Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 170 стр.

UptoLike

170
зависимость скорости травления от вида и концентрации легирующей
примеси (рис. 4.5.2,з). Более высокую скорость РТ кремния,
легированного фосфором, по сравнению с кремнием, легированным
бором, можно объяснить более высокой летучестью PF
5
по сравнению с
BF
3
.
По сравнению с плазменным и реактивным ионно-плазменным
травлением, РТ обладает следующими преимуществами:
1. При РТ температура обрабатываемых подложек значительно ниже,
поэтому может быть получена большая селективность травления
различных материалов. Так, отношение скоростей травления Si/SiO
2
в CF
4
при плазменном травлении равно 8 - 10, а при радикальном
травлении возрастает до 30 - 50. Нагревание подложек, подвергаемых
радикальному травлению, происходит вследствие экзотермического
эффекта химической реакции и излучения плазмы. Равновесная
температура в зоне реакции при радикальном травлении внутри
перфорированного цилиндра обычно не превышает 15С, что
значительно ниже температуры, которая установилась бы при
отсутствии цилиндра. Это можно объяснить отсутствием внутри
цилиндра рекомбинации заряженных частиц, при которой выделяется
большое количество тепла, а также отсутствием ионной и
электронной бомбардировки обрабатываемых подложек.
2. При некоторых режимах возможно РТ через незадубленные
фоторезистивные маски. Хорошая стойкость фоторезиста при
радикальном травлении позволяет использовать тонкие маски (0.1—
0.3 мкм) и получать более высокое разрешение элементов
микросхем.
3. Отсутствие ионной бомбардировки поверхности пластин исключает
термические и радиационные повреждения кристаллических
структур, а также и появление индуцированных зарядов на
обработанной поверхности. Последнее особенно важно при
производстве МДП структур.
Так как РТ обеспечивается только химической реакцией между
активными частицами и атомами обрабатываемого материала, его
основным недостатком является изотропность, то есть скорость
травления по нормали к поверхности близка к скорости бокового
подтравливания. На величину подтравливания оказывают влияние, в
основном, три фактора: температура обрабатываемых подложек,
площадь, подвергаемая травлению, и состав рабочего газа. Снижение
температуры уменьшает подтравливание, но при этом снижается
абсолютное значение скорости травления. Поэтому для повышения
скорости травления в рабочий газ CF
4
добавляют О
2
. Меньшее
подтравливание наблюдается при малых площадях обрабатываемого
зависимость скорости травления от вида и концентрации легирующей
примеси (рис. 4.5.2,з). Более высокую скорость РТ кремния,
легированного фосфором, по сравнению с кремнием, легированным
бором, можно объяснить более высокой летучестью PF5 по сравнению с
BF3.
      По сравнению с плазменным и реактивным ионно-плазменным
травлением, РТ обладает следующими преимуществами:
1. При РТ температура обрабатываемых подложек значительно ниже,
   поэтому может быть получена большая селективность травления
   различных материалов. Так, отношение скоростей травления Si/SiO2
   в CF4 при плазменном травлении равно 8 - 10, а при радикальном
   травлении возрастает до 30 - 50. Нагревание подложек, подвергаемых
   радикальному травлению, происходит вследствие экзотермического
   эффекта химической реакции и излучения плазмы. Равновесная
   температура в зоне реакции при радикальном травлении внутри
   перфорированного цилиндра обычно не превышает 150°С, что
   значительно ниже температуры, которая установилась бы при
   отсутствии цилиндра. Это можно объяснить отсутствием внутри
   цилиндра рекомбинации заряженных частиц, при которой выделяется
   большое количество тепла, а также отсутствием ионной и
   электронной бомбардировки обрабатываемых подложек.
2. При некоторых режимах возможно РТ через незадубленные
   фоторезистивные маски. Хорошая стойкость фоторезиста при
   радикальном травлении позволяет использовать тонкие маски (0.1—
   0.3 мкм) и получать более высокое разрешение элементов
   микросхем.
3. Отсутствие ионной бомбардировки поверхности пластин исключает
   термические и радиационные повреждения кристаллических
   структур, а также и появление индуцированных зарядов на
   обработанной поверхности. Последнее особенно важно при
   производстве МДП структур.
      Так как РТ обеспечивается только химической реакцией между
активными частицами и атомами обрабатываемого материала, его
основным недостатком является изотропность, то есть скорость
травления по нормали к поверхности близка к скорости бокового
подтравливания. На величину подтравливания оказывают влияние, в
основном, три фактора: температура обрабатываемых подложек,
площадь, подвергаемая травлению, и состав рабочего газа. Снижение
температуры уменьшает подтравливание, но при этом снижается
абсолютное значение скорости травления. Поэтому для повышения
скорости травления в рабочий газ CF4 добавляют О2. Меньшее
подтравливание наблюдается при малых площадях обрабатываемого
                                170