Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 142 стр.

      Кремний. Основные частицы, активные при травлении кремния –
атомы фтора и радикалы SF5 (исходные газы – CF4 или SF6), причем
вклад последних в общую скорость травления составляет около 30%.
Скорость травления при всех условиях и составах плазмы
пропорциональна концентрации атомов фтора и увеличивается с ростом
потока ионов и разности потенциалов в системе «плазма-поверхность»
при n F = const . При низких давлениях и частоте поля, поддерживающего
плазму, когда потенциал смещения образца относительно плазмы велик
и велики энергии ионов (∼100 эВ), скорость травления пропорциональна
потоку ионов, что характерно для ионно-стимулированного травления
(см. рис. 3.5.2). Однако в плазме этот эффект вуалируется другими
эффектами – переосаждением распыляемых ионами электродов и
стенок реактора на поверхность образцов, высаживание твердых
продуктов плазмохимических реакций, полимеризация ненасыщенных
углеродсодержащих радикалов, - при этом скорость травления
снижается. Такое же влияние оказывает на скорость травления кремния
окисление поверхности атомами кислорода. Источником кислорода
могут служить малые неконтролируемые примеси в плазмообразующем
газе, натекание атмосферы и др. Основной продукт травления в газовой
фазе - SiF4, спонтанно испаряющийся с поверхности, и SiF2, удаляемый
преимущественно при ионной бомбардировке из-за высоких значений
энергии десорбции. В хлорсодержащей плазме травление протекает
только по ионно-стимулированному механизму и характеризуется
малыми скоростями. Причина этого – диффузионные затруднения
проникновения адсорбированных атомов хлора в кристаллическую
решетку кремния, поэтому в чисто химическом процессе образуется
труднолетучий SiCl2, обладающий хорошими маскирующими
свойствами. Основными химически активными частицами являются
атомы хлора, при этом характер зависимости скорости процесса от
внешних параметров разряда сочетает признаки                химического
(зависимость скорости взаимодействия от температуры подчиняется
закону Аррениуса) и ионного (нелинейная зависимость скорости
взаимодействия от тока разряда, снижение скорости с ростом давления
газа) травления. При травлении в хлорной плазме достигаются высокая
анизотропия процесса и очень высокие селективности травления
кремния по отношению к SiO2.
      Оксиды кремния. Травление SiO2 осуществляется во
фторсодержащей плазме атомами фтора и радикалами SF5 и CFx. При
этом продуктами в газовой фазе являются SiF4, а также CO и SO,
образующиеся при окислении радикалов кислородом, входящим в
состав оксида. Поэтому эффекты полимеризации, переосаждения и
пассивации в этой системе выражены гораздо слабее. При равных
                                   142