46. Плазменное и ионное травление.

Плазменное травление – пластина находится в плазме или непосредственной близости от нее и обрабатывается всем набором частиц плазмы (возбужденными атомами и молекулами, положительно и отрицательно заряженными ионами, электронами), а также ультрафиолетовым и тепловым излучением плазмы .

Процесс удаления частиц материала происходит за счёт бомбардирования поверхности изделия ионами инертного газа,

чаще всего аргона.

Технологический процесс реализуется следующим способом. После загрузки образца в камеру происходит ее герметизация. Рабочий газ подается в камеру, а затем, после стабилизации давления, подается потенциал с блока питания на электроды. В высокочастотной или низкочастотной плазме происходит очистка поверхности изделия. Мощность и время процесса подбираются эмпирически индивидуально для каждого типа образцов. После окончания процесс рабочий газ удаляется из камеры, зачем после небольшой выдержки камера может быть разгерметизирована, а изделия извлечены.

Различают три основных вида взаимодействия частиц плазмы с поверхностью материала.

1. Ионное травление – при котором слой материала удаляется только в результате физического распыления высокоэнергетическими ионами газа без химического взаимодей ствия между ними. Обычно такими ионами являются ионы инертного газа аргона (Ar+). Пластины находятся вне плазмы и обрабатываются только ионами, отбираемыми из нее.

2.Плазмохимическое травление (ПХТ), напротив, происходит только в результате химического взаимодействия между активными частицами реакционного газа и поверхностны ми атомами материала. Причем, если обрабатываемый материал находится в области плазмы разряда, то химические реакции активируются бомбардировкой низкоэнергетическими электронами, ионами, фотонами. Если же плазма от делена от обрабатываемого материала, идет лишь химическое взаимодействие с атомами и радикалами.

3.Ионно-химическое травление или реактивное ионное травление является как бы суммарным взаимодействием первых двух.

Поверхностные слои материала удаляются как под действием распыления, так и при химическом взаимодействии с химически активными веществами. В этом случае трудно выделить вклад физического или химического механизмов травления. Можно принять условно, что при энергии ионов E < 100 эВ будут преобладать плазмохимические процессы, тогда как с ростом E > 100 эВ возможно преобладание ионнохимических явлений.

Различия:Ионное травление

•Механизм: Ионы, полученные из газа (например, аргона), ускоряются и направляются на поверхность подложки. Это может привести к механическому удалению атомов материала.

•Точность: Позволяет достигать высокой точности и селективности в удалении материала.

•Применение: Часто используется для создания тонких слоев, а также для обработки и подготовки поверхности.

Камеры для ионного травления:

•Камеры для ионного травления обычно имеют вакуумное окружение, где создается низкое давление для уменьшения влияния молекул газа на процесс.

•В таких камерах присутствуют источники ионов, которые генерируют ионы и направляют их на обрабатываемую поверхность.

•Камеры могут быть оснащены системами для управления энергией ионов, что позволяет контролировать глубину и скорость травления.

Плазменное травление

•Механизм: Плазма создается путем ионизации газа (например, CF4 или O2), что приводит к образованию смеси ионов, электронов и нейтральных частиц. Эти частицы взаимодействуют с материалом, вызывая его удаление.

•Эффективность: Позволяет обрабатывать большие площади и может быть использовано для сложных форм.

•Применение: Широко используется в производстве полупроводников, для травления тонких пленок и в других областях, требующих точной обработки.

Камеры для плазменного травления:

•Камеры для плазменного травления также работают в вакуумном окружении, но они могут иметь более сложные конструкции для создания плазмы.

•В таких камерах используются высокочастотные генераторы (например, RF-генераторы), которые создают электрическое поле для ионизации газа.

•Плазменные камеры могут быть двухкомпонентными (с двумя электродами) или одноэлектродными (где один электрод является

подложкой), что влияет на распределение плазмы и эффективность травления.

47. Свойства материалов, необходимые для создания проводящих и изолирующих слоёв интегральных микросхем.

Судя по всему, речь про многослойную разводку

Маловато пиздец, так что by chat GPT:

Для создания проводящих и изолирующих слоёв в интегральных микросхемах используются материалы с различными физико-химическими свойствами, которые обеспечивают надёжность и производительность устройства. Ниже приведены основные свойства, необходимые для таких материалов.

1. Свойства проводящих материалов

Проводящие слои используются для формирования металлических соединений, контактов и шин в интегральных схемах.

Ключевые свойства:

1. Высокая электропроводность:

oМатериал должен обладать минимальным сопротивлением для снижения потерь мощности.

oПримеры: σ> См/м (например, медь Cu, алюминий Al).

2.Стабильность к окислению:

oВажна высокая стойкость к образованию окислов, которые увеличивают сопротивление (или защита оксидным слоем, как в случае алюминия).

3.Совместимость с процессом литографии:

oМатериал должен легко поддаваться травлению и быть устойчивым к температурным режимам технологических процессов.

4.Механическая прочность:

oУстойчивость к растрескиванию и деформациям, особенно в многослойных структурах.

5.Химическая стабильность:

oИнертность к взаимодействию с другими слоями и средами в процессе производства.

6.Теплопроводность:

oВысокая теплопроводность способствует эффективному отводу тепла от активных элементов (например, у меди 401 Вт/м·К).

2.Свойства изолирующих материалов

Изолирующие слои обеспечивают электрическую изоляцию между проводящими слоями и минимизацию паразитных ёмкостей.

Ключевые свойства:

1. Высокое электрическое сопротивление:

oУдельное сопротивление изолятора должно быть ρ> Ом·м для надёжной работы схем.

2.Низкая диэлектрическая проницаемость ( ):

oЧем ниже , тем меньше паразитная ёмкость между слоями.

oИспользуются материалы с < (например, диоксид кремнияили материалы low-k).

3.Теплостойкость:

oМатериалы должны выдерживать высокие температуры (> C) при последующих этапах производства, таких как металлизация или отжиг.

4.Механическая прочность:

oМатериал должен выдерживать механические нагрузки, возникающие при осаждении, травлении и других этапах.

5.Химическая инертность:

oУстойчивость к воздействию кислот, щелочей и плазмы в процессе травления и очистки.

6.Толщина и однородность:

49.Ионно-химическое осаждение слоёв.

(сорян за объём, это полная лаба. Лучше будет дохуя, чем

недостаточно.)

Основной областью применения тонких пленок является производство

интегральных схем и с недавнего времени - микромеханических объектов,

производство которых достигло промышленного внедрения или

мелкосерийного уровня. В этом главная роль принадлежит большому числу

методов, разработанных для выращивания эпитаксиальных пленок, в том

числе и распылительным методикам.

Любое вакуумное осаждение можно представить в виде нескольких различных процессов, а именно:

переход вещества из конденсированной фазы, которая может быть твердой или жидкой, в газообразную;

перенос вещества в пространство от источника до поверхности конденсации;

конденсация вещества при достижении подложки.

В первом приближении каждый из перечисленных процессов можно рассматривать независимо друг от друга.

2.1. Распыление мишени Многочисленные экспериментальные и теоретические исследования

ионного распыления показывают, что основным механизмом взаимодействия между бомбардирующими ионами и атомами материала является процесс передачи импульса, то есть распыление осуществляется за счет упругих столкновений, приводящих к прямому выбиванию атомов из равновесных положений [1].

Ионное распыление материала начинается, когда энергия ионов Eи

превысит некоторую величину Eпор, получившую название пороговой

энергии распыления. При Eи< Eпор ионы не распыляют материал, и при взаимодействии с атомарно-чистой поверхностью происходят их отражение или адсорбция с последующей десорбцией.

Процесс распыления материалов количественно характеризуется

коэффициентом распыления K, который определяется как среднее число атомов, выбиваемых с поверхности материала одной падающей частицей.

Падающими частицами могут быть ионы, нейтральные атомы и электроны.

где Na - число выбитых (распыленных) атомов материала; Nd - число ионов бомбардирующих материал.

В отличие от простых мишеней коэффициент распыления мишеней сложного состава требует учета явлений, связанных с наличием в составе мишени частиц нескольких сортов, отличающихся массой, размерами и коэффициентами распыления. Основным препятствием при изучении распыления из многокомпонентной мишени является то, что в начальный момент времени компоненты необязательно распыляются стехиометрически,

в связи с чем состав может изменяться в некотором интервале глубин под бомбардируемой поверхностью. Уменьшение концентрации легкораспыляемого компонента в приповерхностной зоне ведет к уменьшению скорости его распыления, и, в конце концов, может достигаться стационарный режим, в котором состав потока распыленных атомов соответствует составу в объеме мишени. Наблюдаемое поверхностное обогащение мишени труднораспыляемым компонентом в основном коррелирует с коэффициентами распыления элементов, входящих в состав мишени. Однако, в некоторых соединениях определяющую роль играют эффекты, связанные с различием атомных масс элементов, что приводит к обогащению поверхности тяжелыми элементами при этом полный

коэффициент распыления близок к коэффициенту распыления труднораспыляемого компонента [2].

На практике коэффициенты распыления удобнее определять из

эксперимента, зная только ВАХ разряда и скорость осаждения слоев (R).

Выражение для коэффициента распыления выглядит следующим образом:

где NA - число Авогадро; e - заряд электрона; As - площадь подложки; ij-

плотность материала; ai aj- атомные массы компонентов, входящих в соединение; R - скорость осаждения; I - измеряемый ток разряда. Отсюда видно, что коэффициент распыления пропорционален отношению R/I -

приведенному коэффициенту распыления.

2.2. Перенос распыляемого материала от мишени к поверхности конденсации Процесс переноса распыленного материала от мишени до поверхности

конденсации зависит от средней энергии распыленных частиц, их углового распределения, давления рабочего газа, расстояния между распыляемой и приемной поверхностями, а также от наличия электрических и магнитных полей, определяющих движение ионизированных атомов распыленного материала.

Средняя энергия распыленных частиц в области энергий, обычно используемых при распылении 0.5 5 кэВ, лежит в диапазоне от 10 до 100 эВ.

При наклонном падении ионов энергия распыленных частиц возрастает, в то время как при уменьшении массы бомбардирующих ионов и атомов распыляемого материала энергия частиц уменьшается.

С увеличением давления рабочего газа увеличивается вероятность возвращения распыленных атомов на мишень в результате процессов обратной диффузии и обратного рассеяния (отражения). Первый случай реализуется, когда средняя кинетическая энергия распыленных частиц равна средней кинетической энергии атомов инертного газа. При значительных различиях в кинетических энергиях соударяющихся частиц происходит

обратное рассеяние. Поэтому на практике для выбора оптимального технологического режима очень важно уметь оценивать давление газа, при котором реализуется тот или иной механизм переноса вещества.

распыленные частицы возвращаются на мишень, как за счет обратного

рассеяния, так и за счет обратной диффузии. 2.3. Формирование пленки на подложке

Из круга проблем по процессам ионно-химического осаждения эпитаксиальных пленок наибольшего внимания заслуживает изучение процессов на подложке, определяющих совершенство слоев.

Различают две стадии поверхностных процессов: переход вещества в адсорбционный слой и встраивание непосредственно в решетку. В

адсорбционном слое происходят миграция и соударение атомов и молекул,

образование ассоциаций и зародышей. Кроме того, при ионно-химическом осаждении процессы протекают в неравновесных условиях при больших пересыщениях и непрерывной бомбардировке поверхности роста частицами высоких энергий. Все это создает дополнительные трудности для теоретического рассмотрения вышеперечисленных явлений. Поэтому обычно условия роста подбирают эмпирически. При этом управляемыми параметрами процесса, определяющими концентрацию вещества в адсорбционном слое, являются плотность потока вещества, падающего на поверхность, или концентрация кристаллизуемого вещества в объеме среды.

Критериями при выборе параметров процесса кристаллизации обычно служат различные характеристики получаемых пленок. Наиболее распространены и объективны критерии химического состава и структурного совершенства выращенных слоев. Это отвечает потребностям практического использования. Чаще всего требуются монокристаллические бездефектные пленки заданного состава с гладкой поверхностью.

Интервалы допустимых пересыщений сильно зависят от чистоты среды и подложки. В связи с этим отмечается существование температуры эпитаксии - так называют предельно низкую температуру, при которой еще возможен упорядоченный рост вещества для данной степени чистоты.

Максимальное пересыщение, при котором еще возможно упорядочение, тем выше, чем интенсивнее миграция адатомов и чем выше активность поверхности. Высокая активность поверхности позволяет одновременно присоединиться к растущему слою большему числу атомов, а интенсивная миграция - быстро переместиться в нужное положение атомам, неправильно встроившимся в решетку. И миграция, и создание активных мест на поверхности носят активационный характер и, следовательно, в сильной степени зависят от температуры.

Ионно-химическое осаждение характеризуется сложным составом потока вещества к поверхности роста и особенностями в распределении частиц по энергиям. Ионное воздействие при кристаллизации неизбежно приводит к одновременному протеканию различных процессов, в том числе и конкурирующих между собой. Создавая условия для преимущественного проявления какого-либо из них или совокупности процессов, можно существенно влиять на формирование слоев. Так, наличие среди конденсирующихся частиц ионов и атомов с энергиями свыше 150 эВ приводит к разрыву связей и распылению атомов пленки. Частицы с энергиями до 20 эВ могут распылять с поверхности подложки атомы примесей, ионы с энергией до 1 эВ создают заряженные дефекты,

активированные центры роста, а еще более медленные ионы только

активируют поверхностную миграцию адатомов и их конденсацию. Кроме того, ионный пучок “энергетически подпитывает” процессы диффузии и может стимулировать фазовые переходы.

Таким образом, в процессах роста два фактора: температура подложки и энергия распыленных частиц являются определяющими при структурообразовании в осажденных ионным распылением пленках, так как они обуславливают способность конденсирующейся частицы встраиваться в кристаллическую решетку растущего слоя.

Дополнительно следует учитывать процессы, связанные с разложением и ионизацией молекул химически-активного газа. Этап ионизации в зависимости от способа подвода энергии и ее плотности может происходить с одновременным разложением молекул в результате ион-молекулярных и ион-ионных столкновений, а также при столкновении с поверхностью твердого тела.

Итак, метод ионно-химического осаждения обладает целым комплексом активных воздействий на среду осаждения с созданием условий для ориентированного (упорядоченного) роста слоев.

2.4.Технологические схемы ионно-химического осаждения

Внастоящее время активно применяются две схемы осаждения в зависимости от способа создания активного потока частиц, а именно,

физическое и ионно-химическое распыление.

Физическое распыление. Эта технология широко используется для распыления как однокомпонентного материала, так и сложных соединений.

При изготовлении мишени в целом требуется обеспечить ее высокую чистоту

(99.999 ), высокую плотность материала, а при использовании спеченной мишени - точность содержания составных компонентов и их равномерное распределение по всему объему мишени. Распыление проводят обычно в среде инертного газа (Ar, Ne). Однако такой способ в случае распыления мишени сложного состава требует учета явлений, связанных с наличием в составе мишени частиц нескольких сортов с разной массой, размерами и

коэффициентом распыления. Причем, последний может существенно отличаться для каждого из составных компонентов, что, в свою очередь,

приводит к “нестехиометрическому” потоку распыляемых атомов. Избежать этого удается, если заранее создать избыток по одному из компонентов,

обычно более легкораспыляемому.

Другим подходом к созданию “стехиометрического” потока осаждения на подложке является сораспыление из нескольких мишеней. В этом случае мишень состоит из совокупностей мишеней, каждая из которых включает в себя составной элемент синтезируемого вещества. Например,

чтобы получить SiC необходимо использовать мишень с областями чистого кремния и углерода в такой пропорции, чтобы получить стехиометрическое соотношение в осаждаемой пленке. Этот прием позволяет независимо регулировать потоки конденсирующихся частиц и компенсировать различные вероятности образования связей компонентов, хотя точное управление этим процессом не всегда представляется возможным.

Ионно-химическое распыление. Эта технология используется для осаждения различных оксидов (SiO2), нитридов (AlN, Si3N4, TiN) и карбидов

(SiC, TiC). В основу способа положено распыление мишени в реакционном газе и протекание реакций с образованием соединений на поверхности мишени, на подложке или в пространстве “мишень-подложка”, где вероятность последнего мала. Два других процесса могут протекать одновременно. Скорость осаждения и доля газовой компоненты в пленке в сильной степени зависят от изменения потока реакционного газа. Обычно выделяют три области: область малых потоков, область больших потоков и переходная область в которой возникают гистерезисные петли, где зависимость параметров разряда от потока газа становится неоднозначной, и

зависящей, к тому же, от направления изменения потока. В этом случае процесс становится нестабильным, что приводит к осаждению слоев неоднородного состава и с невоспроизводимыми свойствами. Избавиться от этого нежелательного эффекта можно, если вести процесс в условиях

повышенных потоков реакционных газов, обеспечивающих образование сплошного слоя соединения на металлических мишенях.

2.5. Экспериментальный и технологический базис ионно-химического осаждения

Метод ионно-химического осаждения имеет множество вариантов технической реализации, которые кратко охарактеризованы в таблице 2.1 [4].

Из приведенных данных следует, что наилучшим сочетанием эксплуатационных и технических параметров для реализации ионно-

химического осаждения обладают распылительные системы магнетронного типа.

Принцип действия магнетронной распылительной системы иллюстрирует рис. 3.1.1. Основными элементами устройства являются катод-

мишень, анод и магнитная система.

Силовые линии магнитного поля замыкаются между полюсами магнитной системы. При подаче постоянного напряжения между мишенью и анодом возникает неоднородное электрическое поле и возбуждается аномальный тлеющий разряд. Наличие замкнутого магнитного поля у распыляемой поверхности мишени позволяет локализовать плазму разряда непосредственно у мишени. Эмиттированные с катода электроны захватываются магнитным полем, и им сообщается сложное циклоидальное движение по замкнутым траекториям у поверхности мишени. Электроны оказываются в ловушке, создаваемой с одной стороны магнитным полем,

возвращающим электроны на катод, а с другой - поверхностью мишени,

отталкивающей их. В этой ловушке электроны циркулируют до тех пор, пока не произойдет несколько ионизирующих столкновений, в результате которых электрон теряет полученную от электрического поля энергию.

Рис. 3.1.1. Магнетронная распылительная система.

Схема планарной магнетронной распылительной системы.

1 – катод-мишень, 2 – магнитная система, 3 – источник питания, 4 - анод, 5 – траектория движения электрона, 6 - зона распыления, 7 - силовые линии магнитного поля.

Таким образом, большая часть энергии электрона, прежде чем он попадает на анод, используется на ионизацию и возбуждение, что значительно увеличивает эффективность процесса ионизации и приводит к возрастанию концентрации положительных ионов у поверхности мишени. Это в свою очередь обусловливает увеличение интенсивности ионной бомбардировки мишени и значительный рост скорости распыления, следовательно, и

скорости осаждения пленок. Помимо этого магнетронная распылительная система обладает рядом специфических свойств, основными из которых являются снижение рабочего давления, а также отсутствие бомбардировки подложки высокоэнергетическими вторичными электронами.

Наиболее распространенной схемой считается планарная магнетронная система с вертикальным расположением катодного узла. Магнитная система монтируется в водоохлаждаемом держателе и не вносит загрязнений в рабочую камеру. Планарные системы позволяют создать в области распыления высокие плотности тока и достичь скоростей осаждения,

сравнимых со скоростями, характерными для методов термического испарения в высоком вакууме.

Схема установки представлена на рис. 3.1.2. Катодный узел крепится на фланце колпака. Напротив мишени на расстоянии 70 мм размещается подогреваемый держатель подложек. Рабочая область ограничивается

“квазизамкнутым объемом”. Газовая смесь подается непосредственно к поверхности мишени через трубку. Напуск газов осуществляется через автоматическую систему напуска. Подколпачный объем откачивается до высокого вакуума турбомолекулярным насосом, обеспечивающим предельное остаточное давление 10-5 Па.

2

3 1

7

Рис. 3.1.2. Аппаратура для ионно-химического осаждения. Технологическая схема: 1 – распылительная система, 2 – квазизамкнутый объем, 3 - газовая система, 4 – холодный держатель на 10 позиций, 5 - поворотная система, 6 – высокотемпературный нагреватель, 7 – градиентный нагреватель на 8 позиций.

50.Ионно-химическое травление.

Это контрольная работа, написанная Ульяной на 4, так что можно верить написанному. Также напоминаю о том, что есть таблица, вариант 8). Рядом с ответом кол-во баллов, на которое дан ответ.

Ионно-химическое травление — это процесс, используемый в микроэлектронике и материаловедении для удаления слоев материала с поверхности подложки с помощью ионов. Рассмотрим подробнее каждый из ваших вопросов:

1. Назначение процесса (0.5)

Ионно-химическое травление применяется для:

•Удаления нежелательных слоев: Например, для удаления оксидов, загрязнений или старых пленок.

•Подготовки поверхности: Для улучшения адгезии последующих слоев (например, при нанесении металлов или полимеров).

•Создания структур: Используется в микроэлектронике для формирования тонких слоев и структур на полупроводниковых подложках.

•Изменения свойств материала: Например, для создания пористых или текстурированных поверхностей.

2. Физико-химический процесс (1)

Ионно-химическое травление сочетает в себе физические и химические процессы:

•Физическая обработка: Ионы, ускоренные в электрическом поле, ударяются о поверхность материала, что приводит к его удалению за счет механического воздействия.

•Химическая реакция: Ионы могут реагировать с материалом, образуя летучие продукты, которые затем удаляются из зоны травления. Это может происходить как в газовой фазе, так и на поверхности.

3. Способ активации процесса (1)

Процесс ионно-химического травления активируется за счет:

•Электрического поля: Ионы генерируются в плазме и ускоряются к поверхности подложки под действием электрического поля.

•Плазменной обработки: В большинстве случаев используется плазма, которая обеспечивает генерацию ионов и активных частиц, необходимых для травления.

•Температуры: В некоторых случаях повышение температуры может ускорить химические реакции на поверхности.

Таким образом, ионно-химическое травление является эффективным методом для обработки материалов с высокой точностью и контролем над процессом.

4. Структурно-топологические характеристики процесса: (0.5)

•Ионно-химическое травление позволяет достигать высокой точности

иоднородности в удалении материала. Процесс может создавать сложные структуры с четкими границами и минимальными размерами до нескольких десятков нанометров. Топология поверхности может варьироваться в зависимости от параметров травления, таких как давление, мощность и состав плазмы.

5. Возможность группового процесса: (1)

• Да. Ионно-химическое травление может быть использовано для обработки нескольких подложек одновременно, что делает его эффективным для массового производства.

6. Требования к подложке: (0.5)

• Подложка должна быть устойчивой к воздействию плазмы и химических реакций, происходящих во время травления. Часто используются полупроводниковые материалы (например, кремний), стекло или металлы, которые могут выдерживать условия процесса.

7. Требуется ли предварительная очистка поверхности: (0.5)

• Да. Перед ионно-химическим травлением обычно требуется предварительная очистка поверхности для удаления загрязнений, оксидов и других нежелательных слоев, чтобы обеспечить хорошую адгезию и равномерность травления.

8. Материал осаждаемого/стравливаемого слоя: (0.5)

• Осаждаемые или стравливаемые материалы могут варьироваться в зависимости от приложения. Это могут быть металлы (например, золото, алюминий), оксиды (например, SiO ), полупроводники (например, GaAs) и другие вещества, используемые в микроэлектронике.

9. Чистота осаждаемого вещества: (0)

• Чистота осаждаемого вещества имеет критическое значение и обычно должна быть высокой (обычно не менее 99,99%), чтобы избежать загрязнения и обеспечить желаемые электрические и физические свойства конечного продукта.

10. Получение стехиометрического состава: (0)

• Да. В зависимости от условий процесса и состава газовой атмосферы можно получить стехиометрические материалы.

11. Принцип управления составом слоя: (0)

• Состав слоя можно управлять изменением соотношения реактивов в газовой атмосфере, давления, температуры и мощности плазмы. Например, добавление определенных газов может изменять химическую реакцию и, соответственно, состав осаждаемого материала.

12. Состав газовой атмосферы в рабочем объеме: (1)

• Обычно используется смесь инертных газов (например, аргон) и реактивных газов (например, фторсодержащие газы, такие как CF или SF ) для травления. Конкретный состав зависит от материала, который необходимо травить.

13. Структура осаждаемого слоя: (0)

• Структура осаждаемого слоя может быть аморфной или кристаллической в зависимости от условий травления и температуры. При правильных условиях можно добиться желаемой кристаллической структуры.

14. Морфология поверхности: (1)

• Морфология поверхности может варьироваться от гладкой до шероховатой в зависимости от параметров процесса и типа травимого материала. Обычно морфология контролируется путем изменения времени травления и условий плазмы.

15. Толщина слоя / глубина травления: (1)

• Толщина слоя или глубина травления может варьироваться от нескольких нанометров до нескольких микрометров в зависимости от времени воздействия, мощности плазмы и других параметров процесса.

16. Способ улучшения адгезии: (0)

• Для улучшения адгезии можно использовать предварительную обработку поверхности (например, плазменная очистка), применение адгезионных слоев или модификацию условий осаждения.

17. Параметры процесса: (1)

• Ключевые параметры процесса ионно-химического травления включают:

•Давление в камере (обычно от 1 до 100 мТорр)

•Мощность плазмы (в диапазоне от нескольких ватт до киловатт)

•Температура подложки (может варьироваться в зависимости от материала)

•Состав и поток газов (соотношение инертных и реактивных газов).

18. Глубина вакуума: (0)

• Глубина вакуума в процессе ионно-химического травления обычно составляет от 1 до 100 мТорр. Более низкие давления могут быть использованы для улучшения селективности травления и уменьшения загрязнений.

19. Температура процесса: (1)

• Температура процесса может варьироваться в широких пределах, но обычно находится в диапазоне от комнатной температуры до 200 °C. Более высокие температуры могут способствовать ускорению реакций, но также могут привести к нежелательным изменениям в структуре материала.

20. Скорость осаждения/травления: (1)

• Скорость травления зависит от конкретного материала и условий процесса, но обычно составляет от нескольких нанометров до десятков нанометров в минуту. Для некоторых материалов скорость травления может достигать нескольких микрометров в минуту.

21. Влияние параметров процесса на скорость: (1)

• Давление: Более низкое давление обычно увеличивает скорость травления, так как это приводит к более высокой энергии частиц.

•Мощность плазмы: Увеличение мощности плазмы может повысить скорость травления за счет увеличения ионизации и активности реактивных частиц.

•Состав газовой смеси: Изменение соотношения реактивных газов может существенно влиять на скорость травления и выборочные свойства.

•Температура подложки: Повышение температуры может увеличить скорость травления за счет ускорения химических реакций.

22. Возможные дефекты и их причины: (0.5)

•Неравномерное травление: Может быть вызвано неправильным распределением плазмы или неоднородностью подложки.

•Шероховатость поверхности: Может возникнуть из-за слишком высокой скорости травления или неправильного соотношения газов.

•Травление подложки: Происходит при недостаточной селективности травления, что может быть вызвано неправильным выбором условий процесса.

•Окисление: Может происходить при контакте с влагой или кислородом в камере.

23. Сложность и стоимость оборудования: (1)

• Оборудование для ионно-химического травления достаточно сложное и требует высококачественных компонентов для создания вакуума и поддержания стабильной плазмы.

Стоимость такого оборудования может варьироваться от десятков тысяч до миллионов долларов в зависимости от его возможностей, размеров и технологий. Более сложные системы с высокой автоматизацией и контролем процессов будут стоить дороже.

24. Эскиз установки: