| 非晶熔石英表面等离子体刻蚀过程 中的表面晶化研究 |
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| 引用本文： | 王锋,吴卫东,蒋晓东,唐永建.非晶熔石英表面等离子体刻蚀过程 中的表面晶化研究[J].物理学报,2012,61(2):24206-024206. |
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| 作者姓名： | 王锋 吴卫东 蒋晓东 唐永建 |
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| 作者单位： | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900;重庆交通大学理学院, 重庆 400074;中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900;中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900;中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号: 20903083)和 中国工程物理研究院发展基金(批准号: 2010B0401056)资助的课题. |
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| 摘 要： | 本工作采用电子回旋共振(ECR)低压等离子体刻蚀技术, 刻蚀非晶熔石英表面. Ar/CF4为反应气体刻蚀后再经O等离子体钝化, 非晶熔石英表面出现晶化现象. 晶化层约几百纳米厚. Ar/CF4在ECR的电磁场作用下产生F离子与C离子, F离子使熔石英表面的Si-O共价键断裂, 并释放出O离子. C离子与O离子迅速键合生成CO2, 而被断键的Si原子与四个F原子键合生成气态SiF4. 熔石英原始表面被去除的同时, 在新的表面留下大量不饱和Si原子. 不饱和Si原子在高温条件下被O等离子钝化, 形成结晶态α 方石英.
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| 关 键 词： | 非晶态熔石英 结晶态α 方石英 低压等离子刻蚀 |
| 收稿时间： | 2012-02-27 |
Surface crystallization of amorphous fused silica during electron cyclotron resonance plasma etching |
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| Wang Feng,Wu Wei-Dong,Jiang Xiao-Dong and Tang Yong-Jian.Surface crystallization of amorphous fused silica during electron cyclotron resonance plasma etching[J].Acta Physica Sinica,2012,61(2):24206-024206. |
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| Authors: | Wang Feng Wu Wei-Dong Jiang Xiao-Dong and Tang Yong-Jian |
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| Institution: | Centre of Laser Fusion Research of CAEP, Mianyang 621900, China; School of Science, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China;Centre of Laser Fusion Research of CAEP, Mianyang 621900, China;Centre of Laser Fusion Research of CAEP, Mianyang 621900, China;Centre of Laser Fusion Research of CAEP, Mianyang 621900, China |
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| Abstract: | After low pressure fluorine plasma ecthing and oxygen ion passivation,a crystallized layer composed of SiO2 nano-crystal grains is observed in an amorphous fused silica surface.The depth of crystallized layer is at least several hundreds nanometers.Fluorine and carbon ion are generated from Ar/CF4 by the method of electron cyclotron resonance（ECR）.F ion breaks Si-O band of initial silica surface layer and releases O ion.Carbon ion combines with oxygen ion,and turns into CO2,and SiF4 is generated from fluorine and silicon.After initial surface layer is removed,unsaturated Si atom remains.Si dangling bond recombines with new O ion and then creates crystallizedα-cristobalite nano-crystal grains under a high temperature. |
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| Keywords: | amorphous fused silica crystallized a-cristobalite low pressure plasmas etching |
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