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	反應離子刻蝕（RIE）
          

          
通常,干法刻蝕可分為三類:濺射（物理）刻蝕,等離子刻蝕PIE（PE）和反應離子刻蝕RIE。
          

          
物理刻蝕
          
濺射（          物理）刻蝕的特點是物理作用,惰性氣體經電離后的氣體離子轟擊刻蝕樣品表面發生濺射,從而達到刻蝕的目的。其方向性好,但選擇性差,刻蝕的速率決定于刻蝕膜的濺射率。

          
	
          

          
化學刻蝕
          
等離子刻蝕（化學刻蝕）工藝是利用氣體在高頻電場中輝光時產生的化學活性基與欲刻蝕的材料發生化學反應來進行選擇性刻蝕的方法,反應生成揮發性物質被抽走:另一方面,輝光放電等離子體具有一定的電離氣體離子,在電場的作用下會向樣品表面轟擊,起到促進化學反應的作用,加速刻蝕的進行?？偟膩碚f,這種工藝的各向異性差,且過刻蝕時產生倒蝕現象。PE是各向同性腐蝕技術,即同一種材料沿多個方向進行均勻腐蝕,腐蝕后金屬化層與介質層間的接觸面積減小,金屬化層會向上升高,脫離介質層,容易造成樣品新的失效模式。          

          
	化學刻蝕
          

          
反應離子刻蝕
          
把物理作用的濺射刻蝕與化學反應的等離子刻蝕結合起來,就是反應離子刻蝕(RIE)。反應離子刻蝕的機理就是RF濺射刻蝕工藝通過以反應性氣體或摻入反應性氣體于惰性氣體中,因而使RIE既有離子轟擊作用,又有化學反應。速度快,方向性均好。          

          
	反應離子刻蝕RIE原理圖
          

          

          
	反應離子刻蝕(RIE)的原理
          

          
反應離子刻蝕與等離子刻蝕去鈍化層有相似之處,在RIE過程中,既有輝光放電條件下活性氣體粒子與固態si表面的化學反應過程,也有這些能量很大的粒子轟擊濺射si表面的物理過程。后一過程有助于清除表面吸附物,并引起固體表面晶格損傷,在表面幾個原子層內形成激活點,這些活性點便于游離基的化學反應,增加腐蝕速率。同時,這種轟擊腐蝕作用有助于提離刻蝕側墻的垂直性。
          

          
反應離子刻蝕（RIE）是主要利用氟基氣體，以及氧氣氬氣等組合，通過啟輝放電，使得反應腔室氣體產生等離子體，其主要包括分裂形成具有化學活性的活性自由基，電離形成更多的電子和離子。RIE系統原理如圖1所示，啟輝放電過程中，產生的活性自由基F到達薄膜表面進行化學反應，產生的揮發性物質隨廢氣排出，而帶電離子則對薄膜進行物理轟擊，二者相互促進刻蝕，以得到良好的形貌。          

          
	SF6 刻蝕原理
          
	SF6 刻蝕原理
          
RIE兼具了材料選擇性和方向性，是各向異性刻蝕技術，刻蝕方向垂直于材料表面，刻蝕后金屬化層與介質層之間的接觸面積不會減小。
          

          

          
	PE（等離子蝕刻）模式和RIE（反應離子蝕刻）模式之間的差異：
          

          
	PE等離子刻蝕
          
	PE蝕刻過程是各向同性的，這意味著等離子體從各個方向沖擊到工件上。腐蝕是無方向性的。
          
	RIE反應離子刻蝕
          
	RIE刻蝕過程是各向異性的;這意味著定向等離子幾乎垂直地撞擊工件
          
	 
          

	
          


          



          
	
          
    	
          
        	
        
          
        
          
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