離子束刻蝕技術是從20世紀70年代起隨著固體器件向亞微米級線寬方向發(fā)展而興起的一種超精細加工技術，它是利用離子束轟擊固體表面時發(fā)生濺射效應來剝離加工器件上所需要的幾何圖形的。
　　
　　離子束刻蝕這種工藝與機械加工、化學腐蝕、等離子體腐蝕、等離子體濺射等工藝相比較，具有以下特點：①對加工材料具有非選擇性，任何材料包括導體、半導體、絕緣體都可以刻蝕。②具有超精細的加工能力。它能刻蝕加工非常精細的溝槽圖形，是屬于微米級和亞微米級加工，甚至能刻出0. 008μm的線條。③刻蝕的方向性好，分辨率高。它的樣品在真空中被準直的離子束定向轟擊，是一種方向性刻蝕，可以克服化學濕法中不可避免的鉆蝕現(xiàn)象，刻蝕的圖形邊緣陡直、清晰。分辨率高。精度可達0.1μm～0 .01μm，表面粗糙度優(yōu)于0.05μm。④加工性靈活，重復性好。因為離子束的束流密度、能量、入射角、工件臺的移動或旋轉(zhuǎn)速度等工作參數(shù)，能夠在相當寬的范圍內(nèi)獨立地、準確地控制，因而容易得到不同樣品的z*佳加工條件，既能控制線條的邊壁斜度，又能控制溝槽深度按一定函數(shù)變化。（按一定函數(shù)變化的溝槽深度稱為深度加權）。⑤離子束刻蝕的缺點是存在著濺射材料的重新沉積（再沉積效應）現(xiàn)象。有待在實踐中加以解決。
　　
　　離子束刻蝕分三種類型，即濺射刻蝕、反應刻蝕和混合刻蝕。
　　
　　(1)濺射刻蝕
　　
　　濺射刻蝕是基于荷能惰性離子對表面的物理濺射，它包括等離子體刻蝕和離子束刻蝕兩種方法。前者，被刻蝕的樣品置于負極，由直流或高頻形成的惰性氣體等離子體直接和樣品作用。后者，離子束取自離子源或槍，可以聚焦、偏轉(zhuǎn)，然后引向樣品。
　　
　　(2)反應刻蝕
　　
　　反應刻蝕是利用活性粒子的化學作用對表面進行刻蝕，它包括等離子體反應刻蝕和化學活性游離根或非飽和鍵化合物刻蝕兩種方法。在等離子體反應刻蝕中，樣品置于化學活性氣體或蒸氣形成的等離子體區(qū)中，依靠離子和電子的誘導或強化刻蝕劑與被刻蝕材料之間的化
　　
　　學效應，使之產(chǎn)生揮發(fā)性產(chǎn)物，排除出真空系統(tǒng)，從而達到對樣品刻蝕的目的。在利用化學活性游離根或非飽和鍵化合物刻蝕中，置于真空室中的樣品與氣體的電弧區(qū)是分開的。依靠從電弧區(qū)中引出的中性游離根或活性分子與樣品起化學反應而達到對樣品刻蝕的目的。
　　
　　(3)混合刻蝕
　　
　　混合刻蝕是既有物理濺射又有化學腐蝕作用的刻蝕方法。產(chǎn)生物理濺射的粒子是活性離子，故常稱離子反應刻蝕或反應離子刻蝕。它又可分為以下三種類型：
　　
　?、俜磻獮R射刻蝕。它和等離子體反應刻蝕基本相似，樣品也置于活性氣體形成的等離子體區(qū)內(nèi)。但混合刻蝕中的離子能量較高( >100eV)，因而濺射作用增加（濺射率≥0.1原子/離子）。這時既有反應刻蝕作用又有離子濺射作用。
　　
　?、陔x子束反應刻蝕。從離子源中引出化學活性離子，使其直接和樣品相互作用，離子束可以聚焦、偏轉(zhuǎn)和調(diào)節(jié)。
　　
　?、垭x子束強化反應刻蝕?；钚詺怏w和惰性氣體離子通過各自的通道，互不相關地、但同時到達被刻蝕樣品的表面。它的突出優(yōu)點是可以分別地、準確地監(jiān)測、控制二者的參數(shù)。
　　
　　離子束刻蝕作為一種超精細加工工藝，廣泛地用于超大規(guī)模集成電路、動壓氣體軸承、聲表面波器件、磁泡儲存器、集成光學、電荷耦合器件、計量光柵、透射電子顯微鏡用樣品等刻蝕精細溝槽圖形；減薄各種材料和拋光；清洗高精度表面。在國外，自1965年用離子束刻蝕出0 .25μm的超精細集成電路線條以來，這種技術得到迅速發(fā)展和廣泛應用。離子束刻蝕設備已從實驗室到生產(chǎn)線，從用惰性氣體到用反應性氣體，從手動到自動，發(fā)展到包括有終點控制和自動裝卸片在內(nèi)的全自動控制。離子源陽極直徑從50mm～350mm，并從單一功能刻蝕發(fā)展到可做濺射沉積和表面改性等工藝。國內(nèi)生產(chǎn)的離子束刻蝕設備，已在動壓氣體軸承變寬線條的刻蝕加工、聲表面波溝槽柵（包括深度加權的刻蝕）、紅外器件、光柵等固體器件的刻蝕加工得到應用。