离子铣工艺简介
离子铣工艺可简单地被看作原子喷砂。亚微米粒径的离子得到加速后轰击安装在真空室内旋转台上的工件表面。加工工件一般可为需要靠原子喷砂(干刻)去除材料的晶体片、衬底或其他元件。
装载工件前需要用光刻胶有选择性地覆盖工件表面。光刻胶保护下面的材料较长时间内(8个小时或更长,具体依赖材料刻蚀量和材料的刻蚀速率)不被刻蚀,暴露于准直离子束(一般直径可达15’’)覆盖的表面受到刻蚀。
一般微加工应用要求材料的刻蚀速率应高于光刻胶3-10倍,以有效保护光刻胶下面的材料形貌。采用光刻及离子铣工艺可以实现微小形貌细节的图案。

在放电产生的等离子场中的氩离子经过一对光学对准的栅格电极后得到加速,形成的高准直离子束聚焦照射到倾斜旋转的工件台面,一个中性化灯丝用于防止工件台面的正电荷积累。
材料 |
刻蚀速率 (nm/min) |
金(Au) |
100 |
铜 (Cu) |
70 |
AZ-1350 (光刻胶) |
20 |
镍铬 (NiCr) |
17 |
氧化铝 (Al2O3) |
9 |
离子铣加工所要解决的技术关键是薄/厚混合膜工艺中的厚层金属刻蚀,其中用于直流(低频)低阻抗场合的金属膜厚度可达10微米。
刻蚀典型参数:
工艺方法:干铣(4-5微米厚金属层)
成品率:≥90%
重复性:100%
刻蚀性能:各向异性,无侧蚀及图案变形
线条尺寸:0.2微米
其他优点:效率高 |