什么是原子層刻蝕（ALE）？

知識(shí)星球（星球名：芯片制造與封測(cè)技術(shù)社區(qū)，星球號(hào)：63559049）里的學(xué)員問：聽說過ALD，但是很少聽過ALE，麻煩講解下ALE的原理ALE，英文名Atomic Layer Etching，中文名原子層刻蝕。是和ALD相對(duì)的，均是自限性反應(yīng)，一個(gè)是沉積一個(gè)是刻蝕。ALD是每個(gè)循環(huán)只沉積一層原子，ALE是每個(gè)循環(huán)只刻蝕一層原子。

ALE的刻蝕原理？

如上圖，是用Cl2刻蝕Si的ALE反應(yīng)示意圖。

第一步：向工藝腔中通入刻蝕氣體Cl2，Cl2吸附在目標(biāo)材料Si上并與之發(fā)生反應(yīng)，生成SiClx，不過這個(gè)反應(yīng)是自限性反應(yīng)，即只吸附一層分子后化學(xué)反應(yīng)即停止。反應(yīng)方程式為：
Si+Cl2==》SiClx

第二步：將腔室中多余的未反應(yīng)氣體清除，以確保下一步離子轟擊時(shí)不會(huì)發(fā)生額外的化學(xué)反應(yīng)。

第三步：使用低能量的氬離子定向轟擊，物理去除該反應(yīng)產(chǎn)物 SiCl?，從而暴露出新的一層目標(biāo)材料。離子能量需要被精確控制，使其僅去除反應(yīng)層而不會(huì)攻擊下方未化學(xué)吸附的基底材料。

第四步：在完成低能Ar離子轟擊后，反應(yīng)的副產(chǎn)物會(huì)變成揮發(fā)性產(chǎn)物，需要通過真空泵系統(tǒng)排出反應(yīng)腔室。通過不斷地重復(fù)該循環(huán)，最終達(dá)到精確刻蝕的目的。

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