聚焦离子束对铌酸锂表面加工的形貌控制研究

发布时间：2021-12-18 18:19

　　聚焦离子束是一种高精度、无掩膜的先进微纳加工手段。本文以铌酸锂晶体为研究对象,利用聚焦离子束/电子束双束系统对铌酸锂表面进行图形刻蚀,研究了离子束重复次数/驻留时间、扫描方式、扫描步长及束流大小等刻蚀参数对图形加工造成的影响。结合利用扫描电子成像和原子力显微镜三维形貌测量,对不同参数下的刻蚀形貌进行观察分析。该研究为实现基于铌酸锂材料的超低损耗光存储、光传导器件提供了重要的工艺参考依据。 

【文章来源】：电子显微学报. 2020,39(02)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

本文采用的不同离子束扫描方式示意图。

不同重复次数刻蚀后样品表面的SEM(a-c)、AFM(d-f)及对应剖面(g-i)对比。

图2 不同重复次数刻蚀后样品表面的SEM(a-c)、AFM(d-f)及对应剖面(g-i)对比。图3c将五个不同重复次数下刻蚀图形边缘的剖面图以台阶深度作了归一化处理,取左侧未刻蚀区域的高度下降2%的位置为左边缘,取右侧刻蚀区域的平均高度上升2%的位置为右边缘,左、右两边之间的距离定义为刻蚀图形的边缘宽度。从图3d可见,重复次数为1对应的刻蚀边缘宽度最窄,约0.8 μm。随着重复次数增加,边缘宽度逐渐变宽,重复次数5653对应的边缘宽度成倍增长达到1.6 μm。与图2中条纹产生的原因类似,多次重复扫描之间的位置偏差造成了图形边缘的展宽。这一宽度反应出刻蚀侧壁的陡直度,也会造成刻蚀图形尺寸的偏差。综上所述,在选择重复次数时,应综合考虑表面平整度、刻蚀深度及侧壁陡直度等多个结构参数的具体需求。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3542938