
- •1.20 Механизмы травления Si в смеси азотной и Плавиковой кислот.
- •1.21 Анизотропное травление Ge и Si. Примеры трав. Механизмы травления.
- •22.1 Селективное травление п/п
- •2.1 Классификация процессов сухого травления
- •2.2 Особенности ионного и ионно-лучевого травления
- •2.3 Преимущества Процесса сухого травления
- •2.4 Механизмы протекания Плазмо -химическое травления
- •2.5 Структура тлеющего разряда.
- •2.6 Параметры процессов травлении. Степень анизотропии коэффициент анизотропии.
- •2.7 Параметры процессов травления Селективность травления.
- •2.8 Влияние добавок кислорода на рабочую смесь для пхт.
- •2.9 Влияние добавок водорода на рабочую смесь для пхт.
- •2.10 Влияние добавок водорода на рабочую смесь для пхт.
- •2.11 Механизмы диффузии атомов легирующих примесей
- •2.12 Зависимость коэффициента диффузии от технологических параметров.
- •2.14 Первый закон Фика
- •2.15 Второй закон Фика
- •2.16 Диффузия в полубесконечное тело из бесконечного источника.
- •2.17 Диффузия в полубесконечное тело из ограниченного источника.
- •2.18 Традиционная схема проведения процесса термодиффузии 2 Стадии процесса
2.3 Преимущества Процесса сухого травления
Процессы сухого травления находят все более широкое применение в технологии СБИС. Сухое травление называют также плазменным nравлением, подразумевая использование плазмы газового разряда при низком давлении.
Развитие технологии плазменного травления связано с применением в конце 60-х годов кислородной плазмы для снятия фоторезистов.
Основные преимущества.
Процесс сухой;
Реагенты более безвредны; не воспламеняются
Более высокая разрешающая способность
Возможность частичной или полной автоматизации процесса,
Возможность совмещения в одном реакционном объеме нескольких технологических операций.
Количество загрязнений, попадающих на поверхность меньше.
Недостатки
1. Травлению подвергаются все материалы (и маска и слой)
2.4 Механизмы протекания Плазмо -химическое травления
При плазмохимическом травлении (ПХТ) в плазме (и только в плазме) возникают частицы, позволяющие непосредственно осуществить процесс травления (например взаимодействие слоев фоторезиста с кислородной плазмой).
При реактивном ионном (РИТ) и плазмохимическом (ПХТ) травлении наряду с физическими механизмами (распылением) существенную роль играет химическое взаимодействие компонентов плазмы (ионов, атомов, радикалов) с поверхностью подложки.
Граница между процессами РИТ и ПХТ условна. Подразумевается, что источником ионов в РИТ является плазма реакционно-способных газов, взаимодействующих с обрабатываемым материалом в обычных условиях. При этом в плазме возникают частицы, тем или иным способом ускоряющие процесс травления. Это объясняет применение к данным процессам термина "ионно-ускоренное травление" (следует отметить большое разнообразие в терминологии, используемой для обозначения процессов РИТ и ПХТ). Примером процесса реактивного ионного травления является травление поверхности кремния Cl2 в условиях газового разряда (сравните с обычным газовым травлением кремния в [Cl2 + H2]). Ионно-ускоренное травление, как правило, обладает невысокой степенью анизотропии (А « 1).
В процессах плазмохимического травления используют молекулярные газы, в том числе галогенсодержащие, в плазме которых возникают частицы, способные осуществить травление, тогда как сами газы, не инертные по своей природе, в обычных условиях с обрабатываемым материалом не взаимодействуют. С этой особенностью связан термин "ионно-возбуждаемое травление", применяемое для обозначения процесса наряду с термином "ПХТ". Например, CF4 не взаимодействует с кремнием вплоть до температуры плавления. В условиях газового разряда CF4 разлагается с образованием атомарного F, легко вступающего в реакцию с Si с образованием летучего соединения SiF4. Аналогично O2 не обеспечивает травления пленок фоторезиста в обычных условиях, тогда как в плазме атомарный кислород превращает фоторезист в летучие CO2, СО и H2O. Ионно-возбуждаемое травление, как правило, имеет высокую степень анизотропии (А « 1), что обеспечивает минимальное смещение литографического рисунка. Поэтому на практике для достижения необходимой степени анизотропии травления используют смеси типа [CF4 + Cl2], позволяющие регулировать профиль края элементов литографического рисунка.
Более очевидными являются конструктивные различия между РИТ и ПХТ. При РИТ подложка располагается на катоде (управляемом ВЧ-электроде), тогда как при ПХТ пластины размещают на аноде, или заземленном электроде.
РИТ осуществляют в реакторах, аналогичных применяемым для ИПТ (см. рис.4 Л 4). При этом вместо инертных газов используются реакционно-способные. Кроме того необходимо выполнение условия R < 1, т.е. площадь катода должна быть существенно меньше площади заземленных поверхностей. Подложка располагается на катоде. Рабочее давление равно 0,1 -13,3 Па.
Реактивное ионно-лучевое травление (РИЛT) реализуется на оборудовании, сходном с используемым для ионно-лучевого травления (см, рис.4.16). При прочих сходных условиях для РИЛТ используют реакционно-способные газы вместо инертных, что налагает дополнительные требования на применяемые конструкционные материалы и оборудование. РИЛТ позволяет достигать высокой степени анизотропии (А - I), но селективность травления остается низкой.