها و فشارهایی است که ممکن است در طول شتاب پرتو یونی ایجاد شود.

● پایداری دما: گرافیت ثبات خوبی را در دماهای بالا نشان می دهد ، و این امکان را برای مقاومت در برابر محیط های درجه حرارت بالا در تجهیزات پرتو یونی بدون خرابی یا تغییر شکل فراهم می کند.

Vetek نیمه هادی یون پرتوی اسپاتر منابع شبکه: