Технология осаждения с помощью ионного пучка

Фактически, технология осаждения с помощью ионного пучка является композитной технологией. Это технология обработки композитной поверхности ионами, объединяющая ионную имплантацию и технологию физического осаждения пленки из паровой фазы, а также новый тип технологии оптимизации поверхности ионного пучка. В дополнение к преимуществам физического осаждения из паровой фазы, эта технология позволяет непрерывно выращивать пленку любой толщины в более строгих условиях контроля, значительно улучшать кристалличность и ориентацию слоя пленки, увеличивать прочность сцепления слоя пленки/подложки, улучшать плотность слоя пленки и синтезировать составные пленки с идеальными стехиометрическими соотношениями при температуре, близкой к комнатной, включая новые типы пленок, которые невозможно получить при комнатной температуре и давлении. Осаждение с помощью ионного пучка не только сохраняет преимущества процесса ионной имплантации, но и может покрывать подложку совершенно другой пленкой, нежели подложка.
Во всех видах физического осаждения из паровой фазы и химического осаждения из паровой фазы может быть добавлен набор вспомогательных бомбардирующих ионных пушек для формирования системы IBAD, и существует два основных процесса IBAD, как показано на рисунке:

Как показано на рис. (a), электронно-лучевой испарительный источник используется для облучения слоя пленки ионным пучком, испускаемым ионной пушкой, таким образом реализуя осаждение с помощью ионного пучка. Преимущество заключается в том, что энергия и направление ионного пучка могут быть отрегулированы, но только один или ограниченный сплав или соединение может быть использовано в качестве источника испарения, и каждое давление паров компонента сплава и соединения отличается, что затрудняет получение слоя пленки исходного состава источника испарения.
На рисунке (b) показано осаждение с помощью ионно-лучевого распыления, которое также известно как осаждение с помощью двойного ионно-лучевого распыления, в котором мишень изготовлена ​​из материала покрытия ионно-лучевого распыления, продукты распыления используются в качестве источника. При осаждении на подложку осаждение с помощью ионно-лучевого распыления достигается путем облучения другим источником ионов. Преимущество этого метода заключается в том, что сами распыляемые частицы имеют определенную энергию, поэтому обеспечивается лучшая адгезия с подложкой; любой компонент мишени может быть распыленным покрытием, но также может быть реакционным распылением в пленку, легко регулировать состав пленки, но ее эффективность осаждения низкая, мишень дорогая и существуют такие проблемы, как селективное распыление.