離子束加工的分類?

離子束加工按照其所利用的物理效應(yīng)和達(dá)到的目的不同，可以分為四類。即利用離子撞擊和濺射效應(yīng)的離子蝕刻、離子濺射沉積和離子鍍，以及利用離子注入效應(yīng)的離子注入。

1、離子蝕刻?

離子蝕刻使用能量為0.5~5keV的氬離子傾斜轟擊工件，將工件表面的原子逐個(gè)剝離，其實(shí)質(zhì)是一種原子尺度的切削加工，所以又稱離子銑削。

2、離子濺射沉積?

離子濺射沉積也是利用能量為0.5~5keV的氬離子，傾斜轟擊某種材料制成的靶。離子將靶材原子擊出，垂直沉積在靶材附近的工件上。使工件表面鍍上一層薄膜，所以濺射沉積史一種鍍膜工藝。?

3、離子鍍?

離子鍍也稱離子濺射輔助沉積么，也是利用能量為0.5~5keV的氬離子，不同的是鍍膜是離子束同時(shí)轟擊靶材和工件表面，目的是增強(qiáng)膜材與工件基材之間的結(jié)合力，也可將靶材高溫蒸發(fā)，同時(shí)進(jìn)行離子撞擊鍍膜。?

4、離子注入?

離子注入5~500V較高能量的離子束，直接垂直轟擊被加工材料，由于離子能量巨大離子就鉆進(jìn)被加工材料的表面層，工件表面層含有注入離子后，化學(xué)成分就發(fā)生改變，從而改變了工件表面層的物理、化學(xué)和力學(xué)性能。?

非均勻刻蝕

聚焦離子束可以直接快速地加工制作微納米平面圖形結(jié)構(gòu)，對于非晶體材料或單質(zhì)單晶材料，F(xiàn)IB刻蝕通?？梢缘玫椒浅Ｆ秸妮嗊^形狀和底面。但對于多晶材料和多元化合物材料，由于各個(gè)晶粒的取向不同，刻蝕速率在不同晶粒區(qū)域也會(huì)不同，經(jīng)常會(huì)呈現(xiàn)非均勻刻蝕，底面并不平整。

對于多晶材料刻蝕出現(xiàn)的非均勻性加工缺陷，可以通過增大離子束掃描每點(diǎn)的停留時(shí)間來加以改善，聚焦離子束轟擊固體材料時(shí)，固體材料的原子被濺射逸出的過程中，部分原子會(huì)落回樣品表面，該過程稱為再沉積，增大離子束在每點(diǎn)的停留時(shí)間，再沉積的影響就會(huì)增強(qiáng)，再沉積的原子落入凹陷處的幾率更高，可以起到平坦化的作用，從而改善刻蝕底面的平整性。

對于多元化合物材料產(chǎn)生的非均勻刻蝕缺陷，通常可以采用氣體輔助增強(qiáng)刻蝕的方式，使逸出較慢的原子與反應(yīng)氣體形成更低熔點(diǎn)的化合物而被快速刻蝕去除。

反應(yīng)氣體殘留污染

聚焦離子束加工結(jié)合氣體注入系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)輔助化學(xué)氣相沉積，定位生長特定的納米結(jié)構(gòu)，這種方法被稱為聚焦離子束誘導(dǎo)沉積，但是，反應(yīng)氣體殘留污染是一個(gè)不容忽視的問題，同時(shí)，反應(yīng)氣體也可能殘留在樣品表面造成污染。

去除反應(yīng)氣體殘留污染的方法通常是對樣品進(jìn)行加熱使其更快脫附，也可以采用離子轟擊進(jìn)行刻蝕去除。