Jak koroduje plyn obsahující F?

Víme, že XEF2 a SF6 obsahující F se používají jako křemíkové korozní plyny, XEF2 se často používá jako izotropní křemíkový korozní plyn a SF6 se často používá s CF4 jako křemíkový anisotropní korozní plyn, takže lze XEF2 a SF6 nahradit za sebe?

Odpověď zní ne. Základním důvodem je, že reakční mechanismus obou je jiný. XEF2 je sloučenina na bázi fluoru, která reaguje spontánně s křemíkem při pokojové teplotě rychlým rychlostí. Kromě izotropní koroze křemíku lze také provést suchou korozi GE a Sige. Rovnice pro chemickou reakci je:

2 xef₂(g)+Si (s) → Sif₄(g) +2 xe (g)

0021-02983 TXZ Vnitřní štít

Tato reakce nevyžaduje externí energii ke zvýšení aktivační energie reakce, takže XEF2 korozivní křemík má vlastnosti nízkých nákladů. Současně jsou vedlejší produkty, SIF4 a XE, těkavé plyny, které se snadno vypouštějí. SF6 je také sloučenina na bázi fluoru, ale je téměř nemožné spontánně reagovat s křemíkem při pokojové teplotě, takže SF6 je ionizován pomocí externí radiofrekvenční frekvence pro získání f* volných radikálů a 4 f* volných radikálů se spojí s atomy SI, aby se vytvořily volatilní vedlejší produkty, které ponechávají substrátovou plochu a jsou propuštěny. Rovnice pro reakci mezi SF6 a SI je:

(1) SF → SF_x⁺+F^*+F^-+SF₆^*

(2)F^*+SI → SIF₄↑

Tato reakce vyžaduje účast rádiové frekvence, nikoli čisté chemické reakce, ale plazmové fyzikálně -chemické

reakce.

图 1 xef2 和 Sf6 分子结构示意图

Vzhledem k různým mechanismům, kterými XEF2 a SF6 Etch Silicon, existují také různé možnosti pro výběr maskovací vrstvy. Poměr výběru leptání XEF2 v čistých chemických reakcích s SI a SIO2 je větší než 1000: 1, zatímco možnost leptání SF6 při leptání RIE s Si a SiO2 je obecně menší než 100: 1. To znamená, že v procesu hlubokého křemíku si může XEF2 vybrat vhodnou tloušťku SIO2 jako jednu maskovací vrstvu podle poměru výběru, zatímco SF6 obecně nelze použít jako jednu maskovací vrstvu pro drie a musí vytvořit kompozitní maskovací vrstvu s fotorezistou.

Obr.2 Schematický diagram izotropního a anizotropního koroze křemíku

0021-35753 izolátor prstenu txz 150 mm smf

LETCHINGEMON XEF2 je čistá chemická reakce, molekuly plynu mohou reagovat pouze k vytvoření koroze pomocí difúze a adsorpce na povrchu křemíku, takže tato reakce má zjevnější účinek velikosti, tj. Čím menší je velikost leptání, čím pomalejší je rychlost leptání. Proto při navrhování grafické struktury ChIP je třeba poznamenat, že šířka linie a mezera v různých oblastech se příliš neliší.

Současně je optimálním způsobem pro leptací křemík XEF2 použití pulzní ventilace k rychlému nafouknutí a čerpání leptané komory, takže molekuly plynu mají lepší pronikání a mohou vstoupit do menší oblasti leptání a rychlý cyklus může urychlit výtok vedlejších produktů, čímž se inhibuje efekt velikosti.