Kinetics and Mechanism of the Copper-Catalyzed Etching of Silicon by F2

Springer Science and Business Media LLC - Tập 111 - Trang 397-404 - 2011
N. Selamoglu1, J. A. Mucha1, D. L. Flamm1, D. E. Ibbotson1
1AT&T Bell Laboratories, Murray Hill, USA

Tóm tắt

Phản ứng flor hóa silicon được xúc tác bởi đồng (Cu) có bậc phản ứng bậc nhất với nồng độ [F2] và [Cu] cho đến khi độ phủ đạt khoảng 4 lớp đơn. Trên khoảng 4 lớp đơn, tốc độ phản ứng trở thành bậc không với đồng, cho thấy số lượng vị trí Cu/Si hoạt động xúc tác bị giới hạn. Sự khuếch tán bề mặt của đồng dẫn đến việc giảm tốc độ ăn mòn theo thời gian cũng như độ sâu ăn mòn phụ thuộc vào kích thước hình dạng. Các hợp chất đồng CuF2, CuO và silicide đồng, Cu5 Si và Cu3 Si đều xúc tác cho phản ứng F2-Si, cho thấy rằng chúng đều được chuyển đổi thành cùng một loài hoạt động. Các kết quả có thể được giải thích bằng các cơ chế liên quan đến fluorua đồng hoặc silicide đồng như là các trung gian hoạt động.

Từ khóa

#Đồng #xúc tác #flor hóa #silicon #tốc độ phản ứng #sự khuếch tán bề mặt

Tài liệu tham khảo

N. Selamoglu, J. A. Mucha, D. L. Flamm and D. E. Ibbotson, J. Appl. Phys., 62, 1049 (1987). N. Selamoglu, J. A. Mucha, D. L. Flamm and D. E. Ibbotson, submitted to J. Appl. Phys. R. N. Hall and J. H. Racette, J. Appl. Phys., 35, 379 (1964). E. R. Weber, Appl. Phys., A 30, 1 (1983). J. A. Mucha, V. M. Donnelly, D. L. Flamm and L. M. Webb, J. Phys. Chem., 85, 3529 (1981). E. G. Rochow, J. Amer. Chem. Soc., 67, 963 (1945). D. T. Hurd and E. G. Rochow, J. Amer. Chem. Soc., 67, 1057 (1945). R. J. H. Voorhoeve and J. C. Vlugter, J. Catalysis, 4, 123 (1965). R. J. H. Voorhoeve and J. C. Vlugter, J. Catalysis, 4, 220 (1965). T. C. Frank and J. L. Falconer, Appl. Surface Sci., 14, 359 (1982–83). T. C. Frank, K. B. Kester and J. L. Falconer, J. Catalysis, 91, 44 (1985). A. K. Sharma and S. K. Gupta, J. Catalysis, 93, 68 (1985). T. M. Gentle and M. J. Owen, J. Catalysis, 103, 232 (1987). E. A. Ogryzlo, private communication.