Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 181 стр.

     Планарная магнетронная система (рис. 4.7.1,г) представляет собой
диодную систему, в которой сочетание электрического и магнитного
полей создают такую ситуацию, что токи дрейфа электронов
замыкаются сами на себя. Электроны, эмитируемые из ВЧ электрода
под действием ионной бомбардировки, оказываются в своеобразной
магнитной ловушке и циркулируют по замкнутым траекториям,
увеличивая степень ионизации нейтральных частиц и диссоциации
молекул плазмообразующего газа. В результате этого скорость РИПТ
резко возрастает, однако резко снижается равномерность процесса. Для
увеличения равномерности применяют подвижные магнитные системы
или подвижные подложкодержатели, что существенно усложняет
конструкцию реактора.
     Общими недостатками горизонтальных ВЧ систем с плоскими
параллельными электродами являются низкая производительность,
обусловленная небольшими размерами электродов с учетом краевых
эффектов, и возможность загрязнения обрабатываемых пластин
частицами, распыляемыми с электродов. Для преодоления этих
недостатков была разработана вертикальная система с коаксиальным
шестигранным ВЧ электродом (Hex – система) (рис. 4.7.1,д), в которой
обеспечивается большее соотношение площадей заземленного и ВЧ
электродов (∼ 2:1). Это приводит к тому, что темное пространство
(область падения потенциала) сосредотачивается в непосредственной
близости от ВЧ электрода, при этом ионы, ускоряющиеся в этом
пространстве, испытывают меньшее рассеяние и бомбардируют
поверхность практически под прямым углом. Это обеспечивает
анизотропное травление с высоким разрешением. В магнетронной
вертикальной диодной системе (рис. 4.7.1, д) энергия ионов может
управляться магнитным полем. Во всех системах РИПТ используется
принудительное водяное охлаждение ВЧ электрода для устранения
перегрева конструкционных элементов реактора, уменьшения
температурного эффекта на скорость травления и увеличения стойкости
органических фоторезистивных масок.
     Зависимость скорости РИПТ от операционных параметров в
каждом конкретном случае зависит от того, какой механизм –
физический или химический – вносит определяющий вклад в скорость
процесса. Увеличение вкладываемой мощности во всех случаях
приводит к росту скорости травления (рис. 4.7.2,а-в), что обусловлено
соответствующим влиянием мощности на скорость генерации как
нейтральных ХАЧ, так и ионов. Известно, что скорость РИПТ кремния в
CF4 в 3 - 10 раз выше, чем в Ar – это связано с тем, что удаление
материала в случае CF4 происходит вследствие совместного действия
физического распыления и химической реакции. При низких мощностях
                                181