F içeren Gaz Korrode Silikon Nasıl?

F içeren XEF2 ve SF6'nın her ikisinin de silikon korozyon gazları olarak kullanıldığını, XEF2'nin genellikle izotropik silikon korozyon gazı olarak kullanıldığını ve SF6'nın CF4 ile silikon anizotropik korozyon gazı olarak kullanıldığını, böylece XEF2 ve SF6 ile birbirleriyle değiştirilebilir mi?

Cevap hayır. Temel neden, ikisinin reaksiyon mekanizmasının farklı olmasıdır. XEF2, oda sıcaklığında hızlı bir şekilde silikon ile kendiliğinden reaksiyona giren flor bazlı bir bileşiktir. Silikonun izotropik korozyonuna ek olarak, GE ve Sige'nin kuru korozyonu da yapılabilir. Kimyasal reaksiyon denklemi:

2 XEF₂(g)+si (s) → sif₄(g) +2 xe (g)

0021-02983 txz iç kalkan

Bu reaksiyon, reaksiyonun aktivasyon enerjisini arttırmak için dış enerji gerektirmez, bu nedenle XEF2 korozif silikon düşük maliyet özelliklerine sahiptir. Aynı zamanda, üretim yan ürünleri, SIF4 ve XE, kolayca boşaltılan uçucu gazlardır. SF6 aynı zamanda flor bazlı bir bileşiktir, ancak oda sıcaklığında silikon ile kendiliğinden reaksiyona girmek neredeyse imkansızdır, bu nedenle SF6, f* serbest radikalleri elde etmek için dış radyo frekansı yardımıyla iyonize edilir ve 4 F* serbest radikalleri, substrat yüzeyini terk eden ve devredilen uçucu SIF4 büzücü oluşturmak için SI atomları ile birleşir. SF6 ve Si arasındaki reaksiyon denklemi:

(1) SF → SF_x⁺+F^*+F^-+SF₆^*

(2)F^*+Si → sif₄↑

Bu reaksiyon, saf bir kimyasal reaksiyon değil, fizikokimyasal bir plazma frekansının katılımını gerektirir

reaksiyon.

图 1 XEF2 和 SF6 分子结构示意图

XEF2 ve SF6 silikon silikonunun farklı mekanizmaları nedeniyle, bir maskeleme katmanı seçmek için farklı seçenekler de vardır. Si ve Sio2 ile saf kimyasal reaksiyonlarda XEF2'nin dağlama seçim oranı 1000: 1'den büyükken, Si ve Sio2 ile rie aşındırmasında SF6'nın dağlama seçeneği genellikle 100: 1'den azdır. Bu, derin silikon işleminde, XEF2'nin seçim oranına göre tek bir maskeleme katmanı olarak uygun Sio2 kalınlığını seçebileceği anlamına gelirken, SF6'nın genellikle Drie için tek bir maskeleme katmanı olarak kullanılamayacağı ve fotorezist ile kompozit bir maskeleme katmanı oluşturması gerektiği anlamına gelir.

Şekil 2 Silikonun izotropik ve anizotropik korozyonunun şematik diyagramı

0021-35753 halka izolatörü TXZ 150mm SMF

XEF2 gravür silikon saf bir kimyasal reaksiyondur, gaz molekülleri sadece silikon yüzeyi üzerinde difüzyon ve adsorpsiyon yoluyla korozyon üretmek için reaksiyona girebilir, bu nedenle bu reaksiyon daha belirgin bir boyut etkisine sahiptir, yani dağlama boyutu ne kadar küçük olursa, dağlama hızı o kadar yavaş. Bu nedenle, çip grafik yapısını tasarlarken, farklı alanlardaki çizgi genişliğinin ve aralığının çok farklı olmadığına dikkat edilmelidir.

Aynı zamanda, XEF2 kazınma silikon için en uygun yol, gravür odasını hızlı bir şekilde şişirmek ve pompalamak için darbe ventilasyonunu kullanmaktır, böylece gaz molekülleri daha iyi penetrasyona sahiptir ve daha küçük bir aşındırma alanına girebilir ve hızlı döngü, yan ürünlerin deşarjını hızlandırabilir, böylece boyut etkisini inhibe edebilir.