氩离子入射角度对坡莫合金刻蚀速率影响研究  

Study on influence of incident angle of Ar ion on etching rate of permalloy

作　　者：李华[1] 郭党委[1] 

机构地区：[1]兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室,物理科学与技术学院,甘肃兰州730000

出　　处：《实验技术与管理》2015年第6期51-54,共4页Experimental Technology and Management

基　　金：国家自然科学基金项目(51202102);兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室开放课题(MMM2014014);高等学校仪器设备和优质资源共享系统项目管理中心项目(CERS-1-89)的经费支持

摘　　要：利用磁控溅射法在单晶硅基底上制备了200nm厚的坡莫合金薄膜,然后利用能量为500eV、束流密度为1mA/cm2的氩离子束分别以不同的入射角度对薄膜进行刻蚀。采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、多晶X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)对沉积薄膜的成分、晶体结构和微观形貌进行了测试和分析。利用探针式表面轮廓分析仪测量研究坡莫合金(Ni81Fe19)薄膜刻蚀速率与离子入射角度的关系。实验结果发现:随着氩离子束入射角度变大,坡莫合金薄膜的刻蚀速率逐渐变大;当氩离子束入射角度为50°时,刻蚀速率达到最大值(60nm/min);随着氩离子束入射角度进一步增大到80°,刻蚀速率迅速降低到极小值。The permalloy thin films with thickness of 200 nm are prepared on Si （111） substrates by radio- frequency （RF）magnetron sputtering at room temperature. And then, the films are etched by Ar ion beam with different incident angles under a beam accelerating voltage of 500 eV and a beam current density of 1 mA/cm2. Composition, structure and morphology of the as-deposited permalloy thin films are characterized by inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy （ICP-OES）,X-ray diffraction （XRD）and field emission scanning electron microscopy （FESEM）. The relationships between etching rates of permalloy （Ni81 Fe19 ）thin film and the Ar ion beam incident angles are investigated by using surface profilometry. The results show that the etching rate of permalloy （Ni81 Fe19 ）thin film increases with increasing the Ar ion beam incident angle from 0° to 50°. When the Ar ion beam incident angle reaches 50°, the maximum etching rate （60 nm/min）of permalloy （Ni81Fe19） is obtained. With further increasing the Ar ion beam incident angle up to 80°, the etching rate decreases rapidly to a minimum.

关 键 词：坡莫合金 离子束 刻蚀速率 入射角影响 

分 类 号：TB383[一般工业技术—材料科学与工程] TN405.98[电子电信—微电子学与固体电子学]