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离子切割技术的几大应用范围

时间:2021-07-05 点击次数:206
   离子切割是利用惰性气体元素或其他元素的离子在电场中加速成高速离子束流,以其动能进行各种微细加工的方法,离子束加工在真空中进行,污染少,特别适合加工高纯度的半导体材料及易氧化的金属材料。离子束加工的宏观压力小,因此加工应力小,热变形小,加工表面质量高,适合于各种材料和低刚度零件的加工。
  离子切割的应用范围如下:
  1.去除加工
  首先把氩、氪或氙等惰性气体充入低真空度的电离室中,用髙频放电或直流放电使之等离子化(即正离子数与负离子数相等的混合体),在加速电极的作用下,离子从等离子体中呈束状被拉出来,从工件表面打出原子或分子来,这样可以直接完成工件加工面或图形的刻蚀。离子铣、离子抛光、离子减薄及离子溅射都采用这种原理。
  2.镀膜加工
  把低能量的入射离子附着在工件表面上的微细加工称为离子附着加工。较典型的离子附着加工是离子镀膜加工。离子镀膜时利用离子束冲击出来的原子或分子以极大的能量粘附在工件表面,因此镀覆强度髙,镀层质量好。利用离子镀膜技术可以制成耐磨、耐蚀、耐热的表面强化膜,以及电子、半导体和集成电路用薄膜。
  3.注入加工
  离子注入是将离子加速到数十至数百千电子伏特(keV)能量后,轰击工件表面,到达工件表面层的高速离子进入原子间隙或以置换原子的形式嵌入工件表层并保留在表层的过程。
  4.离子束写图
  电子束曝光时,影响分辨率的主要因素是感光胶的灵敏度、二次电子的产生和衬底的反射电子。离子的质量远大于电子,在固体中散射小,在基片上产生的背射作用弱,引起的邻近效应小,因此能制作线宽小于0.1μm的精密微细图形,由于离子质量大,颗粒大,加入抗蚀剂后受到的阻力也大,故射程要短,因此离子能量被抗蚀剂充分吸收,使抗烛剂的灵敏度增大。

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