摘要：Ion Beam Etching也称为Ion Milling，即利用离子束打磨晶圆表面，相当于“喷砂工艺”的原子级版本。

什么是 Ion Beam Etching（离子束刻蚀）？

什么是Ion Milling？

Ion Beam Etching也称为 Ion Milling，即利用离子束打磨晶圆表面，相当于“喷砂工艺”的原子级版本。

其特点为：

物理性刻蚀：不像等离子体刻蚀（RIE）那样依赖化学反应，IBE 完全靠高能离子物理轰击将材料“打掉”；

惰性气体（常为 Ar）：不会与材料发生化学反应，只靠动能作用进行物理去除；

方向性极强（Highly Directional）：离子束从一个方向射入，刻蚀方向性好，适合需要垂直侧壁的图形；

不选择性（Not Selective）：不管你是什么材料，它都能“打掉”，刻蚀选择性差，容易造成下层材料损伤。

Ion Milling工作条件？

低压环境（

低压 → 分子平均自由程增加（mean free path ↑）→ 碰撞减少 → 离子方向性增强 → 提高刻蚀精度

Ion Milling（离子铣刻）原理？

1，惰性气体注入（如Ar氩气）

图中左上角标注 “Argon Heated Cathode”，即氩气通过加热阴极（Cathode）区域注入反应腔。初始氩气原子为电中性状态（白色圆圈）。

2. RF电极激发等离子体

在RF Electrode与Anode之间施加射频电场，氩气原子被电离，形成氩离子（Ar⁺）和电子。

在图中，浅蓝色区域为“Plasma”，即等离子体区域，白色圆圈变为黑色实心圈（代表Ar⁺离子）。

3. 离子加速与定向轰击

由于电极结构的电位差，氩离子（带正电）被加速，垂直高速轰击下方的样品表面。

4. 材料移除（非化学反应）

离子撞击晶圆表面时，主要靠动量传递将材料原子“击出”表面，无化学反应发生，因此是纯物理过程。

图中底部结构为倾斜样品台，用于优化离子入射角。

5. 地线连接与电势控制

Ground接地，确保电子回流形成闭合回路，同时防止带电积聚影响刻蚀精度。

来源：塔普科学