刻蚀技术

由于***束不同，刻蚀技术可以分为光刻蚀（简称光刻）、X射线刻蚀、电子束刻蚀和离子束刻蚀，其中离子束刻蚀具有分辨率高和感光速度快的优点，是正在开发中的新型技术。

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反应离子刻蚀的原理

在反应离子刻蚀中，气体放电产生的等离子体中有大量化学活性的气体离子，这些离子与材料表面相互作用导致表面原子产生化学反应，生成可挥发产物。这些挥发产物随真空抽气系统被排走。随着材料表层的“反应-剥离-排放”的周期循环，材料被逐层刻蚀到特定深度。除了表面化学反应外，带能量的离子轰击材料表面也会使表面原子溅射，产生一定的刻蚀作用。所以，反应离子刻蚀包括物理和化学刻蚀两者的结合。

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刻蚀气体的选择

对于多晶硅栅电极的刻蚀，腐蚀气体可用Cl2或SF6，要求对其下层的栅氧化膜具有高的选择比。刻蚀单晶硅的腐蚀气体可用Cl2/SF6或SiCl4/Cl2；刻蚀SiO2的腐蚀气体可用CHF3或CF4/H2；刻蚀Si3N4的腐蚀气体可用CF4/O2、SF6/O2或CH2F2/CHF3/O2；刻蚀Al（或Al-Si-Cu合金）的腐蚀气体可用Cl2、BCl3或SiCl4；刻蚀W的腐蚀气体可用SF6或CF4；刻蚀光刻胶的腐蚀气体可用氧气。对于石英材料，可选择气体种类较多，比如CF4、CF4 H2、CHF3 等。我们选用CHF3 气体作为石英的腐蚀气体。其反应过程可表示为：CHF3 e——CHF 2 F (游离基) 2e，SiO 2 4F SiF4 (气体) O 2 (气体)。SiO 2 分解出来的氧离子在高压下与CHF 2 基团反应， 生成CO ↑、CO 2↑、H2O ↑、O F↑等多种挥发性气体 [3] 。

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离子束刻蚀

离子束刻蚀是利用具有一定能量的离子轰击材料表面，使材料原子发生溅射，从而达到刻蚀目的.把Ar、Kr或Xe之类惰性气体充入离子源放电室并使其电离形成等离子体，然后由栅极将离子呈束状引出并加速，具有一定能量的离子束进入工作室，射向固体表面撞击固体表面原子，使材料原子发生溅射，达到刻蚀目的，属纯物理过程。