Локальное ионно-плазменное травление диэлектриков, инициируемое и контролируемое электронным пучком в форвакуумном диапазоне давлений

Цель проекта состоит в комплексном теоретическом и экспериментальном исследовании физических процессов генерации, транспортировки, фокусировки и отклонения электронного пучка и ионного потока малого поперечного сечения, формируемого в форвакуумном диапазоне давлений для решения задач локального ионно-плазменного травления диэлектрических материалов. Актуальность исследования определяется поиском новых способов локального травления диэлектрических материалов ионными потоками низкой (десятки и сотни электрон-вольт) энергии. Принципиальным отличием реализуемого в проекте подхода является использование в качестве основного инструмента травления электронного луча распространяющегося в форвакууме. В данных условиях электронный луч задает область поверхности диэлектрика, которая будет приобретать отрицательный заряд и величину этого заряда, соответственно сообщение энергии ионам для распыления. В качестве вспомогательного инструмента будет задействован сторонний источник плазмы, являющийся наряду с пучковой плазмой генератором ионов необходимых для травления. Таким образом, особенность работы плазменных электронных пушек в форвакуумном диапазоне давлений позволит осуществить процессы локального травления и очистки диэлектрических мишеней для последующего осаждения тонкопленочных покрытий без использования масок, что сократит количество технологических операций . Для достижения указанной цели потребуется модернизация экспериментальной установки, изготовление диагностического оборудования, отладка зондовой методики диагностики параметров пучковой плазмы и диаметра пучка в области давлений форвакуумного диапазона, а также отработка методики измерения потенциала изолированной мишени. Предполагается отладка методики контроля температуры мишени с использованием оптического пирометра. Кроме измерения параметров и характеристик электронного луча и пучковой плазмы в условиях ионно-плазменного травления и очистки электрически непроводящих материалов, планируется провести численное моделирование влияния процессов плазмы разрядов на травление и очистку, а также установить роль в данных процессах химически активного газа.