ALE,英文名Atomic Layer Etching,中文名原子层刻蚀。是和ALD相对的,均是自限性反应,一个是沉积一个是刻蚀。ALD是每个循环只沉积一层原子,ALE是每个循环只刻蚀一层原子。
ALE的刻蚀原理

如上图,是用Cl2刻蚀Si的ALE反应示意图。
第一步:向工艺腔中通入刻蚀气体Cl2,Cl2吸附在目标材料Si上并与之发生反应,生成SiClx,不过这个反应是自限性反应,即只吸附一层分子后化学反应即停止。反应方程式为:
Si+Cl2==》SiClx
第二步:将腔室中多余的未反应气体清除,以确保下一步离子轰击时不会发生额外的化学反应。
第三步:使用低能量的氩离子定向轰击,物理去除该反应产物 SiClₓ,从而暴露出新的一层目标材料。离子能量需要被精确控制,使其仅去除反应层而不会攻击下方未化学吸附的基底材料。
第四步:在完成低能Ar离子轰击后,反应的副产物会变成挥发性产物,需要通过真空泵系统排出反应腔室。
通过不断地重复该循环,最终达到精确刻蚀的目的。
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原文标题:什么是原子层刻蚀(ALE)?
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