離子束刻蝕機(jī)

離子束技術(shù)的應(yīng)用涉及物理、化學(xué)、生物、材料和信息等許多學(xué)科的交叉領(lǐng)域。離子束加工在許多精密、關(guān)鍵、高附加值的加工模具

等機(jī)械零件的生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。一些國家用于軍事裝備的建設(shè)上，如改善蝸輪機(jī)主軸承、精密軸承、齒輪、冷凍機(jī)閥門和活塞的性能。離子注入半導(dǎo)體摻雜已成為超大規(guī)模集成電路微細(xì)加工的關(guān)鍵工藝，導(dǎo)致出現(xiàn)了80年代集成電路產(chǎn)業(yè)的騰飛。

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離子束刻蝕是從工件上去除材料，是一個(gè)撞擊濺射過程。

當(dāng)離子束轟擊工件，入射離子與靶原子碰撞時(shí)將動(dòng)能傳遞給靶原子，使其獲得的能量超過原，子的結(jié)合能，導(dǎo)致靶原子發(fā)生濺射，從工件表，面濺射出來，以達(dá)到刻蝕的目的。

刻蝕加工時(shí)，對(duì)離子入射能量、束流大小、離子入射角度以及工作室壓力都需要根據(jù)不同的加工需求進(jìn)行調(diào)整。

離子束刻蝕可以在加工、表面拋光、石英晶體諧振器制作等方面得到應(yīng)用。

石英晶體諧振器制作

石英晶體的諧振頻率與其厚度有關(guān)。用機(jī)械研磨和拋光致薄的晶體，可制作低頻器件，但頻率超過20MHz時(shí)， 上述工藝已不適用因?yàn)闃O薄的晶片已不能承受機(jī)械應(yīng)力。采用離子束拋光，可以不受此限制。石英晶體諧振器的金屬引線要求重量輕、低電阻，通常用鋁沉積在晶體表面溝槽中，以高電導(dǎo)率鋁作引線電極。用離子束濺射加工晶體_上的溝槽是有效的方法。

離子束刻蝕是通過物理濺射功能進(jìn)行加工的離子銑。國內(nèi)應(yīng)用廣泛的雙柵考夫曼刻蝕機(jī)通常由屏柵和加速柵組成離子光學(xué)系統(tǒng)，其工作臺(tái)可以方便地調(diào)整傾角，使碲鎘gong基片法線與離子束的入射方向成θ角，并繞自身的法線旋轉(zhuǎn)，如圖1所示。評(píng)價(jià)溝槽輪廓主要的參數(shù)有溝槽的開口寬度We、溝槽的刻蝕深度H、臺(tái)面的坡度角φ和溝槽底部的寬度Wb。我們常用的深寬比（Aspectratio）是指槽深H和槽開口寬度We的比值，本文中用R表示。深寬比是常用來作為衡量刻蝕工藝水平和刻蝕圖形好壞的評(píng)價(jià)參數(shù)。