טכנולוגיית שיקוע בסיוע אלומת יונים היא טכנולוגיית ציפוי שיקוע באדים באמצעות הזרקת אלומת יונים בשילוב עם טכנולוגיית עיבוד מרוכבים של פני השטח של יונים. בתהליך שינוי פני השטח של חומרים מוזרקים יונים, בין אם חומרי מוליכים למחצה או חומרים הנדסיים, לעתים קרובות רצוי שעובי השכבה המותאמת יהיה גדול בהרבה מזה של השתלת היונים, אך גם רוצים לשמור על היתרונות של תהליך הזרקת היונים, כגון השכבה המותאמת והמשטח החד בין המשטח, שניתן לעבד את חומר העבודה בטמפרטורת החדר, וכן הלאה. לכן, על ידי שילוב של השתלת יונים עם טכנולוגיית ציפוי, יונים בעלי אנרגיה מסוימת מוזרקים ברציפות לממשק שבין הסרט למשטח בזמן הציפוי, והאטומים הבין-פנימיים מתערבבים בעזרת התנגשויות מפל, ויוצרים אזור מעבר של ערבוב אטומים ליד הממשק הראשוני כדי לשפר את כוח הקשר בין הסרט למשטח. לאחר מכן, באזור ערבוב האטומים, הסרט עם העובי והתכונות הנדרשים ממשיך לגדול עם השתתפות אלומת היונים.
זה נקרא שיקוע בסיוע קרן יונים (IBED), אשר שומר על המאפיינים של תהליך השתלת יונים תוך שהוא מאפשר ציפוי של המצע בחומר שכבה דקה השונה לחלוטין מהמצע.
לשיקוע בסיוע קרן יונים יש את היתרונות הבאים.
(1) מאחר ששקיעה בסיוע קרן יונים מייצרת פלזמה ללא פריקת גז, ניתן לבצע ציפוי בלחץ של <10-2 Pa, מה שמפחית את זיהום הגז.
(2) פרמטרי התהליך הבסיסיים (אנרגיית יונים, צפיפות יונים) הם חשמליים. בדרך כלל אין צורך לשלוט בזרימת הגז ובפרמטרים אחרים שאינם חשמליים, ניתן לשלוט בקלות בגדילת שכבת הסרט, להתאים את הרכב ומבנה הסרט, ולהבטיח בקלות את חזרתיות התהליך.
(3) ניתן לצפות את פני השטח של חומר העבודה בשכבה שונה לחלוטין מהמצע, והעובי אינו מוגבל על ידי אנרגיית יוני ההפצצה בטמפרטורה נמוכה (<200℃). הוא מתאים לטיפול פני השטח של שכבות פונקציונליות מסוממות, תבניות מדויקות שעברו עיבוד קר ופלדת מבנה מחוסמת בטמפרטורה נמוכה.
(4) זהו תהליך שאינו שיווי משקל הנשלט בטמפרטורת החדר. ניתן להשיג בטמפרטורת החדר שכבות פונקציונליות חדשות כגון פאזות בטמפרטורה גבוהה, פאזות תת-יציבות, סגסוגות אמורפיות וכו'.
החסרונות של שיקוע בסיוע קרן יונים הם.
(1) מכיוון שלקרן היונים יש מאפייני קרינה ישירים, קשה להתמודד עם צורת פני השטח המורכבת של חומר העבודה.
(2) קשה להתמודד עם חלקי עבודה בקנה מידה גדול ובעלי שטח גדול עקב מגבלת גודל זרם אלומת היונים.
(3) קצב השיקוע בסיוע קרן יונים הוא בדרך כלל בסביבות 1 ננומטר/שנייה, וזה מתאים להכנת שכבות סרט דק, ואינו מתאים לציפוי כמויות גדולות של מוצרים.
–מאמר זה פורסם על ידייצרן מכונות ציפוי ואקוםגואנגדונג ז'נהואה
זמן פרסום: 16 בנובמבר 2023