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摘要
? ? ? 介紹了用聚四氟乙烯聚合物覆蓋石英反應(yīng)器中二氯化碳F2/O2等離子體刻蝕硅的基本結(jié)果。以刻蝕聚四氟乙烯聚合物為代價(jià)，建立了在活性輸送化學(xué)活性粒子(CAP)條件下，等離子體CCl2F2/O2中硅刻蝕(PCE)的等離子體化學(xué)非一致性模型。進(jìn)行高達(dá)180 mkm的硅深度蝕刻30分鐘。然而硅的深度蝕刻的各向異性較低。
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介紹
? ? ? 納米和微機(jī)電設(shè)備和系統(tǒng)的發(fā)展帶來了與微電子學(xué)在電子學(xué)領(lǐng)域同樣的工程革命。微電子力學(xué)的基礎(chǔ)是微電子技術(shù)中先進(jìn)的表面微加工與體積加工和新材料的使用以及物理效應(yīng)的結(jié)合。創(chuàng)建了新的體積構(gòu)造元素大厚度的膜、梁、腔、孔。它在微型發(fā)動(dòng)機(jī)、微型機(jī)器人、微型泵、各種物理參數(shù)(壓力、加速度、溫度等)傳感器的超靈敏、微型光學(xué)等領(lǐng)域取得了進(jìn)展。
納米和微機(jī)電系統(tǒng)的技術(shù)方面
? ? ? 微系統(tǒng)工程產(chǎn)品制造中三維制造模型的基本工具是初始材料的深度各向異性等離子體蝕刻。制造微機(jī)電系統(tǒng)(微系統(tǒng)工程領(lǐng)域最先進(jìn)的方向)的世界經(jīng)驗(yàn)是基于硅的廣泛使用——廉價(jià)且可獲得的材料。在這方面，開發(fā)硅的等離子體化學(xué)蝕刻工藝的工作是迫切的。對(duì)微系統(tǒng)工程技術(shù)基礎(chǔ)發(fā)展特點(diǎn)的分析表明，它與微電子制造的經(jīng)典技術(shù)接受有著重要的區(qū)別。微機(jī)械元件的厚度可以比它們?cè)诒砻嫔系某叽绱蟮枚唷?/span>
? ? ? 因此，有必要開發(fā)比傳統(tǒng)微電子技術(shù)具有更高速度、選擇性、各向異性和蝕刻均勻性的硅等離子體化學(xué)蝕刻工藝。這些要求迫使硅的等離子體化學(xué)蝕刻工藝進(jìn)行徹底重組。
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PCE系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)協(xié)調(diào)變頻的控制
? ? ? 在圖3給出了反應(yīng)器中硅存在和不存在時(shí)量規(guī)電流的依賴性。從分析圖中可以看出。3可以得出結(jié)論，濾光片干涉的蝕刻速度測(cè)量是對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物不敏感，對(duì)CAP不敏感。儀表電流的減少證明了在反應(yīng)堆中存在硅。我們確定，硅蝕刻的等離子體化學(xué)過程在面積擴(kuò)散中進(jìn)行。這就是限制了氟的原子和離子到硅樣品的階段傳遞。在這種情況下，進(jìn)入硅的反應(yīng)器會(huì)導(dǎo)致其破壞的額外通道的形成，而氟原子的共同濃度也會(huì)降低。氟的原子數(shù)功率也相應(yīng)地減小。結(jié)果，在λmax=626nm范圍內(nèi)的輻射強(qiáng)度減小，規(guī)范的電流也減小。硅的蝕刻的產(chǎn)物則相反，如果儀表對(duì)它們做出反應(yīng)，其信號(hào)（光電流）就會(huì)增加。
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圖3 在反應(yīng)器中存在和不存在樣品硅時(shí)，傳感器的電流的依賴性
負(fù)荷效應(yīng)研究
? ? ? 加載效應(yīng)的研究在兩種過程穩(wěn)定模式下進(jìn)行：一種支持，陽極電流的意義，另一種支持，傳感器電流在樣品面積變化時(shí)的意義。在恒定的陽極電流下的蝕刻模式的參數(shù)如下：陽極0、4A的電流、柵極40-125mА的電流、氧20單元的流動(dòng)（3升/小時(shí)），流量80單元（25、2升/小時(shí)），反應(yīng)器位置（距離輸入）等于12厘米，蝕刻時(shí)間為5分鐘，工作壓力14-18單元。收到的結(jié)果如圖所示 6。傳感器恒定電流下硅蝕刻結(jié)果如圖所示 7。
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圖6?在陽極的恒定電流下的加載效應(yīng)的顯示
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圖7 加載過程的顯示
結(jié)論
? ? ? 實(shí)驗(yàn)表明，蝕刻以PHE模式通過，中性原子氟對(duì)結(jié)構(gòu)形成的基本影響是電性的。底切蝕刻相當(dāng)強(qiáng)烈，這是因?yàn)榉釉诎疾蹅?cè)壁上的化學(xué)吸附幾率相同，而且是在同一天。取向?yàn)?100)的硅樣品的蝕刻深度比取向?yàn)?111)的樣品稍微深一點(diǎn)。
? ? ? 作為一個(gè)整體，在主動(dòng)輸送CAP的條件下，在等離子體CCl2F2中的硅的等離子體化學(xué)蝕刻的不一致模型是以蝕刻特氟隆聚合物為代價(jià)構(gòu)建的。在可能接收到蝕刻的大選擇性和各向異性的條件下，硅的蝕刻速度高達(dá)6.5 m/min，這有助于在微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)中使用所開發(fā)的工藝。
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