离子刻蚀

也称为物理蚀刻或者离子刻蚀 (IE)。

这是一种将惰性气体用作工艺气体的等离子蚀刻方法。惰性气体是原子气体,也就是说,等离子体中不存在任何基团,而仅存在原子离子电子。惰性气体和基材分子间也不存在任何化学反应,也就是说不会发生化学腐蚀过程

蚀刻作用的基础在于,带正电荷的惰性气体离子入射至带负电荷的基材上。从而使基材带负电荷,其直接被定位为一种工作电极,并用于射频发生器的等离子激发。工作电极带正电荷阶段期间,在这种高频率的情况下只有轻而且移动极为快速的电子会加速入射基材,而与之相反,重且慢速移动的离子则不会入射。这样便可以使基材带上负电荷,其与交变电磁场无关。这样,即使工作电极通过电容器与发生器发生解耦,基材也不会自行放电。现在,带静态负电荷的基材会将离子加速入射其中。其高动能撞击来自表面的基材原子、分子和基团。
离子冲击方向上的蚀刻作用为纯各向异性。
蚀刻速率较低。
作为工艺气体,首选使用氩气,因为其在自然界中较为常见(大气中约含 1%),价格相应较为便宜,并拥有较高的质量。因此,冲击离子具有高动能和高蚀刻作用。

该过程类似于纳米规格的缩小型喷砂处理过程。所以,其被称为微喷砂处理

物理蚀刻
通过离子冲击进行蚀刻会对所有基材(非选择性)和各向异性产生影响。