Kā F saturošā gāze korozē silīciju?

Mēs zinām, ka XEF2 un SF6, kas satur F, tiek izmantoti kā silīcija korozijas gāzes, XEF2 bieži izmanto kā izotropisko silīcija korozijas gāzi, un SF6 bieži izmanto ar CF4 kā silīcija anizotropās korozijas gāzi, tāpēc XEF2 un SF6 var aizstāt viens ar otru?

Atbilde ir nē. Galvenais iemesls ir tāds, ka abu reakcijas mehānisms ir atšķirīgs. XEF2 ir uz fluoru balstīts savienojums, kas strauji reaģē spontāni ar silīciju istabas temperatūrā. Papildus silīcija izotropiskai korozijai var veikt arī GE un SIGE sauso koroziju. Ķīmiskās reakcijas vienādojums ir:

2 xef₂(g)+si (s) → sif₄(g) +2 xe (g)

0021-02983 txz iekšējais vairogs

Šai reakcijai nav nepieciešama ārēja enerģija, lai palielinātu reakcijas aktivizācijas enerģiju, tāpēc XEF2 korozīvajam silīcijam ir zemas izmaksu īpašības. Tajā pašā laikā ražošanas blakusprodukti, SIF4 un XE, ir gaistošas ​​gāzes, kuras ir viegli izlādētas. SF6 ir arī uz fluoru balstīts savienojums, taču gandrīz neiespējami spontāni reaģēt ar silīciju istabas temperatūrā, tāpēc SF6 tiek jonizēts ar ārējās radio frekvences palīdzību, lai iegūtu f* brīvos radikāļus, un 4 f* brīvie radikāļi apvienojas ar si atomiem, lai veidotu gaistošu sif4 blakusproduktus, kas atstāj pamatnes virsmu un ir izdalīti. Vienādojums reakcijai starp SF6 un SI ir:

(1) SF → SF_x⁺+F^*+F^-+SF₆^*

(2)F^*+Si → sif₄↑

Šai reakcijai ir nepieciešama radiofrekvences, nevis tīra ķīmiska reakcija, bet gan fizikāli ķīmiskā reakcija plazmā

reakcija.

图 1 XEF2 和 SF6 分子结构示意图

Sakarā ar dažādiem mehānismiem, ar kuriem XEF2 un SF6 Etch Silicon, ir arī dažādas iespējas maskēšanas slāņa izvēlei. Xef2 kodināšanas atlases koeficients tīras ķīmiskās reakcijās ar Si un SiO2 ir lielāka par 1000: 1, savukārt SF6 kodināšanas iespēja RIE kodināšanā ar Si un SiO2 parasti ir mazāka par 100: 1. Tas nozīmē, ka dziļā silīcija procesā XEF2 var izvēlēties atbilstošo SiO2 biezumu kā vienu maskēšanas slāni atbilstoši atlases attiecībai, savukārt SF6 parasti nevar izmantot kā vienu MASKING slāni Drie, un tam ir jāveido salikts maskēšanas slānis ar fotorezistiku.

2. attēls

0021-35753 gredzena izolators txz 150mm smf

XEF2 kodināšanas silīcija ir tīra ķīmiska reakcija, gāzes molekulas var reaģēt tikai tāpēc, lai radītu koroziju, izmantojot difūziju un adsorbciju uz silīcija virsmas, tāpēc šai reakcijai ir acīmredzamāks lieluma efekts, tas ir, jo mazāks kodināšanas izmērs, jo lēnāks kodināšanas ātrums. Tāpēc, izstrādājot mikroshēmas grafisko struktūru, jāatzīmē, ka līnijas platums un atstatums dažādās vietās nav pārāk atšķirīgs.

Tajā pašā laikā XEF2 kodināšanas silīcija optimālais veids ir izmantot impulsa ventilāciju, lai ātri uzpūstu un sūknētu kodināšanas kameru, lai gāzes molekulām būtu labāka iespiešanās un tās varētu iekļūt mazākā kodināšanas zonā, un ātrais cikls varētu paātrināt blakusproduktu izlādi, tādējādi kavējot lieluma efektu.