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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離子束刻蝕速率

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刻蝕速率是指單位時間內(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。

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，這只是一個方面。另一個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。