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使用六氟化硫 (SF 6 ) 等离子体对硅 (Si ) 进行低偏压蚀刻是制造电子设备和微机电系统 (MEMS) 的宝贵工具。这种蚀刻提供了几乎各向同性的蚀刻行为，因为低电压偏置不会为离子提供足够的垂直加速度和动能。由于这种近乎各向同性的行为，上述等离子体蚀刻可作为湿法蚀刻的替代方案，例如在 MEMS 和光学应用中，因为它提供了更清洁、更精确的可控工艺。然而，各向同性的程度以及最终的表面轮廓仍然难以控制。在这项工作中，我们将三维特征尺度地形模拟应用于 Si 中的低偏压 SF 6 蚀刻实验，以帮助工艺开发并研究控制最终表面几何形状的物理蚀刻机制。我们通过准确再现三个不同的实验数据集并详细讨论地形模拟中涉及的现象学模型参数的含义来实现这一点。我们表明，与传统的严格各向同性和自下而上的方法相比，我们的现象学自上而下的通量计算方法更准确地再现了实验结果。反应堆负载效应被视为模型蚀刻速率的普遍降低，这通过比较不同负载状态下模拟的蚀刻深度与实验确定的蚀刻深度得到支持。我们的模型还能够使用给定反应堆配置的单个参数集，准确地再现不同掩模开口和蚀刻时间的报告沟槽几何形状。因此，我们提出模型参数，特别是平均有效粘附系数，可以作为反应堆配置的代理。我们提供了一个经验关系，将反应堆配方的平均粘附系数与可测量的蚀刻几何各向同性程度联系起来。这种经验关系可以在实践中用于 (i) 估计独立实验的平均有效粘附系数和 (ii) 微调蚀刻几何形状。
低偏压六氟化硫等离子体蚀刻硅的现象学建模
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