聚焦離子束濺射(fib)

1、聚焦離子束（FIB）濺射1聚焦離子束（FIB）濺射題目：題目：AReviewofFocusedIonBeamSputtering作者：作者：MohammadYeakubAliWayneHungFuYongqi期刊：期刊：Internationaljournalofprecisionengineeringmanufacturingvol.11no.1pp.157170期刊日期：期刊日期：FEBRUARY2010157綜述了聚焦離子束濺射在

2、微米納米制造方面的應(yīng)用，討論了微米納米結(jié)構(gòu)材料的濺射方法一些物理量：J0=電流強(qiáng)度峰值（位于粒子束的中心）K1，K2=不同晶體結(jié)構(gòu)的材料因數(shù)以及其他的獨(dú)立屬性α=能量傳遞系數(shù)φ=離子流量η=目標(biāo)原子密度σ=標(biāo)準(zhǔn)差δ=像素間距（單位：納米）φ（x，y）=（x，y）點(diǎn)處的離子流量εb=原子鍵能?Zij=點(diǎn)（x，y）處的濺射深度a=累積強(qiáng)度變量剖面的峰谷值A(chǔ)=孔徑尺寸（納米）B=粒子束功能d=離子量fx，y=二維高斯光束的能量密度I=離子束流

3、量總量J（x，y）=點(diǎn)（x，y）處的離子流強(qiáng)度M=材料功能常數(shù)mi，mt=入射離子的質(zhì)量以及目標(biāo)粒子的質(zhì)量MRR=材料移除率R=濺射面厚度r=FIB半徑（納米）聚焦離子束（FIB）濺射3元器件失效分析；○2生產(chǎn)線工藝異常分析；○3IC工藝監(jiān)控一例如光刻膠的切割；○4透射電子顯微鏡樣片制作?！?液態(tài)金屬離子源（LMIS）使FIB能夠在FIB顯微機(jī)械加工領(lǐng)域獲得更小的直徑，F(xiàn)IB濺射是一種新興技術(shù)用于無掩膜精密加工。入射離子沖擊襯底然后以階

4、梯碰撞形式釋放出粒子，這兩種濺射都是干蝕刻濺射以及氣體輔助蝕刻（GAE），GAE是一種非常復(fù)雜的現(xiàn)象，因?yàn)椴牧系囊瞥Q于氣體的化學(xué)反應(yīng)和活潑離子的物理變化以及氣體變化和活潑離子的共同作用。干濺射對于FIB顯微機(jī)械加工顯得越來越重要主要是因?yàn)樗谖⒚准{米領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。對于FIB的主要的研究課題是計算濺射參數(shù)以便達(dá)到特定的幾何形狀和表面光潔度。隨著數(shù)學(xué)模型的發(fā)展，F(xiàn)IB濺射過程對精密加工顯得更加重要。事實(shí)上，幾乎所有的材料都能被濺射，當(dāng)

5、然也能被FIB以5~10nm的工藝尺寸所直觀地展現(xiàn)出來。FIB濺射的材料移除率比化學(xué)氣相沉積更高，而FIB濺射具有更小的尺寸。FIB在精密加工方面的應(yīng)用領(lǐng)域以及其與LIGA的（平版印刷、電鍍、模具）競爭進(jìn)行了討論。最后，給出了LIGAsimilar過程和微小組成部分的大規(guī)模生產(chǎn)。2FIB的基本原理高能離子被靜電電壓轉(zhuǎn)移到襯底，離子流沿著狹長的圓筒型隧道移動。穩(wěn)壓電源將發(fā)射源物質(zhì)稍加熱以維持發(fā)射源的流動性。在離子化進(jìn)程中，液態(tài)金屬原子有失

6、去電子的傾向，然后變成陽離子。帶電以后，離子可被加速、聚集或被電場控制。他們較高的質(zhì)量能誘導(dǎo)濺射效應(yīng)的發(fā)生。加速電壓使離子在接地點(diǎn)加速，加速電壓越高，離子移動速度越快2.1儀器儀器基本的單波束儀器由液態(tài)金屬離子源、一個離子柱、樣品載臺、真空腔組成。典型的離子束顯微鏡包括液態(tài)金屬離子源及離子引出極、預(yù)聚焦極、聚焦極所用的高壓電源、電對中、消像散電子透鏡、掃描線圈、二次粒子檢測器、可移動的樣品基座、真空系統(tǒng)、抗振動和磁場的裝置、電路控制板和

7、電腦等硬件設(shè)備。2.2離子束剖面與直徑離子束剖面與直徑對于離子束剖面以及離子強(qiáng)度分布的分析是一個基本的條件。離子束剖面通常被看作是圓截面上的高斯分布。離子強(qiáng)度分布是高斯分布的遠(yuǎn)程拖延并滿足如下方程：(，)=22?(?2222)其中，I=離子束總強(qiáng)度，，J（x，y）=點(diǎn)（x，y）處的離子流量密度。=標(biāo)準(zhǔn)差2.3濺射原理濺射原理FIB可以用于直接和無掩模的圖案襯底制作上。襯底的材料可以是硅、鎢、鋼或者任何其他的晶體材料。被質(zhì)子轟擊和被濺射的