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離子束刻蝕機(jī)的工作原理
通入工作氣體ya氣,氣壓10-2- 10-Torr之間,陰極放1射出的電子向陽極運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中,電子將工作氣體分子電離,在樣品室內(nèi)產(chǎn)生輝光放電形成等離子體。其中電子在損失能量后到達(dá)陽極形成陽極電流,而ya離子由多孔柵極引出,在速系統(tǒng)作用下,形成一個(gè)大面積的、束流密度均勻的離子束。為減少束中空間電荷靜電斥力的影響,減少正離子轟擊基片時(shí),造成正電荷堆積,離子束離開加速電極后,被中和器發(fā)出的電子中和,使正離子束變成中性束,打到基片上,進(jìn)行刻蝕。
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離子束刻蝕的入射角
在離子束刻蝕過程中,選擇合適的入射角可以提高刻蝕效率,這只是一個(gè)方面。另一個(gè)方面是靠合適的入射角度控制刻蝕圖形的輪廓。下圖給出了不同角度的刻蝕結(jié)果。
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離子束刻蝕
利用低能量平行Ar 離子束對(duì)基片表面進(jìn)行轟擊,表面上未被掩膜覆蓋部分的材料被濺射出,從而達(dá)到選擇刻蝕的目的,它采用純物理的刻蝕原理。離子束刻蝕是目前所有刻蝕方法中分辨率較高,陡真性較好的方法,它可以對(duì)所有材料進(jìn)行刻蝕,例如:金屬、合金、氧化物、化合物、混合材料、半導(dǎo)體、絕緣體、超導(dǎo)體等。
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離子束加工
離子束加工是在真空條件下,先由電子槍產(chǎn)生電子束,再引入已抽成真空且充滿惰性氣體之電離室中,使低壓惰性氣體離子化。由負(fù)極引出陽離子又經(jīng)加速、集束等步驟,獲得具有一定速度的離子投射到材料表面,產(chǎn)生濺射效應(yīng)和注入效應(yīng)。由于離子帶正電荷,其質(zhì)量比電子大數(shù)千、數(shù)萬倍,所以離子束比電子束具有更大的撞擊動(dòng)能,是靠微觀的機(jī)械撞擊能量來加工的。離子束加工主要特點(diǎn)如下:1.加工的精度非常高。2.污染少。3.加工應(yīng)力、熱變形等較小、加工精度高。4.離子束加工設(shè)備費(fèi)用高、成本貴、加工效率低。