離子束清洗（ion beam cleaning）把離子束拋光的原理套用於清洗晶片表面，稱為離子束清洗。與其他清洗方法相比，離子束清洗具有無沾污、表面結構完整、無微坑等優點。
基本介紹
- 中文名：離子束清洗
- 外文名：ion beam cleaning
- 原理：離子束拋光
- 優點：無沾污、表面結構完整
- 材料選擇：不受種類限制
- 作用：提高膜的附著力
簡介,特點,作用,注意事項,
簡介
離子束清洗是最早的離子束技術套用之一，也是所有其他清洗方法中最徹底的剝離式清洗方法。採用幾百電子伏的Ar離子束轟擊材料樣品表面，在較高真空度條件下去除表面污染層，可以達到徹底清洗的目的。
離子束清洗不受材料種類的限制(金屬、絕緣體、半導體、氧化物及其他化合物均可)，並可實現整體或局部清洗和複雜結構的清洗。
特點
在所有乾性和濕性清洗材料表面的方法中，離子束清洗表面的作用最為徹底，而且清洗工藝靈活性最強。即使與一般離子束轟擊方法比較，由於離子束定向性強，工作氣體壓強低和離子濺射參數易於單獨控制，因此這種清洗方法從技術上說獨具一格。例如，採用傾斜入射離子束濺射襯底表面時，不僅可徹底清除表面的雜質異物層，而且可以同時拋光表面，改善表面的微粗糙度和提高在其上生長的晶粒的均勻性。
如果清洗只是為了去除襯底表面異物層，則離子轟擊造成的表面損傷、形成摻氣原子和表面結構再造等並不重要。而且，離子東轟擊產生的這類表面特徵往往有利於增強薄膜的附著力。在維持清洗表面溫度足夠低的條件下，採用500eV-1 000eV能量的惰性氣體離子束轟擊即可收到滿意的表面清洗效果。
如果清洗的材料不允許離於束轟擊造成表面晶態的嚴重損傷，過分改變表面材料成分的配比和表面的物理及化學性質。通常認為，只要使用的離子東能量足夠低就可以進行安全清洗的看法可能有誤，針對不同的清洗材料對象、材料結構及性質的特點，應該明確不同的離子能量足夠低的定量標準。
作用
清洗的重要作用之一是提高膜的附著力。例如，在Si襯底上沉積Au膜，經Ar離子束清洗可去除表面碳氫化合物及其他污染物，明顯改善Au的附著力。對不同的清洗對象可用不同的離子，如對C和油類可用O+離子束清洗，O2去除殘留光刻膠特別有效。
注意事項
清洗過程中，離子轟擊使表面形成損傷，如果能量控制在200eV左右，則形成的輕度損傷可極大的增強附著力,在某些情況已成為必不可少的工藝步驟。例如，用Ar離子束清洗去除Ga0.5Al0.5Sb表面氧化物，250eV的離子能量不能得到滿意結果，需提高到500eV，這可能會引起超強度的損傷。因此採用兩步工藝法，即初始用較高能量，而後用低能大束流處理損傷層。如果採用IBAE(Cl2/Ar+)清洗效果更佳。
