離子束刻蝕

離子束刻蝕以離子束為刻蝕手段達(dá)到刻蝕目的的技術(shù)，其分辨率限制于粒子進(jìn)入基底以及離子能量耗盡過程的路徑范圍。離子束較小直徑約10nm，離子束刻蝕的結(jié)構(gòu)較小可能不會(huì)小于10nm。目前聚焦離子束刻蝕的束斑可達(dá)100nm以下，較以較快的直寫速度進(jìn)行小于50nm的刻蝕，故而聚焦離子束刻蝕是納米加工的一種理想方法。此外聚焦離子束技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是在計(jì)算機(jī)控制下的無掩膜注入，甚至無顯影刻蝕，直接制造各種納米器件結(jié)構(gòu)。但是，在離子束加工過程中，損傷問題比較突出，且離子束加工精度還不容易控制，控制精度也不夠高。

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反應(yīng)離子刻蝕的原理

在反應(yīng)離子刻蝕中，氣體放電產(chǎn)生的等離子體中有大量化學(xué)活性的氣體離子，這些離子與材料表面相互作用導(dǎo)致表面原子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成可揮發(fā)產(chǎn)物。這些揮發(fā)產(chǎn)物隨真空抽氣系統(tǒng)被排走。隨著材料表層的“反應(yīng)-剝離-排放”的周期循環(huán)，材料被逐層刻蝕到特定深度。除了表面化學(xué)反應(yīng)外，帶能量的離子轟擊材料表面也會(huì)使表面原子濺射，產(chǎn)生一定的刻蝕作用。所以，反應(yīng)離子刻蝕包括物理和化學(xué)刻蝕兩者的結(jié)合。

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離子束刻蝕速率

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刻蝕速率是指單位時(shí)間內(nèi)離子從材料表面刻蝕去除的材料厚度，單位通常為A/minnm/min.刻蝕速率與諸多因素有關(guān)，包括離子能量、束流密度、離子入射方向、材料溫度及成分、氣體與材料化學(xué)反應(yīng)狀態(tài)及速率、刻蝕生成物、物理與化學(xué)功能強(qiáng)度配比、材料種類、電子中和程度等。