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材料科学
题目

【多选题】铝进行干法刻蚀时,常常采用哪种物质A. HFB. HClC. Cl2D. BClx

【多选题】铝进行干法刻蚀时,常常采用哪种物质

A. HF

B. HCl

C. Cl2

D. BClx

题目解答

答案

CD
C. Cl2
D. BClx

解析

本题考查铝的干法刻蚀相关知识。干法刻蚀是相对于湿法刻蚀的一种刻蚀技术,通常在气态环境下进行,利用等离子体或化学反应实现材料的选择性去除。铝的干法刻蚀中,关键是选择能与铝发生有效化学反应、生成易挥发产物的刻蚀气体。

选项分析:

  • A. HF:氟化氢(HF)是湿法刻蚀中常用的铝刻蚀剂(如HF与硝酸、醋酸的混合液),但干法刻蚀中HF的挥发性和反应特性并不适合,且HF腐蚀性极强,干法环境下易导致设备损伤,故不选。
  • B. HCl:氯化氢(HCl)在高温下可与铝反应生成AlCl₃,但AlCl₃的熔点(190℃)和沸点(180℃,升华)虽适中,但其在干法刻蚀中的反应活性和选择性不如氯气或氯硼化合物,并非铝干法刻蚀的常用物质,故不选。
  • C. Cl₂:氯气(Cl₂)是铝干法刻蚀的常用气体。Cl₂在等离子体中易离解为高活性氯自由基(Cl·),与铝反应生成挥发性的AlCl₃(三氯化铝),反应式为:$2Al + 3Cl_2 \rightarrow 2AlCl_3$。AlCl₃易挥发,可通过排气系统移除,实现铝的刻蚀,故选。
  • D. BClₓ:氯硼化合物(如BCl₃)是铝干法刻蚀中常用的添加剂或主气体。BCl₃与铝反应生成AlCl₃和B₂O₃(三氧化二硼),其中B₂O₃可与Al₂O₃(铝表面的氧化层)反应生成挥发性的硼铝氧化物,有效去除铝表面的钝化层,增强刻蚀速率和均匀性,故选。

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