- •Изобразите зависимость скорости травления от давления. Объясните ее.
- •Изобразите зависимость скорости травления от расхода газа. Объясните ее.
- •Изобразите зависимость скорости травления от вч-мощности. Объясните ее.
- •Перечислите механизмы (приемы) обеспечения анизотропии плазменного травления.
- •Объясните понятие «эффект загрузки».
- •Что такое селективность? От чего она зависит?
- •Что такое анизотропия? От чего она зависит?
- •Какие проблемы могут возникать при ионном травлении материалов?
- •Какие проблемы могут возникать при плазмохимическом травлении?
- •Назовите области применения процесса ионного травления в настоящее время.
- •Назовите области применения процесса плазмохимического травления.
- •Стадии протекания процесса плазменного травления.
- •Классификация методов плазменного травления.
- •Какие требования, предъявляются к рабочим газам при плазменном травлении?
- •Понятие квазинейтральности плазмы.
- •Опишите процессы, протекающие в плазме.
- •Степень ионизации и диссоциации плазмы.
- •Классификация плазмы.
- •Чем отличается равновесная плазма от неравновесной?
- •Какие виды плазмы Вы знаете в зависимости от степени ионизации?
- •Какие процессы обработки с применением низкотемпературной газовой плазмы Вы знаете?
- •Назовите характеристики низкотемпературной газовой плазмы.
-
Какие требования, предъявляются к рабочим газам при плазменном травлении?
Поскольку большинство плазменных процессов травления различных функциональных слоев СБИС происходит с участием ХАЧ, то к рабочим газам, используемым в процессах травления предъявляется определенные требования:
1. возможность образования летучих и стабильных продуктов реакции при температуре процесса Тпр. В первом приближении летучесть продуктов реакции можно оценивать по температуре кипения Ткип. или испарения Тисп. продуктов реакции при нормальном давлении. Если Тпр. << Тисп. Травление материала химически активными частицами невозможно, т.к. в результате реакции на поверхности материала образуется нелетучее соединение, которое маскирует материал;
2. обеспечение при разложении в плазме газового разряда максимального выхода энергетических и химически активных частиц, способных взаимодействовать с обрабатываемым материалом;
3. обеспечение требуемых технологических параметров процесса (скорость травления, селективность, анизотропия и др.);
4. отсутствие токсичности и взрывоопасности, коррозионного воздействия и загрязнения стенок реактора, внутрикамерных устройств и откачных магистралей, а также деградирующего воздействия на масла вакуумных насосов.
-
Понятие квазинейтральности плазмы.
Плазма в целом должна быть электрически нейтральна, количества разноименных зарядов в достаточно большой единице ее объема равны. В противном случае возникнут электрические поля, тем большие, чем больше дисбаланс зарядов, а создание таких полей требует совершения работы по разделению зарядов. Очевидно, что при отсутствии внешних воздействий эта работа может производиться только за счет кинетической энергии самих заряженных частиц.
d = r D = (T / 4 n e2)1/2 (4. 2)
На масштабах, меньших d, всегда будут возникать электрические поля; флуктуации неизбежны. А вот разойтись на расстояния, существенно большие, чем d, частицы не могут. Поэтому плазма и является квазинейтральной – нейтральная в больших объемах и за достаточно длительный промежуток времени, но всегда с электрическими полями на расстояниях масштаба d, зависящего от температуры и плотности плазмы и может быть записано:
Σ Zи nи = nэ, (4.3)
где nи и nэ – концентрация ионов и электронов, усредненные по времени и пространству, Zи – зарядовое число иона.
-
Опишите процессы, протекающие в плазме.
1) AB + CD АB + CD – Упругое рассеяние; в большинстве случаев наблюдается именно этот тип столкновений, при котором столкнувшиеся частицы разлетаются, обменявшись только энергией.
2) AB+CDАB*+CD – Неупругое рассеяние. Молекула АB*оказалась в возбужденном состоянии (значок *). Может оказаться возбужденной CD* или АB* и CD* одновременно. Полная кинетическая энергия уменьшилась на энергию возбуждения. Атомы и молекулы не могут долго оставаться в возбужденном состоянии, поскольку возбужденные состояния имеют вполне определенное конечное время жизни, спустя которое происходит переход в основное состояние, сопровождающийся излучением кванта.
3) AB+CDА+B +CD – Диссоциация. Одна из молекул или обе молекулы распались на атомы: AB+CDАB+C+D; AB+CDА+B +C+D
4) AB+CDАB++CD + e – Ионизация. Одна из молекул (или обе) «потеряла» электрон и стала ионом: AB+CDАB+CD++ e; AB+CDАB++CD++2e