ВУЗ:
Составители:
143
условиях процесса скорость травления SiO
2
значительно ниже, чем
непассивированного кремния, поэтому для этих материалов
наблюдается высокая селективность травления.
Нитрид кремния. Как и оксид кремния, Si
3
N
4
эффективно
взаимодействует с атомами фтора и фторсодержащими радикалами с
выделением в газовую фазу SiF
4
и N
2
. Скорость травления в 8 – 10 раз
меньше, чем у кремния. Положительное влияние на скорость травления
Si
3
N
4
оказывают добавки к основному плазмообразующему газу
углеводородов (CH
4
, C
2
H
2
, C
2
H
4
), приводящие к образованию
легколетучего продукта NH
3
. При этом скорость травления нитрида
кремния резко возрастает, а самого кремния – снижается за счет
пассивации его поверхности полимерными пленками. В результате
наблюдается обратное соотношение скоростей травления:
(
)
(
)
SiRNSiR
43
∼ 35 – 100.
Алюминий. Алюминий не имеет летучих галогенидов при
комнатной температуре, за исключением Al
2
Cl
6
. Поэтому травление
алюминия осуществляют в плазме хлорсодержащих газов (Cl
2
, CCl
2
,
BCl
3
) и их смесей. Активными частицами, взаимодействующими с
чистой поверхностью алюминия, являются как атомы, так и молекулы
хлора. Вероятности их реакций при комнатной температуре одинаковы,
ионная бомбардировка не ускоряет процесс. Скорость травления
практически не зависит от величины отрицательного смещения на
образце, а при травлении в хлоре и от мощности разряда. Последнее
связано с тем, что увеличение степени диссоциации Cl
2
с ростом
вкладываемой мощности не приводит к существенному росту
суммарной плотности потока ХАЧ на поверхность. Ситуация
осложняется тем, что поверхность пленок алюминия легко окисляется
атмосферным воздухом. Поэтому в технологии травятся, в основном,
окисные пленки, травление которых обеспечивается атомами хлора в
присутствии ионной бомбардировки. При преобладании химического
механизма травления оно является изотропным, при этом анизотропия
травления достигается двумя путями. Во-первых, это
перераспределение вкладов механизмов травления в пользу ионного
распыления, а также проведение процесса в условиях низких
концентраций ХАЧ в газовой фазе (рис. 3.6.6). Во-вторых, анизотропное
травление Al может быть достигнуто за счет добавки газов,
генерирующих в плазме хлоруглеродные и бор-хлорные радикалы -
CCl
x
(x = 1-3) и BCl
x
(x=1-2). Они осаждаются на поверхности,
пассивируют ее и удаляются как и оксидные пленки при ионной
бомбардировке. Продукты травления алюминия переосаждаются на
стенках реактора и поверхности обрабатываемого материала, при этом,
в силу их высокой гигроскопичности, возможно образование
условиях процесса скорость травления SiO2 значительно ниже, чем
непассивированного кремния, поэтому для этих материалов
наблюдается высокая селективность травления.
Нитрид кремния. Как и оксид кремния, Si3N4 эффективно
взаимодействует с атомами фтора и фторсодержащими радикалами с
выделением в газовую фазу SiF4 и N2. Скорость травления в 8 – 10 раз
меньше, чем у кремния. Положительное влияние на скорость травления
Si3N4 оказывают добавки к основному плазмообразующему газу
углеводородов (CH4, C2H2, C2H4), приводящие к образованию
легколетучего продукта NH3. При этом скорость травления нитрида
кремния резко возрастает, а самого кремния – снижается за счет
пассивации его поверхности полимерными пленками. В результате
наблюдается обратное соотношение скоростей травления: R(Si3 N 4 ) R(Si )
∼ 35 – 100.
Алюминий. Алюминий не имеет летучих галогенидов при
комнатной температуре, за исключением Al2Cl6. Поэтому травление
алюминия осуществляют в плазме хлорсодержащих газов (Cl2, CCl2,
BCl3) и их смесей. Активными частицами, взаимодействующими с
чистой поверхностью алюминия, являются как атомы, так и молекулы
хлора. Вероятности их реакций при комнатной температуре одинаковы,
ионная бомбардировка не ускоряет процесс. Скорость травления
практически не зависит от величины отрицательного смещения на
образце, а при травлении в хлоре и от мощности разряда. Последнее
связано с тем, что увеличение степени диссоциации Cl2 с ростом
вкладываемой мощности не приводит к существенному росту
суммарной плотности потока ХАЧ на поверхность. Ситуация
осложняется тем, что поверхность пленок алюминия легко окисляется
атмосферным воздухом. Поэтому в технологии травятся, в основном,
окисные пленки, травление которых обеспечивается атомами хлора в
присутствии ионной бомбардировки. При преобладании химического
механизма травления оно является изотропным, при этом анизотропия
травления достигается двумя путями. Во-первых, это
перераспределение вкладов механизмов травления в пользу ионного
распыления, а также проведение процесса в условиях низких
концентраций ХАЧ в газовой фазе (рис. 3.6.6). Во-вторых, анизотропное
травление Al может быть достигнуто за счет добавки газов,
генерирующих в плазме хлоруглеродные и бор-хлорные радикалы -
CClx (x = 1-3) и BClx (x=1-2). Они осаждаются на поверхности,
пассивируют ее и удаляются как и оксидные пленки при ионной
бомбардировке. Продукты травления алюминия переосаждаются на
стенках реактора и поверхности обрабатываемого материала, при этом,
в силу их высокой гигроскопичности, возможно образование
143
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- …
- следующая ›
- последняя »
