反应离子刻蚀（rie反应离子刻蚀）

什么是反应离子刻蚀？

这种蚀刻过程同时具有物理和化学作用。辉光放电在十分之几到几十Pa的低真空中进行。硅片处于阴极电位，放电时大部分电位落在阴极附近。大量带电粒子被垂直于硅片表面的电场加速，垂直入射到硅片表面，以巨大的动量进行物理刻蚀。同时，它们也与薄膜表面发生强烈的化学反应，产生化学腐蚀。选择合适的气体成分，既可以获得理想的刻蚀选择性和刻蚀速度，又可以缩短活性基团的寿命，有效抑制了这些基团在薄膜表面附近扩散引起的横向反应，大大改善了刻蚀各向异性。反应刻蚀是VLSI技术中一种很有前途的刻蚀方法。

什么叫反应离子束刻蚀

蚀刻离子束蚀刻是一种利用离子束作为蚀刻手段来达到蚀刻目的的技术。它的分辨率受到进入衬底的粒子的路径范围和离子能量耗尽过程的限制。离子束的最小直径约为10nm，离子束刻蚀的最小结构可能不小于10nm。目前聚焦离子束刻蚀的束斑可以达到100nm以下，最小10nm，获得最小线宽12nm的加工结果。与电子和固体的相互作用相比，离子在固体中的散射效应更小，速度小于50nm的刻蚀可以在更快的直写速度下进行，因此聚焦离子束刻蚀是纳米加工的理想方法。此外，外聚焦离子束技术的另一个优点是可以在计算机控制下通过无掩模注入甚至显影刻蚀直接制造各种纳米器件结构。但在离子束加工过程中，损伤问题突出，离子束加工精度不易控制，控制精度不够高。

反应离子刻蚀中如果存在鞘层，那么负离子如氟离子如何达到样品表面并与样品反应

这是反应离子刻蚀系统的示意图。一般反应离子刻蚀机的整个真空壁作为阳极和阴极接地，功率电极阴极侧的接地屏蔽可以按照一定的工作压力和配比防止功率电极上的腐蚀性气体充满整个反应室。反应室内的腐蚀性气体伴随着在强电场和气体分子或原子的作用下被高频电场加速的杂散电子。当电子能量达到一定水平时，随机碰撞转变为非弹性碰撞，产生二次电子发射，它们进一步与气体分子碰撞，不断激发或电离气体分子。这种激烈的碰撞引起电离和复合，当产生和消失电子的过程达到平衡时，放电就能持续维持。非弹性碰撞产生的离子电子和自由基(自由原子或原子团)也称为等离子体工具。它具有很强的化学活性，能与被刻蚀样品表面的原子反应生成挥发性物质，从而达到刻蚀样品表面的目的。同时，由于阴极附近的电场方向垂直于阴极表面，在一定的工作压力下高能离子垂直轰击样品表面，反应离子刻蚀具有良好的各向异性。