Распыление поверхности твердых тел ионами

Распыление поверхности твердых тел ионами часто используется и как самостоятельная технологическая операция – для очистки поверхности от загрязнений, размерной обработки в микроэлектронике, полировки оптических поверхностей, контролируемого удаления материала с поверхности при послойном анализе и пр., нанесение пленок.

Коэффициент распыления зависит от угла падения ионов на поверхность.

Ионное травление – удаление тонких слоев поверхности, на которой есть адсорбированные атомы газа, слои окислов и др.

Требуется вакуум <10^-3 Па, чтобы оставшиеся в камере молекулы газа не осаждались на очищенную поверхность. При больших давлениях может идти обратный процесс: ионы загрязнений могут вбиваться в поверхность заготовки. Пленка загрязнений будет расти.

Длительное распыление сопровождается изменениями топографии, т.е. геометрического рельефа поверхности. Разные участки травятся по-разному. На скорость травления влияет начальный рельеф и различная ориентация кристаллов в поликристаллических телах.

В ходе травления выявляются дефекты – зоны пониженного значения поверхностной энергии. Ионное травление используется для получения методом размерной обработки интегральных микросхем и приборов функциональной микроэлектроники.

Пример: травление пленки из фото или элекронно-резисторного материала.

Скругления травятся быстрее и в конце концов маска может вообще исчезнуть

Установки ионной имплантации.

Параметры установок: энергия ионов, интенсивность пучка ионов, производительность, степень однородной воспроизводимости дозы имплантации, диапазон доз, качество, форма и стабильность пучка, степень автоматизации установок, температура подложки.

При U >400кВ возникает проблема защиты от возникающего рентгеновского излучения.

Диапазон интенсивности пучка:

· Слаботочное 10^-8 – 10^-5А

· Среднеточное 10^-7 –10^-3А

· Сильноточное 10^-5 –2.10^-2А

Метод ускорения

· Одноступенчатое 10 –80 кэВ

· 2-х ступенчатое 20 –500 кэВ

· 3-хступенчатое 20 –1000кэВ

Установки имплантации малых и средних доз

Везувий 7М, Везувий 13 – диапазон энергии W =10 –200 кэВ

дозы D=10¹⁴ –10¹⁹м^-2

Установки имплантации больших доз

ИЛУ, Везувий 8м – W =40 –200кэВ

Установки высокоэнергетической имплантации

Везувий 15 –W =400-400кэВ

Стоимость имплантации 0,15