Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
40
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
313.86 Кб
Скачать

2.7 Параметры процессов травления Селективность травления.

Селективность (избирательность) травления определяется как отношение скоростей травления различных материалов, что связано с характерным ненулевым значением скорости травления для всех мате­риалов, в том числе для материалов маски, подложки и пленки, подвер­гающейся травлению. Селективность травления по отношению к мате риалу маски SM = V/Vm влияет на размер формируемых топологических элементов, а по отношению к материалу подложки Sn = V/Vn (где Vm - скорость травления маски; v - пленки; Vn - подложки), определяет качество и процент выхода годных изделий в процессе травления. Обе эти вели­чины зависят от однородности скоростей травления пленки и маски, однородности толщины пленки, степени перетравливания, профиля края элемента, анизотропии скорости травления маски и максимально допус­тимого ухода размеров элемента.

Таким образом, селективность травления по отношению к материа­лу маски важна для контроля размеров топологических элементов, фор­мируемых, например, проекционной литографией (0 < 90°) и в условиях неанизотропного травления маски (Am !=1). Селективность по отноше­нию к материалу подложки необходима для предотвращения нежела­тельного удаления ранее сформированных областей полупроводниковой структуры, что особенно важно при формировании ступенчатого релье­фа поверхности и невысокой степени анизотропии травления.

2.8 Влияние добавок кислорода на рабочую смесь для пхт.

При введении в рабочую газовую смесь кислорода (рис.4.18) коли­чество радикалов CFx+ (х < 3) уменьшается за счет образования COF2, СО, CO2. Но CFx+ - основные компоненты, обеспечивающие в плазме рекомбинацию F. В результате концентрация атомарного F возрастает пропорционально концентрации вводимого кислорода, и, как следствие, вплоть до 12 % кислорода скорость травления кремния растет (рис.4.18,а). При этом кислород принимает активное участие в хемосорбции. И дальнейшее увеличение его количества приводит к блокиро­ванию им адсорбционных центров и снижению скорости травления кремния. Аналогичным образом с увеличением концентрации кислорода выше 23 % скорость травления диоксида кремния существенно снижа­ется (рис.4.18,6). Поскольку атомы F вступают в реакцию с кремнием быстрее, чем с SiO2, плазма [CF4 + O2] характеризуется высокой селек­тивностью травления кремния по отношению к SiO2

35

28

21

14

7

О 10 20 30

Концентрация кислорода, об. % а)

О 10 20 30 40 50

Концентрация кислорода, об. % б)

Рис 4,18. Влияние концентрации кислорода на скорость травления Si (а) и SiO2 (б) в плазме [CF4 + O2]

2.9 Влияние добавок водорода на рабочую смесь для пхт.

Введение вCF4 водорода не при­водит к изменен то скорости травле­ния SiO2

IO 20 30 40

Концентрация H2 в CF4, об. %

Рис.4.19. Влияние введения водоро­да в плазму CF4 на скорость травле­ния Si (кривая /), SiO2 (кривая 2); и фоторезиста AZ-1350В (кривая 3)

вплоть до 40 % H2 (рис.4.19), в то время как скорость травления кремния уменьшается почти до нуля с ростом концентрации водорода. Вводимый водород вступает в реак­цию с атомарным F, образуя ста­бильное соединение HF, связывает частицы, обеспечивающие, травление кремния.

Это приводит к увеличению концентрации CF+x , частиц взаимодействующих главным образом с SiO2

SiO2 + CF+x –>SiF4 + COF2 + ....

При этом также возможна адсорбция углерода на поверхность кремния. Увеличение концентрации водорода выше 40 % приводит к нежелательному образованию полимеров на поверхности SiO2.

Травление в плазме [CF4+H2] позволяет достигать селективности травления SiO2 по отношению к Si ~ 40/1.

Наряду со снижением скорости травления кремния введение водорода в CF4 приводит к снижению скорости травления фоторезистов (см. рис.4.19) и повышению селективности травления SiO2 через маску фоторезиста до 35:1 (vsio2:vфp = 35:1).

В целом введение окислителя позволяет ускорить травление кремния по сравнению с SiO2, а введение восстановителя дает возможность обеспечить обратную селективность травления, т.е. существенное снижение скорости травления кремния по сравнению с SiO2.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке 2.1