Tatsächlich handelt es sich bei der ionenstrahlunterstützten Abscheidungstechnologie um eine Verbundtechnologie.Es handelt sich um eine Verbundoberflächen-Ionenbehandlungstechnik, die Ionenimplantation und physikalische Dampfabscheidungsfilmtechnologie sowie eine neue Art von Ionenstrahl-Oberflächenoptimierungstechnik kombiniert.Zusätzlich zu den Vorteilen der physikalischen Gasphasenabscheidung kann diese Technik kontinuierlich Filme beliebiger Dicke unter strengeren Kontrollbedingungen wachsen lassen, die Kristallinität und Ausrichtung der Filmschicht deutlich verbessern, die Haftfestigkeit der Filmschicht/des Substrats erhöhen und die Dichte verbessern der Filmschicht und synthetisieren Verbundfilme mit idealen stöchiometrischen Verhältnissen nahezu bei Raumtemperatur, einschließlich neuer Arten von Filmen, die bei Raumtemperatur und -druck nicht erhalten werden können.Die ionenstrahlunterstützte Abscheidung behält nicht nur die Vorteile des Ionenimplantationsprozesses bei, sondern kann das Substrat auch mit einem völlig anderen Film als das Substrat bedecken.
Bei allen Arten der physikalischen Gasphasenabscheidung und der chemischen Gasphasenabscheidung kann ein Satz zusätzlicher Bombardierungs-Ionenkanonen hinzugefügt werden, um ein IBAD-System zu bilden, und es gibt zwei allgemeine IBAD-Prozesse wie folgt, wie im Bild gezeigt:
Wie in Bild (a) gezeigt, wird eine Elektronenstrahlverdampfungsquelle verwendet, um die Filmschicht mit dem von der Ionenkanone emittierten Ionenstrahl zu bestrahlen und so eine ionenstrahlunterstützte Abscheidung zu realisieren.Der Vorteil besteht darin, dass die Energie und Richtung des Ionenstrahls angepasst werden kann, aber nur eine oder eine begrenzte Legierung oder Verbindung als Verdampfungsquelle verwendet werden kann und jeder Dampfdruck der Legierungskomponente und der Verbindung unterschiedlich ist, was es schwierig macht um die Filmschicht der ursprünglichen Verdunstungsquellenzusammensetzung zu erhalten.
Bild (b) zeigt die durch Ionenstrahlsputtern unterstützte Abscheidung, die auch als Doppel-Ionenstrahlsputtern-Abscheidung bekannt ist, bei der das Target aus Ionenstrahlsputtern-Beschichtungsmaterial, die Sputterprodukte, als Quelle verwendet wird.Während der Abscheidung auf dem Substrat erfolgt die durch Ionenstrahlsputtern unterstützte Abscheidung durch Bestrahlung mit einer anderen Ionenquelle.Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass die gesputterten Partikel selbst eine bestimmte Energie haben und somit eine bessere Haftung auf dem Substrat besteht;Jede Komponente des Targets kann durch Sputtern beschichtet werden, aber es kann auch durch Reaktionssputtern in den Film erfolgen. Die Zusammensetzung des Films lässt sich leicht anpassen, aber seine Abscheidungseffizienz ist gering, das Target ist teuer und es gibt Probleme wie selektives Sputtern.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.11.2022