等離子刻蝕

等離子體刻蝕是通過等離子體中活性粒子與材料表面原子發生化學或物理反應,生成揮發性產物從而實現材料去除的過程。

等離子刻蝕示意圖

等離子刻蝕按反應機理類型主要分為物理、化學性刻蝕以及反應離子刻蝕三種。其中物理性刻蝕又稱為濺射刻蝕。

物理刻蝕

物理刻蝕屬于純粹的物理過程，主要通過等離子體中的離子與物質表面分子發生的濺射反應(sputtering reaction)來實現。高速運動的離子撞擊物質表面分子，當碰撞傳導的能量超過原子的結合能足以使其逃逸物體表面時，就會發生物理濺射反應。與典型的濺射技術中的能量要求相比，等離子體中離子的能量相對較低，因此濺射反應發生率還是比較低的濺射產物非常少。

(如Ar+)對基片表面的撞擊，以離子能量損失為代價, 將基片表面的原子濺射出來，形成刻蝕效果。物理刻蝕速度較快，具有各向異性，但選擇性差， 刻蝕效果不理想。

化學反應刻蝕

化學反應刻蝕是一種或者多種反應氣體被激發成等離子態后，所形成的活性粒子或者活性基團與被刻蝕物體進行化學反應，形成易揮發的反應產物，從而達到刻蝕效果?；瘜W刻蝕具有高度選擇性，但不具有方向性。

典型的等離子刻蝕反應為：

F^*+Si→FSi₄

反應離子性刻蝕（RIE）

包括反應離子的濺射；化學刻蝕過程中副產物的物理濺射；形成刻蝕表面?？涛g過程中，物理刻蝕與化學刻蝕同時發生，刻蝕速率比單一的物理或化學刻蝕速率快，反應離子性刻蝕既有方向性又有選擇性。

等離子體刻蝕往往是上述幾種反應的綜合，既包含物理刻蝕，也包括化學反應刻蝕，但氣相化學反應刻蝕起主要作用。等離子體刻蝕可以用來去除聚合物表面雜質,改變物體的表面微觀形貌,從而改善聚合物表面親水性、可印刷性、可粘合性以及上染性等等。