光柵加工是 IBE 離子束刻蝕設備典型應用之一. 上海伯東日本 NS 離子束刻蝕機 IBE, 在光柵加工中, 與其他刻蝕工藝, 如反應離子刻蝕 RIE, 濕法刻蝕等對比, 主要有以下優勢

一、刻蝕精度高, 各向異性好

上海伯東 IBE 離子束刻蝕機, 離子束具有方向性強的特點, 刻蝕過程中對材料的側向侵蝕 (鉆蝕)少, 能形成陡峭的光柵槽壁, 適合加工高精度, 高分辨率的光柵 (如中高溝槽密度的光柵).

二、刻蝕均勻性好, 重復性高

上海伯東 IBE 離子束刻蝕機, 離子束能量和束流分布穩定, 對大面積基底的刻蝕均勻性優于許多其他工藝, 適合批量生產中保證光柵性能一致性. 刻蝕均勻性 ≤±5%(部分材料 ±3%).

三、材料適應性廣

IBE 刻蝕機屬于物理刻蝕, 不依賴化學反應, 可用于金屬, 半導體, 絕緣體等多種材料的光柵加工, 尤其適用于難以通過化學反應刻蝕的材料(如某些氧化物, 合金).

上海伯東 IBE 離子束刻蝕機 對于“難去除”的材料比如貴金屬(如金和鉑), 壓電材料(鋯鈦酸鉛 PZT , 鈮酸鋰 LiNbO3 和 氮化鋁鈧 AlScN, 或用于 MRAM 和 STT-MRAM 的材料(如 Al 2 O 3 , Ni, Fe, Cr, Co, Cu, Mn 和 Pd 等)同樣有著穩定的刻蝕均勻性.

四、刻蝕深度可控性強

上海伯東 IBE 通過調節離子束能量, 刻蝕時間等參數, 可精確控制光柵溝槽深度, 滿足不同光學性能需求(如相位匹配, 衍射效率調節).

上海伯東日本 NS IBE 離子束刻蝕光柵加工應用案例

1. 薄膜鈮酸鋰(LN)光柵耦合器制備: 薄膜鈮酸鋰在光通信等領域應用廣泛, 該工藝可實現側壁傾角 >80°, 刻蝕速率穩定, 僅用光刻膠作掩模降低了工藝復雜度. 通過調節載物臺傾角, 能為刻蝕斜波導光柵提供技術基礎, 還可主動優化波導側壁角度

2. 閃耀羅蘭光柵制作: 某研究所使用上海伯東離子束蝕刻機 10IBE 制作閃耀羅蘭光柵, 制造出的光柵比其他工藝制造的產品整體衍射效率高 25%, 實現了高衍射效率閃耀羅蘭光柵制作, 且工藝可控, 穩定.

3. AR 眼鏡斜光柵制備: 在 AR 眼鏡的斜光柵光波導制備中, 由于均勻性問題, 難以直接采用反應型刻蝕方案, 可采用 IBE 或反應離子束刻蝕 RIBE 技術. 先在基底上鍍硬掩模層, 旋涂抗蝕劑層, 經曝光圖案化后, 將抗蝕劑圖案轉移到硬掩模層, 再通過刻蝕工藝去除剩余抗蝕劑層和硬掩模, 可獲得具有出色均勻性的斜光柵.

4. GaN光柵制造: GaN 光柵在光電子器件領域具有重要應用前景, 某研究采用 IBE 工藝制造硅基 GaN 光柵, 通過研究不同蝕刻傾斜角對 GaN 光柵光學性能的影響, 建立了帶有蝕刻傾斜角的硅基 GaN 光柵結構模型, 分析了光柵厚度, GaN 膜層厚度等參數對其光學性能的影響, 為制造 GaN 反射光子器件如折射率傳感器, 耦合器等提供了理論支持.

上海伯東提供 4-8寸 IBE 離子束刻蝕機, 可以實現 ICP 或 RIE 無法進行的刻蝕, 通過干法, 納米級別材料的表面刻蝕, 幾乎滿足所有材料. 例如磁性材料, 黃金 Au, 鉑 Pt, 合金等金屬及復合半導體材料.

IBE 離子束刻蝕機離子束角度可以 ±90°任意調整, 刻蝕可以根據需要做垂直, 斜面等等加工形狀, 刻蝕均勻性 ≤±5%(部分材料 ±3%).

伯東公司超過 50年的離子刻蝕市場經驗, 擁有龐大的安裝基礎和經過市場驗證的刻蝕技術!