聚焦离子束微纳加工技术
聚焦离子束
聚焦离子束
离子束技术是一种高精度微加工技术，通过将离子加速到高速并聚焦在微米尺度的小区域进行材料加工和表面改性。
聚焦离子束技术在材料科学、电子工程、生物医学等领域有着广泛的应用前景。
在聚焦离子束技术中，离子束源首先产生并加速离子，然后通过磁透镜等聚焦装置将离子束聚焦到微米尺度。
在加工过程中，离子束的能量和大小可以被调控，从而实现对材料的高精度加工。
离子束技术具有许多优势，比如能够实现高分辨率的加工、几乎无热影响区、对光学透明材料有较好加工效果等。
这些优势使得离子束技术在制造微纳米器件、制备光学元件、表面处理等方面有着独特的应用优势。
聚焦离子束技术在微纳加工领域有着广泛的应用。
比如在芯片制造中，离子束技术可以实现对器件的精细加工和调试，提高了芯片的性能和可靠性。
在生物医学领域，离子束技术可以用于制备生物芯片、药物载体等，为生物医学研究提供了新的手段。
未来，随着人类对微纳加工精度和功能性需求的不断提高，离子束技术将会更加广泛地应用于各个领域。
同时，随着离子束技术的不断发展和创新，离子束技术也将不断地提升其加工精度和效率，为人类创造更多的可能性。
总的来说，聚焦离子束技术作为一种高精度微加工技术，在材料加工、表面改性等领域有着广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和创新，离子束技术将会为人类带来更多的技术创新和应用可能性。
聚焦离子束微纳加工技术
• 束偏转器有静电偏转器和磁偏转器。其主要 作用是使离子束发生小角度偏转。
• 束闸通常是通过偏转离子束使其偏离安装在 交叉斑附近的束闸光阑，达到截止离子束的 目的。
束描画系统
• 聚焦离子束加工中是利用电子束曝光中常用 的“十”字检测标记凹槽，台阶处的二次电 子远比平面上逸出多的原理来进行对准操作。
X-Y工件台
• 聚焦离子束在扫描标记成像时会腐蚀标记， 在电子束曝光系统上是不存在的。标记的腐 蚀会影响后续图形加工的套刻对准精度。
信号采信集号处采理集单处元理单元
+M1
• X-Y电机驱动工件台 灵活方便，价格低廉，便于自动控制，实 验室用。
• 激光定位精密工件台 精度高，能进行图形拼接和多层图形套刻， 能够进行大面积图形加工。
聚焦离子束系统
离子源
离子光学柱
• 对大部分双束FIB而言，扫描电子束和聚焦离 子束都能形成二次电子像。但前者成像较清 晰，后者成像对比度更优。
+M2
5~10μm 槽深2μm
+M3
+M4 套刻对准用的“十”字标记
100~200μm
FIB扫描标记的脉冲波 形
FIB扫描标记的二次电子标记图像
聚焦离子束与固体材料表面的相互作用
3;
+ +
+ +
+
二次电子发射 二次离子发射 X射线发射 光子发射
材料结晶变化
反弹注入
离子注入
聚焦离子束与固体材料表面的相互作用
离子束微纳加工
离子束微纳加工
离子束微纳加工（Ion Beam Micro/Nano Fabrication）是一种高精度、高品质的微纳加工技术，其基本原理是利用高能离子束对材料进行加
工和改性。
离子束微纳加工具有加工精度高、表面光洁度好、加工速度快、适用性广等优点，在微电子、光电子、生物医学等领域得到广泛应用。
离子束微纳加工的主要工艺包括掩模制作、离子注入、刻蚀、沉积、
表面粗化等。
其中，掩模制作是离子束微纳加工的核心技术之一，其目的
是在材料表面制作出所需的微纳结构，包括线条、点、孔洞等。
离子束注
入则是将高能离子束注入到材料表面，利用离子束的能量和束流密度对材
料进行改性和处理。
刻蚀和沉积则是通过离子束的能量和的化学反应来实
现对材料表面的加工和改性。
此外，表面粗化技术可以通过控制离子注入
能量和注入时间来实现对材料表面粗糙度、摩擦系数、润湿性等性质的改变。
离子束微纳加工技术可以广泛应用于集成电路、传感器、微加工等领域，在纳米电子学、生物医学、能源等领域也有很大的应用前景。
对于微
纳加工领域来说，离子束微纳加工技术是一种高效、稳定的加工技术，有
望推动微纳加工技术的发展和应用。
微纳米级精密加工技术最新进展
微纳米级精密加工技术最新进展微纳米级精密加工技术是当代科技发展的关键技术之一，它在信息技术、生物医疗、航空航天、光学制造等领域发挥着至关重要的作用。
随着科学技术的飞速进步，微纳米级精密加工技术不断取得突破，推动着相关产业的创新与升级。
以下是该领域最新进展的六个核心要点：一、超精密光刻技术的新突破超精密光刻技术作为微纳加工的核心技术，在半导体芯片制造中占据主导地位。
近年来，极紫外光刻(EUV)技术取得了重大进展，其波长缩短至13.5纳米，极大提高了图案分辨率，使得芯片上的元件尺寸进一步缩小，推动了摩尔定律的延续。
同时，多重曝光技术和计算光刻技术的结合应用，进一步提高了光刻精度，为实现更小特征尺寸的集成电路铺平了道路。
二、聚焦离子束加工技术的精细化聚焦离子束(FIB)技术以其高精度、灵活性强的特点，在微纳米结构的直接写入、修改及分析方面展现出了巨大潜力。
最近，通过优化离子源和束流控制系统，FIB技术实现了亚纳米级别的加工精度，为纳米器件的制备、纳米电路的修复及三维纳米结构的构建提供了强有力的技术支持。
此外，双束系统（FIB-SEM）的集成，即在同一平台上集成了聚焦离子束与扫描电子显微镜，大大提高了加工的准确性和效率。
三、激光微纳加工技术的创新应用激光加工技术在微纳米尺度上展现出了新的应用潜力，尤其是超短脉冲激光技术的出现，如飞秒激光，能够在材料表面进行无热影响区的精确加工，适用于复杂三维结构的制造。
通过调控激光参数，如脉冲宽度、能量密度和重复频率，可实现从材料表面改性到内部结构雕刻的广泛加工能力，被广泛应用于生物医疗植入物、微光学元件及微流控芯片的制造中。
四、化学气相沉积与电化学加工的精细化化学气相沉积(CVD)作为一种薄膜沉积技术，近年来在微纳米材料合成方面取得了显著进展，特别是在石墨烯、二维材料及其异质结构的可控生长方面。
通过精确调控反应条件，如温度、压力和气体配比，实现了单层或多层纳米薄膜的高质量沉积，为纳米电子学、能源存储及传感技术的发展提供了关键材料。
新一代微分析及微加工手段——聚焦离子束系统（一）
新一代微分析及微加工手段——聚焦离子束系统（一）摘要:聚焦离子束(FIB)技术是90年代发展起来的具有微细加工和微分析组合功能的新技术。
随着集成电路线宽的不断减小,集成度不断提高,该技术已在微电子工业中被广泛应用,其优势也日益显现。
文中主要对FIB系统的构成作较为详尽的介绍,同时也涉及该技术的应用和发展。
关键词:微分析;微加工;聚焦离子束前言现代微电子工业发展迅猛,其方向无疑是器件尺寸的减小和电路集成度的提高。
在过去的20年中,制造工艺和手段日趋成熟,高性能的新一代集成电路层出不穷。
做到这些,在有赖于制造设备更新同时,有效地对沾污及各种缺陷进行控制更是实现生产最优化的关键所在。
因此,材料检测和失效分析成为IC发展和制造必不可少的手段。
多种微分析设备可根据在失效分析过程中不同方面不同阶段的应用分为两大类[1]。
第一类是用于对失效器件进行初步的模式及部位的分析确定,也就是在鉴别失效模式过程中的应用,如:电压衬度显微镜(Voltagecontrastmicroscopy)、电子束感生电流(EBIC)或光束感生电流(OBIC)等;第二类是用于对材料中的缺陷或沾污粒子进行观测定位,并分析成分,即在描述失效特征过程中的应用,如:俄歇电子显微镜(AES)、透射电子显微镜(TEM)、二次离子质谱仪(SIMS)、扫描电子显微镜(SEM)、X光衍射和荧光(X-raydiffractionandfluorescence)等。
当然,上述第二类材料分析工具更为常见的用途是对新材料、新生产手段和新工艺的鉴定[2]。
例如SIMS对注入深度的纵断面成像被运用于校准工艺模型;AES的深度剖面图可以被用来确定薄膜材料的均匀度、纯度以及TiN或TiSi2外延膜界面态性质等。
但在上述技术的应用中面临的共性问题是定位制样精度不高,周期长。
这就限制了它们在微电子领域中的应用。
而90年代发展起来的聚焦离子束技术是一种集形貌观测、定位制样、成分分析、薄膜淀积和刻蚀各过程于一身的新型分析和加工技术。
聚焦离子束加工
聚焦离子束加工离子束加工是一种先进的材料加工技术，它通过利用离子束对材料进行加工和改性。
离子束加工具有高精度、高效率、无环境污染等优点，被广泛应用于微电子、光电子、材料科学等领域。
本文将聚焦于离子束加工的原理、应用和未来发展方向，以及它对人类社会的意义。
一、离子束加工的原理离子束加工是利用高能离子束对材料表面进行物理或化学作用，从而改变材料的性质和形状的一种加工技术。
离子束加工主要包括离子束刻蚀、离子束沉积和离子束混杂等过程。
其中，离子束刻蚀是将高能离子束直接轰击材料表面，使表面原子或分子脱离材料，达到刻蚀的目的。
离子束沉积是将高能离子束轰击到材料表面上，使离子束中的原子或分子与材料表面的原子或分子发生反应，形成新的材料层。
离子束混杂是将高能离子束注入材料内部，改变材料的物理和化学性质。
二、离子束加工的应用离子束加工在微电子领域有着广泛的应用。
它可以用于制造微电子器件中的细小结构和通道，提高器件的性能和稳定性。
同时，离子束加工还可以用于修复集成电路中的缺陷，并改善器件的可靠性。
此外，离子束加工还可以用于制备纳米材料、光学器件和生物芯片等领域。
在材料科学领域，离子束加工也发挥着重要的作用。
它可以用于改变材料的表面形貌和性质，提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
离子束加工还可以用于制备具有特殊功能的材料，如防反射膜、光学薄膜和超疏水薄膜等。
此外，离子束加工还可以用于材料的改性和合金化，提高材料的性能和应用范围。
三、离子束加工的未来发展方向随着科学技术的不断发展，离子束加工也在不断创新和改进。
未来离子束加工的发展方向主要包括以下几个方面：1. 提高加工精度和效率：通过改进离子束的发射、聚焦和控制技术，提高离子束加工的精度和效率，实现更加精细的加工和更高的加工速度。
2. 开发新的加工方法和工艺：通过研究和开发新的加工方法和工艺，如离子束刻蚀、离子束沉积和离子束混杂等，实现对材料的多功能加工和多层次加工。
3. 探索新的应用领域：开拓离子束加工的新应用领域，如生物医学、能源材料和环境保护等，为人类社会的发展做出更大的贡献。
db-fib双束聚焦离子束的作用
题目：探索db-fib双束聚焦离子束的作用随着科技的不断发展，db-fib双束聚焦离子束技术作为一种先进的微纳加工工艺，正逐渐成为研究的热点。
它的应用范围涵盖了材料科学、生命科学、电子学等多个领域，具有广阔的前景和巨大的应用潜力。
本文将从深度和广度两方面对db-fib双束聚焦离子束的作用进行全面评估，并探讨其在不同领域中的应用价值。
1. 引言在纳米科技时代，人们对材料结构的探索迫切需要一种高分辨率、高精度的微纳加工技术。
传统的光刻技术在应对纳米级结构加工时面临着诸多限制，而db-fib双束聚焦离子束技术正好弥补了这一缺陷。
它能够以纳米级的分辨率、高精度地对材料进行加工和表征，因此备受关注。
2. db-fib双束聚焦离子束的基本原理db-fib双束聚焦离子束技术是将离子束和电子束结合在同一系统中，通过同时对样品进行照射和探测，实现了加工和表征的高效集成。
其中，离子束负责加工，而电子束则用于实时观察和控制，使得加工过程更加精确和可控。
这种双束的联合作用，为材料加工提供了全新的方式和可能性。
3. db-fib双束聚焦离子束在材料科学中的应用在材料科学领域，db-fib双束聚焦离子束技术已经被广泛应用于材料的纳米加工、表征和纳米结构的制备。
通过离子束的精细加工，可以实现对纳米尺度结构的控制和制备，为材料的研究和应用提供了有力的手段。
离子束加工还可以使材料表面平整化，改善材料的性能和功能。
4. db-fib双束聚焦离子束在生命科学中的应用在生命科学领域，db-fib双束聚焦离子束技术也展现出了巨大的应用潜力。
可以利用其高分辨率的特点对生物样品进行显微加工和表征，从而实现对细胞和生物分子的研究和应用。
离子束的高能量照射还可以用于杀灭细菌和病毒，具有很好的生物杀灭效果。
5. db-fib双束聚焦离子束在电子学领域的应用在电子学领域，db-fib双束聚焦离子束技术也发挥着重要作用。
通过离子束的纳米加工，可以实现对电子器件的精细制备和修复，提高器件的性能和可靠性。
聚焦离子束纳米加工
CONTENTS
1 聚焦离子束的纳米加工技术 2 聚焦离子束系统的应用 3 FIB 纳米制造技术的应用
PART
01
基于聚焦离子束的纳米加工技术
聚焦离子束简介
聚焦离子束(focused ion beam, FIB)与聚焦 电子束从本质上讲是一样的，都是带电粒子经过电 磁场聚焦形成细束。但聚焦电子束不同于聚焦离子 束。区别在于它们的质量，最轻的离子为氢离子也 是电子质量的1 840倍。离子束不但可以像电子束 那样用来曝光，而且重质量的离子也可以直接将固 体表面的原子溅射剥离，因此聚焦离子束更广泛地 作为一种直接微纳米加工工具。
离子束的应用已经有近百年的历
史。自1910年Thomson建立了气体
放电型离子源后，离子束技术主要
应用于物质分析、同位素分离与材
料改性。由于早期的等离子体放电
式离子源均属于大面积离子源，很
难获得微细离子束。真正的聚焦离
子束始于液态金属离子源的出现。
1975年美国阿贡国家实验室开发出
液态金属离子源(LMIS)，1978年美
发射区域非常重要。N.A. Paraire采用聚焦离子束刻蚀
理就是用高能离子束将不活泼的辅助刻
多层膜的方法加工出了二维光子晶体，下图是二维光
蚀气体分子(如卤化物气体)变成活性原 子、离子和自由基，这些活性基团与样
02
子晶体在同一区域的SEM像。M.Yoshida用聚焦离子束 技术在金属薄膜上刻蚀出线宽几十纳米的沟槽。这种
图a 铣削溅射
图b 显微成像
入射离子经过级联碰撞，能量损失 殆尽而停留在晶格之间，此现象被 称作离子注入，见图c
聚焦离子束不仅可以通过溅射来剥离 去除材料，而且可以实现材料在指定 位置的添加，即局部诱导沉积，见图d
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离子光学柱
束描画系统
X-Y工件台
信号采集处理单元 信号采集处理单元
5~10μ m
+M1 +M2
槽深2μ m
+M3
+M4 套刻对准用的“十”字标记
100~200μ m
FIB扫描标记的脉冲波形
FIB扫描标记的二次电子标记图像
聚焦离子束与固体材料表面的相互作用
+ 入射离子背散射 +
二次电子发射
二次离子发射 X射线发射 光子发射
入射离子注入 反冲注入 入射离子背散射 二次离子发射 二次电子发射 二次光子发射 光子发射 材料溅射
• 入射离子轰击固体材料表 面，与表面层的原子发生 非弹性碰撞，入射离子的 一部分能量转移到被撞原 子上，材料中的原子被激 发，产生X射线，同时电 离产生可见光、紫外光、 红外光等。
辐射损伤 化学变化 材料加热
离子光学柱 离子光学柱
束描画系统
X-Y工件台
信号采集处理单元
N
E×B 离子质量分析器工作原理
聚焦离子束系统
离子源
束描画系统由图形发生器、束偏转器和束闸 组成。
• 图形发生器的功能是编制要制作的图形或接 受用户的图形数据，形成FIB系统能识别的图 形数据；根据图形加工要求对图形数据晶型 处理和编制图形加工过程；控制束偏转器、 束闸和X-Y工件台进行图形加工。 • 束偏转器有静电偏转器和磁偏转器。其主要 作用是使离子束发生小角度偏转。 • 束闸通常是通过偏转离子束使其偏离安装在 交叉斑附近的束闸光阑，达到截止离子束的 目的。
聚焦离子束与固体材料表面的相互作用
入射离子注入 反冲注入 入射离子背散射 二次离子发射 二次电子发射 二次电子发射 光子发射 材料溅射 辐射损伤 化学变化 材料加热
• 入射离子轰击固体材料表 面，与表面层的原子发生 非弹性碰撞，入射离子的 一部分能量转移到被撞原 子上，产生二次电子。
聚焦离子束与固体材料表面的相互作用
The Technology Of Focused Ion Beam (FIB)
——聚焦离子束微纳加工技术
邢卓
学号：2013202020072
指导老师：任峰
集成电路制造中的三束技术
电子束技术
具有极高的分辨率，可制作最细线宽5~8nm的图形， 不能用于器件的批量生产，主要应用在掩膜的制造 和器件的直接光刻方面。 主要包括紫外光刻(0.5~0.8μ m器件)、准分子激光 光刻（0.18~0.13μ m器件)、极紫外光刻 (35~65nm器件)、激光图形发射器(0.2μ m线宽)和 X射线光刻(90nm器件)等。 主要应用在：离子束刻蚀、离子束沉积、离子束诱 导沉积、离子束注入、离子束曝光和离子束材料改 性等方面。
聚焦离子束与固体材料表面的相互作用
入射离子注入 反冲注入 入射离子背散射 二次离子发射 二次离子发射 二次电子发射 • 在入射离子轰击下，固体 表面的原子、分子、分子 碎片、分子团以正离子或 负离子的形式发射出来， 这些二次离子可直接引入 质谱仪，对被轰击表面的 成分进行分析。 光子发射 材料溅射 辐射损伤 化学变化 材料加热
FIB溅射刻蚀加工
FIB诱导沉积应用
+
离子束曝光 离子束曝光
抗腐蚀剂层
扫描离子显微镜和二次 离子质谱仪
FIB FIB 溅射刻蚀加工 溅射刻蚀加工
FIB诱导沉积应用
离子束曝光
+
扫描离子显微镜和二次 离子质谱仪
聚焦离子束的应用
FIB无掩模离子注入
• 在FIB入射区通入的气体叫诱导气体，根据要求 沉积的材料的不同应选择不同的诱导气体。通入 的诱导气体通常以单分子层的形式吸附在固体材 料表面，入射离子束的轰击致使吸附气体分子分 解，将金属材料留在固体表面。入射离子束此时 也会溅射新沉积的金属材料，但如果沉积速度高 于溅射速度，净沉积就会产生。 • FIB诱导沉积产额： 1.热针模型：认为离子束入射点在瞬间存在几千度 高温，热量从入射点以半球 形或圆柱状向空间扩散，高 + 温使吸附的分子分解。 2.二元碰撞模型：利用电脑 程序模拟级联碰撞过程，测 算溅射原子总量和表面层被 激发原子按能量不同的分布 然后分析诱导分子分解概率。
• 由于入射离子与固体材料 中的原子核和电子的作用， 造成材料组分变化或化学 键变化。例如，感光胶在 离子轰击后发生断键或交 联，使感光胶易于或难于 溶解在显影液中，离子束 曝光就是利用了这种化学 变化。
辐射损伤 化学变化 化学变化 材料加热
聚焦离子束与固体材料表面的相互作用
入射离子注入 反弹注入 入射离子背散射 二次离子发射 二次电子发射 • 具有高能量的离子轰击固 体表面是材料加热，热量 自离子入射点向周围扩散 光子发射 材料溅射 辐射损伤 化学变化 材料加热 材料加热
离子光学柱
束描画系统
X-Y X-Y 工件台 工件台
信号采集处理单元
聚焦离子束系统
离子源 • 对大部分双束FIB而言，扫描电子束和聚焦离 子束都能形成二次电子像。但前者成像较清 晰，后者成像对比度更优。 • 聚焦离子束加工中是利用电子束曝光中常用 的“十”字检测标记凹槽，台阶处的二次电 子远比平面上逸出多的原理来进行对准操作。 • 聚焦离子束在扫描标记成像时会腐蚀标记， 在电子束曝光系统上是不存在的。标记的腐 蚀会影响后续图形加工的套刻对准精度。
束闸 注入系统 电子检测 移动控制 真空系统 计算机控制 系统
束对中
物镜 X-Y偏转器 气体注入口 X-Y工件台
真空泵聚焦离子束系统• Nhomakorabea双束单光柱FIB-SEM
双束双光柱FIB-SEM
聚焦离子束系统
离子源 离子源
衡量标准：1.亮度 2.虚拟源尺寸 3.能散 4.工 作稳定性
• 双等离子体离子源 亮度约为10A/(cm2·sr)，源典型尺寸为 50μ m，广泛应用于微细加工领域。 • 液态金属离子源 亮度高达106A/(cm2·sr)，源典型尺寸为 50~100nm，发射稳定，满足亚微米量级 要求 • 气态场发射离子源 亮度高达109A/(cm2·sr)，源典型尺寸为 1nm，要求超高真空和低温环境。
聚焦离子束的应用
FIB 无掩模离子注入 FIB无掩模离子注入
• 聚焦离子束在计算机的控制下，是注入杂质以一 定的空间分布注入晶片材料表面；然后退火，是 注入原子与半导体晶格原子具有不同的价电位， 电荷载流子就产生了。 • FIB注入无需掩模，通过调整束驻留时间和束能 量，就可以改变注入杂质浓度、注入深度和注入 范围，从而得到横向掺杂梯度变化的器件，即能 在同一晶片上得到不同性能的器件。 • FIB离子注入的缺点： 1.生产率低，难于进入集成 电路生产。 2.注入离子源通常为合金源， 工作稳定性较差。 3.系统结构复杂，工艺和操 作较常规离子注入要难。
离子光学柱
束描画系统 束描画系统
X-Y工件台
信号采集处理单元
聚焦离子束系统
离子源 X-Y工件台作用：承载需要加工的镜片；移动 镜片实现扫描场的图形拼接；移动晶片实现 整个晶片上的图形描画；进行标记检测，实 现多层图形对准套刻；利用激光波长对图形 尺寸进行校正。 • 五自由度手动工件台 灵活方便，价格低廉，实验室用。 • X-Y电机驱动工件台 灵活方便，价格低廉，便于自动控制，实 验室用。 • 激光定位精密工件台 精度高，能进行图形拼接和多层图形套刻， 能够进行大面积图形加工。
光子束技术
离子束技术
聚焦离子束vs.常规离子束
常规离子 束技术 聚焦离子 束技术 由定向或不定向的离子流对工件表面的面状轰击来达到加工 目的的，轰击面直径可以从几毫米到几十厘米，在需要形成 图形结构的场合，常规离子束技术必须采用掩膜。 由聚焦状态的离子探针对加工表面的点状轰击来达到加工目 的的，轰击面的直径在纳米量级或微米量级。在需要形成图 形结构的场合，必须由计算机控制束扫描器和束闸来实现
• 常规离子束加工用离子源
• • • • • •
1.热阴极大电流离子源 2.冷阴极放电离子源 3.高频放电离子源 4.双等离子体离子源 5.微波阴极离子源 6.电子束激励离子源
• 聚焦离子束加工用离子源
•
1.双等离子体离子源 2.气体场发射离子源 3.液态金属离子源
•
•
离子源 引出极 聚焦透镜
质量分析器
+
中性原子溅射 + +
+
加热 材料结晶变化
反弹注入
离子注入
聚焦离子束与固体材料表面的相互作用
入射离子注入 入射离子注入 反冲注入 入射离子背散射 二次离子发射 二次电子发射 光子发射 材料溅射
• 入射离子在与材料中的电 子和原子的不断碰撞中， 逐渐丧失能量并被固体中 的电子中和，最后镶嵌在 固体材料中。镶嵌到固体 材料中的原子改变了固体 材料的材料的性质，这种 现象叫注入。
FIB溅射刻蚀加工
FIB诱导沉积应用
+
离子束曝光
扫描离子显微镜和二次 离子质谱仪
聚焦离子束的应用
FIB无掩模离子注入
• 表征溅射过程的重要参数：溅射产额、溅射粒子 角度分布、溅射粒子能谱分布等。 • 影响产额的主要因素——线型碰撞级联模型： 入射离子的能量是通过级联碰撞传递给靶材原子的， 即入射离子与靶材原子发生初级碰撞，撞出反冲原 子，反冲原子灰继续与靶材中的静态原子再碰撞， 再产生反冲原子。 产额主要影响因素： 1.入射离子能量 2.离子束入射角 3.入射离子和靶材料的元素 特性 4.离子束加工参数 5.所加工图形尺寸和分布
辐射损伤 化学变化 材料加热
聚焦离子束与固体材料表面的相互作用
入射离子注入 反冲注入 入射离子背散射 入射离子背散射 二次离子发射 二次电子发射 • 入射离子通过与固体材料 中的原子发生弹性碰撞， 被反射出来，称为背散射 离子。某些离子在发生弹 性碰撞散射前后，也可能 经历一定的能量损失。 光子发射 材料溅射 辐射损伤 化学变化 材料加热