离子束铣削（Ion Beam milling）

离子束铣削 (Ion Beam milling) 是一种利用离子源在基板上进行材料去除工艺的薄膜技术。Ion Beam milling 是一种离子束溅射，无论是用于预清洁还是图案蚀刻，它都有助于确保出色的附着力和 3D 结构的精确形成。主要用于微电子制造、光学元件制造和材料科学研究中。

离子束铣削原理：

离子束铣削是一种依赖于动能转移的蚀刻过程。在离子束铣削过程中，一般首先将目标材料放入一个高真空的室内。然后，通常是氩气被离子化并加速，形成离子束，这个离子束以高速射向目标材料。当离子撞击材料表面时，它们将它们的动能传递给表面原子，使得这些原子具有足够的能量以被"铣削"出材料表面。该过程不与表面材料发生化学反应，是完完全全的物理反应。

离子束铣削的优势

出色的过程控制：Ion Beam milling 为将图案蚀刻到基板上提供严格的过程控制。对于需要精确的材料去除规格的应用，IBM 可以使用掩模创建高度统一的特定图案。欢迎加入芯片制造与封装社区！多层堆叠的精度：Ion Beam milling 是一种高度可重复的解决方案，用于蚀刻多种材料或层的堆叠。通过集成 SIMS（二次离子质谱）作为原位控制的配置，离子束蚀刻允许去除一种材料的层并立即停止在下一层。

彻底的基板清洁：离子束蚀刻采用高能离子进行高冲击等离子体处理。它是可用的最彻底的预清洁方法之一，能够在溅射前从基板上去除每个颗粒甚至整个层。例如，这在去除原生氧化层时很有用，但必须注意不要损坏底层材质。

正常运行时间长：当使用倾斜或基板旋转时，它可以改变离子束撞击方向的独特能力，从而产生定制的侧壁轮廓，在覆盖掩模上的溅射再沉积最少，从而最大限度地减少维护要求。

离子束铣削的缺点

表面损伤：当高能离子撞击目标材料时，它们会将一部分能量传递给材料的原子。这个过程可能会引起材料的晶格结构发生变化，导致晶格损伤。这种损伤在某些情况下可能会改变材料的物理和化学性质。在离子束铣削过程中，表面原子被"击出"的过程可能不均匀，这可能导致表面粗糙化。表面粗糙度的增加可能会影响到设备的性能，特别是在光学和微电子应用中。

再沉积：在高能离子撞击目标材料并将其原子或分子"铣削"出材料表面时，这些被铣削出的原子或分子可能会在周围的环境中飞散，并可能在工件的其他地方重新沉积。这个过程被称为再沉积。再沉积可能会影响到铣削过程的精度和效率，因为它可能会改变原本预期的图案或结构。例如，如果再沉积的材料覆盖了需要被铣削的区域，这可能会导致这个区域不能被正确地铣削。

加工效率低下：这是因为离子束铣削是一种物理刻蚀过程，它主要通过动能转移将材料的原子"铣削"出材料表面。这个过程通常需要较高的离子能量和较长的处理时间。而且，由于离子束的方向性，它一次只能处理一个相对较小的区域，这可能会限制其在大面积应用中的效率。

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