이온 빔 스퍼터 소스 그리드

이온빔 소스는 그리드가 장착되어 있고 이온을 추출할 수 있는 플라즈마 소스입니다. OIPT(Oxford Instruments Plasma Technology) 이온빔 소스는 방전 챔버, 그리드 및 중화 장치의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.

이온 빔 스퍼터 소스 그리드 작동의 개략도

● 토출실고주파 안테나로 둘러싸인 석영 또는 알루미늄 챔버입니다. 그 효과는 무선 주파수 장을 통해 가스(보통 아르곤)를 이온화하여 플라즈마를 생성하는 것입니다. 무선 주파수 장은 자유 전자를 자극하여 가스 원자가 이온과 전자로 분리되고, 결과적으로 플라즈마를 생성합니다. 방전실에 있는 RF 안테나의 종단 간 전압은 매우 높으며, 이는 이온에 정전기 효과를 주어 고에너지 이온이 됩니다.

● 그리드의 역할이온 소스에서는 이온을 해부하고 필요한 에너지로 가속해야합니다. OIPT 이온 빔 소스의 그리드는 특정 레이아웃 패턴을 갖는 2 ~ 3 그리드로 구성되어 넓은 이온 빔을 형성 할 수 있습니다. 그리드의 설계 기능에는 간격 및 곡률이 포함되며, 이온의 에너지를 제어하기 위해 적용 요구 사항에 따라 조정할 수 있습니다.

● 중화기이온빔의 이온 전하를 중화시키고, 이온빔의 발산을 감소시키며, 칩이나 스퍼터링 타깃 표면의 대전을 방지하는데 사용되는 전자원입니다. 원하는 결과를 위해 다양한 매개변수의 균형을 맞추기 위해 중화제와 기타 매개변수 간의 상호작용을 최적화합니다. 이온빔의 발산은 가스 산란, 다양한 전압 및 전류 매개변수를 포함한 여러 매개변수의 영향을 받습니다.

OIPT 이온 빔 소스의 공정은 정전기 스크린을 석영 챔버에 배치하고 3 그리드 구조를 채택함으로써 개선된다. 정전기 스크린은 정전기 필드가 이온 소스로 들어가는 것을 방지하고 내부 전도성 층의 증착을 효과적으로 방지합니다. 3 그리드 구조에는 차폐 그리드, 가속 그리드 및 감속 그리드가 포함되어 있으며, 이온을 정확하게 정의하고 이온을 구동하여 이온의 시준 및 효율을 향상시킬 수 있습니다..

그림 1. 빔 전압에서의 소스 내부 플라즈마

그림2. 빔 전압에서 소스 내부 플라즈마

그림 3. 이온빔 식각 및 증착 시스템의 개략도

에칭 기술은 주로 두 가지 범주로 분류됩니다.

● 불활성 가스가있는 이온 빔 에칭 (IBE): 아르곤, 크세논, 네온, 크립톤 등의 불활성 가스를 사용하여 에칭하는 방법입니다. IBE는 물리적 에칭을 제공하며 일반적으로 반응성 이온 에칭에 적합하지 않은 금, 백금, 팔라듐과 같은 금속을 처리할 수 있습니다. 다층 재료의 경우 MRAM(자기 랜덤 액세스 메모리)과 같은 장치 생산에서 볼 수 있듯이 IBE는 단순성과 효율성으로 인해 선호되는 방법입니다.

● 반응성 이온 빔 에칭 (RIBE): RIBE는 아르곤과 같은 불활성 가스에 SF6, CHF3, CF4, O2, Cl2 등의 화학적 반응성 가스를 첨가하는 공정입니다. 이 기술은 화학 반응성을 도입하여 에칭 속도와 재료 선택성을 향상시킵니다. RIBE는 에칭 소스를 통해 또는 기판 플랫폼의 칩을 둘러싼 환경을 통해 도입될 수 있습니다. CAIBE(Chemical Assisted Ion Beam Etching)로 알려진 후자 방법은 더 높은 효율성을 제공하고 제어된 에칭 특성을 허용합니다.

이온빔 에칭은 재료 가공 영역에서 다양한 이점을 제공합니다. 다양한 재료를 에칭하는 능력이 뛰어나며, 전통적으로 플라즈마 에칭 기술이 까다로운 재료까지 확장됩니다. 또한 이 방법을 사용하면 샘플 기울기를 통해 측벽 프로파일을 형성할 수 있어 에칭 공정의 정밀도가 향상됩니다. 화학적 반응성 가스를 도입함으로써 이온빔 에칭은 에칭 속도를 크게 높여 물질 제거를 촉진하는 수단을 제공합니다. 

이 기술은 또한 이온 빔 전류 및 에너지와 같은 중요한 매개 변수를 독립적으로 제어하여 맞춤형 및 정확한 에칭 프로세스를 용이하게합니다. 특히 ION BEAM ETCHING은 탁월한 작동 반복성을 자랑하여 일관되고 신뢰할 수있는 결과를 보장합니다. 또한, 표면에 걸쳐 일관된 재료 제거를 달성하는 데 중요한 놀라운 에칭 균일 성을 보여줍니다. 광범위한 프로세스 유연성을 통해 Ion Beam Etching은 재료 제조 및 미세 가공 응용 분야에서 다재다능하고 강력한 도구입니다.

Vetek Semiconductor 흑연 소재가 이온빔 그리드 제작에 적합한 이유는 무엇입니까?

● 전도도: 흑연은 우수한 전도도를 나타내며, 이온 빔 그리드는 가속 또는 감속을위한 이온 빔을 효과적으로 안내하는 데 중요합니다.

● 화학적 안정성: 흑연은 화학적으로 안정하고 화학적 침식 및 부식에 저항할 수 있어 구조적 완전성과 성능 안정성을 유지합니다.

● 기계적 강도: 흑연은 이온 빔 가속 동안 발생할 수있는 힘과 압력을 견딜 수있는 충분한 기계적 강도와 안정성을 가지고 있습니다.

● 온도 안정성: 흑연은 고온에서 우수한 안정성을 보여 주어 이온 빔 장비 내에서 고장 또는 변형없이 고온 환경을 견딜 수 있습니다.

VeTek Semiconductor 이온빔 스퍼터 소스 그리드 제품: