طلاء بالرش الأيوني وحفر الأيونات

1. طلاء بالرش الأيوني

يُقصف سطح المادة بشعاع أيوني متوسط ​​الطاقة، ولا تخترق طاقة الأيونات الشبكة البلورية للمادة، بل تنقلها إلى ذرات الهدف، مما يؤدي إلى تناثرها بعيدًا عن سطح المادة، ثم تشكيل طبقة رقيقة بالترسيب على قطعة العمل. وبسبب التناثر الناتج عن الشعاع الأيوني، تكون طاقة ذرات طبقة الفيلم المتناثرة عالية جدًا، ويتم قصف المادة المستهدفة بالشعاع الأيوني في فراغ عالٍ، مما ينتج عنه طبقة فيلم عالية النقاء، ويمكن ترسيب أفلام عالية الجودة، مع تحسين استقرار طبقة الفيلم المتناثرة، وهو ما يحقق الهدف من تحسين الخصائص البصرية والميكانيكية للفيلم. والهدف من الترسيب بالشعاع الأيوني هو تشكيل مواد أغشية رقيقة جديدة.

2. الحفر باستخدام شعاع الأيونات

يُعدّ الحفر بشعاع الأيونات تقنيةً تُستخدم في صناعة أشباه الموصلات والأجهزة الكهروضوئية وغيرها من مجالات إنتاج تقنيات معالجة الرسومات، حيث يتم قصف سطح المادة بشعاع أيوني متوسط ​​الطاقة لإحداث تأثير التذرية والحفر على الركيزة. تتضمن تقنية تحضير الرقائق في الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات تحضير ملايين الترانزستورات على رقاقة سيليكون أحادية البلورة بقطر 304.8 مم (Φ12 بوصة). يتكون كل ترانزستور من طبقات متعددة من الأغشية الرقيقة ذات وظائف مختلفة، تشمل طبقة فعّالة، وطبقة عازلة، وطبقة عازلة جزئية، وطبقة موصلة. لكل طبقة وظيفية نمطها الخاص، لذا بعد طلاء كل طبقة من الأغشية الوظيفية، تُزال الأجزاء غير المستخدمة بالحفر بشعاع الأيونات، مع الحفاظ على مكونات الأغشية المفيدة سليمة. في الوقت الحاضر، وصل عرض سلك الرقاقة إلى 7 مم، مما يجعل الحفر بشعاع الأيونات ضروريًا لتحضير هذا النمط الدقيق. يُعد الحفر باستخدام شعاع الأيونات طريقة حفر جافة ذات دقة حفر عالية مقارنة بطريقة الحفر الرطب المستخدمة في البداية.

تنقسم تقنية الحفر بشعاع الأيونات إلى نوعين: الحفر بشعاع أيونات غير نشط والحفر بشعاع أيونات نشط. يعتمد النوع الأول، باستخدام شعاع أيونات الأرجون، على التفاعل الفيزيائي. أما النوع الثاني، باستخدام شعاع أيونات الفلور، فيتميز بطاقته العالية التي تُنتج شوائب، كما يُمكنه الحفر باستخدام ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂).₂نعم₃تخضع الأغشية الرقيقة من N4 وGaAs وW وغيرها لتفاعل كيميائي، وهو تفاعل فيزيائي وكيميائي في آنٍ واحد، وذلك بفضل تقنية الحفر بشعاع الأيونات، التي تتميز بسرعة الحفر. وتُستخدم غازات CF4 كغازات أكالة في عملية الحفر التفاعلي.₄ج₂F₆、CCl4、BCl₃إلخ، المواد المتفاعلة المتولدة لـ SiF₄SiCl₄、GCl₃و WF₆ تُستخلص الغازات المسببة للتآكل. وتُعد تقنية الحفر بشعاع الأيونات التقنية الأساسية لإنتاج منتجات عالية التقنية.

– نُشر هذا المقال بواسطةمصنع آلات الطلاء بالتفريغقوانغدونغ تشنهوا