an face="新宋体">an style="font-size:25px">an style="font-size:18px">在前面的文章中我们介绍了石英晶振的由来,工作原理,以及晶振频率的微调研究,离子束加工原理等技术资料,接下来CEOB2B晶振平台要给大家介绍的是晶振an>an style="font-family:新宋体;font-size:18px">离子束刻蚀设备.an>an>an>
an style="font-size:19px;font-family:新宋体">an style="font-size:18px">离子束刻蚀需要使用适当的电压和电流将某种气体电离成离子an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">然后对其进行聚焦和加速an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">使之形成高能的离子束对工件进行加工。这些过程在大气压状态是无法完成的an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">所以离子刻蚀加工必须在高真空环境中进行。为此石英晶振离子束刻蚀设备必须包括真空腔和排气系统。此外an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">为了产生高能离子束还必须有离子源以及控制离子源的电源系统。最后an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">根据加工的石英贴片晶振和目的不同an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">还需要配备不同的监测系统和控制系统。an>an>
an style="font-size:18px;font-family:新宋体">3.3.1an>an style="font-size:18px;font-family:新宋体">离子an>
an style="font-size:19px;font-family:新宋体">an style="font-size:18px">离子源也称离子枪an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">是产生高能离子束的装置。因此an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">离子源是这个离子刻蚀设备的核心。离子源的工作状态决定着整个石英晶振晶体设备的工作效率和刻蚀精度。并且an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">在不同的应用中an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">离子源的种类也各不相同。为此an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">在实际应用中an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">一般用以下参数来衡量离子源的性能:an>an>
an style="font-size:18px;font-family:新宋体">1.an>an style="font-size:19px;font-family:新宋体">an style="font-size:18px">束流强度和束流密度。离了束的离子流的大小称为束流强度an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">用an>an style="font-size:18px">Ⅰan>an style="font-size:18px">表示。离子束的单位面积上的离子流大小称为束流密度an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">用an>an style="font-size:18px">Jan>an style="font-size:18px">表示。当离子束的横截面是an>an style="font-size:18px">S,an>an style="font-size:18px">则an>an style="font-size:18px">: I=JSan>an style="font-size:18px">。当其他因素不变时an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">束流强度或束流密度增大时an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">离子刻蚀的能力就增大。an>an>
an style="font-size:18px;font-family:新宋体">2.an>an style="font-size:18px;font-family:新宋体">离子束的尺寸和张角。离了束的尺是指离子束直径的大小。离子束的张角则是指当使用的宽离子束是汇聚束或发散束时的收敛角或发散角。或者细直径离子束的束救角。an>
an style="font-size:18px;font-family:新宋体">3.an>an style="font-size:19px;font-family:新宋体">an style="font-size:18px">气体利用率。也就是气体输入离子源后an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">经过电离、聚焦和加速后能成为有效离子的百分比。an>an>
an style="font-size:18px;font-family:新宋体">4.an>an style="font-size:19px;font-family:新宋体">an style="font-size:18px">功率和效率。效率是指高子源输出的高能离子束的能量与输入离子源的能量的比。在石英晶振,石英晶体振荡器实际应用中an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">为了提高能源的利用率an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">必须尽可能的提高离子源的效率。an>an>
an style="font-size:18px;font-family:新宋体">5.an>an style="font-size:18px;font-family:新宋体">离子源的运行特性。运行特性用于衡量离子源工作的稳定性和可靠性。保证设备能够安定的生产。an>
an style="font-size:18px;font-family:新宋体">3.3.2an>an style="font-size:18px;font-family:新宋体">工作腔an>
an style="font-size:19px;font-family:新宋体">an style="font-size:18px">真空腔的大小要适中或者将真空腔分为加工室和准备室an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">加工室一直保持高真空。这样可以减轻真空泵的负担减少抽真空所需的时间。另外an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">在真空腔中需安装摆放石英晶体,贴片晶振等工件的工作台。工作台的移动可以通过马达或an>an style="font-size:18px">R0B0Tan>an style="font-size:18px">控制an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">以便调整离子束与工件的位置。当马达在真空腔外时an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">还必须保证转动轴的真空密封性。避免由于转动轴处发生空气泄露an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">破坏加工的真空环境an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">影响晶振加工的品质。同时空气泄露后会加重真空泵的负担an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">如果是湿泵还容易加速真空油的劣化an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">缩短真空泵的使用寿命an>an style="font-size:18px">:an>an style="font-size:18px">工作台和离子源按不同应用可以分别配备水冷循环系统an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">对工件与离子源进行降温an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">以保证石英晶振的品质与离子源的出力稳定。最后an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">真空腔还应有一个观察窗口an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">以便观察加工的情况。an>an>
an style="font-size:18px;font-family:新宋体">3.3.3an>an style="font-size:18px;font-family:新宋体">排气系统an>
an style="font-size:19px;font-family:新宋体">an style="font-size:18px">排气系统一般分两段对真空腔进行排气an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">先用油旋转泵等低真空泵排气an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">使真空度达到an>an style="font-size:18px">0Paan>an style="font-size:18px">左右an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">然后用油扩散泵等高真空泵排气an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">使得真空腔达到各种加工所要求的高真空度。一般情况下an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">真空腔的本底真空度应高于an>an style="font-size:18px">103Pa,an>an style="font-size:18px">这样可以避免真空腔内混入过多的其他气体分子和水蒸气an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">这些气体分子和水蒸气不仅对离子源出力的稳定产生影响an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">还会污染石英贴片晶振工件an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">降低产品品质。此外在使用油扩散泵时an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">还必须在泵前加装冷凝阱防止油蒸汽付真空腔的污染。an>an>
an style="font-size:18px;font-family:新宋体">3.4an>an style="font-size:18px;font-family:新宋体">离子束刻蚀的应用an>
an style="font-size:19px;font-family:新宋体">an style="font-size:18px">离子束蚀具有多项优点an>an style="font-size:18px">:an>an style="font-size:18px">入射离子的方向性很强an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">刻蚀分辨率高an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">能刻蚀任何材料an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">一次能刻蚀多层材料an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">刻蚀在高真空中进行an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">刻蚀过程不易受污染。因此被广泛应用于电子工业、生物医疔等行业中.an>an>
an style="font-size:19px;font-family:新宋体">an style="font-size:18px">首先an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">出于离子束刻蚀具有上述优点an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">在电子工业中特别适合于对半导体元件的引线制作和图形刻蚀an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">以及石英晶振晶片的减薄加工。其次an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">在生物医疗应用中an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">可以将人造器官的表面刻蚀成特定的结构an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">使人体的组织在其表面容易生长。另外an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">在电子显微镜和做表面分析用的试样制备中an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">出于离子束刻蚀使用物理的撞击效应和溅射效应an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">并且分辨率高容易控制an>an style="font-size:18px">,an>an style="font-size:18px">因此可以制成无化学污染的高质量的试样。an>an>