چگونه گاز حاوی F می تواند سیلیکون را خورد؟

ما می دانیم که XEF2 و SF6 حاوی F هر دو به عنوان گازهای خوردگی سیلیکون استفاده می شوند ، XEF2 اغلب به عنوان گاز خوردگی سیلیکون ایزوتروپیک استفاده می شود و SF6 اغلب با CF4 به عنوان گاز خوردگی ناهمسانگرد سیلیکون استفاده می شود ، بنابراین آیا XEF2 و SF6 می توانند جایگزین یکدیگر شوند؟

پاسخ نه . دلیل اساسی این است که مکانیسم واکنش این دو متفاوت است . xef2 یک ترکیب مبتنی بر فلوئور است که به طور خودجوش با سیلیکون در دمای اتاق در یک سرعت سریع واکنش نشان می دهد {4} علاوه بر ایزوتروپیک ، خوردگی ایزوتروپیک از سیلیکون ، و همچنین کشتار می شود. معادله برای واکنش شیمیایی:

2 xef₂(g)+si (s) → sif₄(g) +2 xe (g)

0021-02983 txz سپر داخلی

این واکنش برای افزایش انرژی فعال سازی واکنش نیاز به انرژی خارجی ندارد ، بنابراین سیلیکون خورنده XEF2 دارای ویژگی های کم هزینه . در همان زمان ، محصولات جانبی تولید ، SIF4 و XE ، با وجود دما هستند که به راحتی تخلیه می شوند. بنابراین SF6 با کمک فرکانس رادیویی خارجی برای به دست آوردن رادیکال های f* آزاد یونیزه می شود ، و 4 f* رادیکال های آزاد با اتم های Si ترکیب می شوند تا فرآورده های ناپایدار SIF4 را که سطح بستر را ترک می کنند تشکیل دهند و تخلیه می شوند {11} معادله برای واکنش بین SF6 و SI است:

(1) SF → SF_x⁺+F^*+F^-+SF₆^*

(2)F^*+si → sif₄↑

این واکنش نیاز به مشارکت فرکانس رادیویی دارد ، نه یک واکنش شیمیایی خالص بلکه یک فیزیکوشیمیایی پلاسما

واکنش .

图 1 XEF2 和 SF6 分子结构示意图

با توجه به مکانیسم های مختلفی که توسط XEF2 و SF6 Etch Silicon ، گزینه های مختلفی برای انتخاب یک لایه ماسک وجود دارد . نسبت انتخاب اچینگ XEF2 در واکنشهای شیمیایی خالص با Si و SiO2 بیش از 1000 است: 1 ، در حالی که گزینه etching از Sf6 reder in inter in inter in in inter in} siio2 با siio2} siio2 است. که در فرآیند عمیق سیلیکون ، XEF2 می تواند ضخامت مناسب SiO2 را به عنوان یک لایه ماسک با توجه به نسبت انتخاب انتخاب کند ، در حالی که SF6 به طور کلی نمی تواند به عنوان یک لایه نقاب دار واحد برای Drie استفاده شود ، و نیاز به تشکیل یک لایه ماسک کامپوزیت با Photoresist.}}

شکل .2 نمودار شماتیک از خوردگی ایزوتروپیک و ناهمسانگرد سیلیکون

0021-35753 iSolator Ring Txz 150mm SMF

XEF2 ETCHING Silicon یک واکنش شیمیایی خالص است ، مولکول های گاز فقط می توانند برای تولید خوردگی از طریق انتشار و جذب بر روی سطح سیلیکون واکنش نشان دهند ، بنابراین این واکنش دارای یک اندازه واضح تر است ، یعنی اندازه اچ کوچکتر ، سرعت اچچینگ.}} بنابراین ، هنگام طراحی خطای خطی که باید ساختار تراشه را نشان دهد ، باید ساختار تراشه را بسازد ، {{2} متفاوت

در عین حال ، روش بهینه برای سیلیکون اچ XEF2 استفاده از تهویه پالس برای باد کردن سریع و پمپ کردن محفظه اچینگ است ، به طوری که مولکول های گازی دارای نفوذ بهتری هستند و می توانند وارد یک منطقه اچینگ کوچکتر شوند ، و چرخه سریع می تواند باعث تسریع در فرآورده های آب و هوایی شود ، در نتیجه اثر اندازه را مهار می کند.