硅的深刻蚀技术 硅RIE 刻蚀的基本原理 含有F, Cl, Br ，I 单质或者化合物气体均可以作为硅的刻蚀剂， 添加一些辅助气体有助于提高它的选择性， 常 用 刻蚀剂组 合如 ： CF4/O2, CF2CL2, CF3CL, SF6/O2/CL2，CCL4, NF3, CCL4, CHF3 等 不管上述哪一种化合物作为刻蚀剂，在等离子体中都会存在大量的卤素原子，它们以化学吸附方式与硅表面结合，在没有外力作用的情况下，反应生成的产物分离的速率很慢，特别是 Cl,Br ,I 原子更是如此，构成了 Si 与其它活性成份进一步接触的障碍，但是，当它们得到电子之后，就会与 Si 一起离开表面， 所以，重掺杂的N 型硅会显著增加自发反应的速度。 这种反应是热力学上自发进行的反应，只要使它们相遇便能够促成反应，因此它是各向同性的，从热力学观点出发，按照 F, Cl, Br, I 顺序，它们与 Si 自发反应的能力逐渐减弱，I 并不常用，可能是它的蒸汽压比较低，与硅的化合物不那么稳定。 各向同性刻蚀的典型剖面 高深宽比刻蚀的机理 RIE 刻蚀效应被分为两种机制： 溅射刻蚀 化学反应刻蚀 研究表明，具有20-40eV 以上能量的粒子均有可能通过轰击而使固体表面的原子脱离原来位置，形成溅射刻蚀，它主要是借助离子轰击实现的。前面曾经讲到离子束刻蚀，方向性是它的重要特征。 化学刻蚀则是借助接触吸附，各向同性地进行，它主要是中性粒子完成的，它的存在需要满足两个方面的条件： 1.体系中存在能够形成挥发性化合物的基础物质，并且能够扩散到达硅表面 2.最终要挥发的化合物必须有足够的稳定性，以便它一旦形成，便有足够稳定性以减少再次分解的几率。 同时，要创造条件促成其尽快脱离反应界面，如低气压等 其实简单地将它们二者相加并不能很好地解释各种实验现象，研究人员发现，中性粒子化学作用与离子轰击相结合所能够产生的刻蚀速率，会十倍于它们单独作用的速率和。 过程因素 刻蚀速率 化学刻蚀 溅射刻蚀 这种倍增的效应被认为是通过提供反应活化能的原理实现的： 对于一个普通的化学反应，按照动力学观点，其刻蚀速率： 其中Ea 是该反应所需要的活化能，也许离子轰击提供了这一克服势垒所必须的能量。 据此给出的反应机理如下： 活性原子（团）因扩散而与刻蚀面接触，进而吸附，形成类似配位化合物的弱相互作用结合，在吸附原子与硅原子之间所形成的弱化学键因卤素原子相对较强的电负性而将电子较多地拉向己方，但是因为没有足够的能量将其俘...
