Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 167 стр.

UptoLike

167
Рис. 4.5.2 представляет зависимости скорости радикального травления
от конструкционных особенностей реактора и основных операционных
параметров процесса. На изменение скорости РТ с удалением подложек
от зоны плазмы (рис. 4.5.2,а,в) влияют любые факторы, определяющие
убыль потока ХАЧ при постоянных операционных параметрах:
материал реактора, его размеры и температура стенок. Эти факторы
определяют скорость гетерогенной рекомбинации ХАЧ на пути от зоны
плазмы до обрабатываемой поверхности. Очевидно, что при данной
величине
l
наибольшая скорость травления будет обеспечиваться теми
ХАЧ, которые имеют наименьшую вероятность рекомбинации или
наибольшее время жизни. Например, при разряде в смеси CF
4
+O
2
возможно образование радикалов COF, которые имеют значительно
большее время жизни, чем атомы фтора. Это служит объяснением роста
скорости РТ при увеличении содержания O
2
, как это показано на рис.
4.5.2,б. Наличие максимума обусловлено снижением скорости
генерации ХАЧ из-за уменьшения доли фторсодержащих молекул в
исходной плазмообразующей смеси.
Для процессов РТ, протекающих в кинетическом режиме,
характерна аррениусовская зависимость скорости (рис. 4.5.2,г). Энергии
активации, определяемые по температурным зависимостям скоростей
травления, не являются истинными, так как представляют интегральный
эффект протекания не только самой химической реакции, но и
адсорбционно-десорбционных процессов с участием как ХАЧ, так и
продуктов реакции. Например, при РТ в CF
4
в зависимости от условий
процесса энергии активации для кремния (поли- и
монокристаллического) составляют 3.8 -10.5 кДж/моль, двуокиси
кремния 17.1 - 18.0 кДж/моль, нитрида кремния 16.7 кДж/моль, стекол
фосфоросиликатных (P
2
O
5
×SiO
2
) и боросиликатных (B
2
O
3
×SiO
2
) - 6.7 -
14.5 кДж/моль. Эти величины характерны для адсорбционно-
десорбционных процессов.
Увеличение мощности разряда при радикальном травлении
увеличивает скорость травления (рис. 4.5.2,д) вследствие возрастания
скорости генерации ХАЧ в разрядной зоне и, следовательно,
повышения их концентрации в реакционной зоне. На кривой
зависимости скорости травления от мощности может наблюдаться
максимум, который является следствием максимума на кривой
зависимости скорости генерации активных частиц от приложенной
мощности.
Рис. 4.5.2 представляет зависимости скорости радикального травления
от конструкционных особенностей реактора и основных операционных
параметров процесса. На изменение скорости РТ с удалением подложек
от зоны плазмы (рис. 4.5.2,а,в) влияют любые факторы, определяющие
убыль потока ХАЧ при постоянных операционных параметрах:
материал реактора, его размеры и температура стенок. Эти факторы
определяют скорость гетерогенной рекомбинации ХАЧ на пути от зоны
плазмы до обрабатываемой поверхности. Очевидно, что при данной
величине l наибольшая скорость травления будет обеспечиваться теми
ХАЧ, которые имеют наименьшую вероятность рекомбинации или
наибольшее время жизни. Например, при разряде в смеси CF4+O2
возможно образование радикалов COF, которые имеют значительно
большее время жизни, чем атомы фтора. Это служит объяснением роста
скорости РТ при увеличении содержания O2, как это показано на рис.
4.5.2,б. Наличие максимума обусловлено снижением скорости
генерации ХАЧ из-за уменьшения доли фторсодержащих молекул в
исходной плазмообразующей смеси.
      Для процессов РТ, протекающих в кинетическом режиме,
характерна аррениусовская зависимость скорости (рис. 4.5.2,г). Энергии
активации, определяемые по температурным зависимостям скоростей
травления, не являются истинными, так как представляют интегральный
эффект протекания не только самой химической реакции, но и
адсорбционно-десорбционных процессов с участием как ХАЧ, так и
продуктов реакции. Например, при РТ в CF4 в зависимости от условий
процесса     энергии    активации    для       кремния     (поли-    и
монокристаллического) составляют 3.8 -10.5 кДж/моль, двуокиси
кремния 17.1 - 18.0 кДж/моль, нитрида кремния 16.7 кДж/моль, стекол
фосфоросиликатных (P2O5×SiO2) и боросиликатных (B2O3×SiO2) - 6.7 -
14.5 кДж/моль. Эти величины характерны для адсорбционно-
десорбционных процессов.
      Увеличение мощности разряда при радикальном травлении
увеличивает скорость травления (рис. 4.5.2,д) вследствие возрастания
скорости генерации ХАЧ в разрядной зоне и, следовательно,
повышения их концентрации в реакционной зоне. На кривой
зависимости скорости травления от мощности может наблюдаться
максимум, который является следствием максимума на кривой
зависимости скорости генерации активных частиц от приложенной
мощности.




                                 167