Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 91 стр.

также невозможность независимой регулировки плотности потока и
энергии ионов, бомбардирующих обрабатываемый материал. Послед-
нее является особенно важным, так как для минимизации радиацион-
ных повреждений поверхности и, в то же время, для поддержания вы-
сокой скорости процесса ионного или реактивно-ионного травления
целесообразно проводить процесс при высокой плотности потока ио-
нов, но при минимально допустимой величине отрицательного сме-
щения на подложке. В то же время, в RIE реакторе увеличение вкла-
дываемой мощности приводит к одновременному увеличению обоих
факторов за счет роста скорости ионизации, концентрации электронов
и ионов в объеме плазмы и величины отрицательного самосмещения
на электроде, подсоединенном к ВЧ генератору.
       Указанные выше недостатки частично компенсируются в диод-
ных реакторах с наложением постоянного магнитного поля напря-
женностью 50 – 200 Гаусс параллельно электроду, на котором распо-
лагается обрабатываемый материал. В англоязычной литературе такие
системы получили название MERIE – magnetically enhanced reactive
ion etching. Магнитное поле препятствуетr          движению электрона в на-
правлении, перпендикулярном B - это вызывает «закручивание» в
спираль траектории движения электрона, увеличение частоты иони-
зирующих столкновений и снижение средней энергии электронов.             r
Кроме этого, диффузия ионов в направлении, перпендикулярном B ,
переходит из амбиполярного режима в свободный, при этом сниже-
ние ионного потока приводит к снижению мощности, рассеиваемой
на стенках разрядной камеры. В результате, как видно из рис. 2.3.7,
при данном значении вкладываемой мощности и давлении газа
MERIE системы обеспечивают более высокие концентрации
( n ∝ Pabs1/ 2 B ) и плотности потоков заряженных частиц, но более низ-
кие значения отрицательного самосмещения на незаземленном элек-
троде ( U bias ∝ Pabs1/ 2 B ), где располагается обрабатываемый материал.
       Основным недостатком MERIE систем является существенная
деформация пространственных распределений концентраций частиц в
реакторе, в результате чего возникает проблема равномерности обра-
ботки образцов большой площади. Замена статического магнитного
поля на вращающееся (ν ∼ 0.5 Гц в плоскости обрабатываемого мате-
риала) несколько улучшает ситуацию, но не решает проблемы полно-
стью и при этом существенно усложняет конструкцию реактора. Не-
возможность достижения высокой равномерности обработки является
основным сдерживающим фактором использования MERIE систем в


                                    91