Системы ионного травления

В основе процесса ИТ лежит механизм физического распыления материала энергетическими ионами, химическими не реагирующими с обрабатываемым материалом. Физическое распыление материалов количественно характеризуется коэффициентом распыления (КР), который определяется как среднее число атомов, удаляемых с поверхности материала одной падающей частицей. ИТ материала начинается, когда энергия ионов Еи превысит некоторое значение Епор, получившее название пороговой энергии распыления. Значения Епор слабо зависят от массы сталкивающихся частиц и лежат в диапазоне 10-30 эВ.

Процессы ИТ всегда сопровождаются образованием радиационных дефектов в обрабатываемых структурах, которые подразделяются на дефекты смещения, связанные со смещением атомов в решетке материала и образованием вакансий, и зарядовые дефекты, обусловленные воздействием электронов и ионов. К числу частиц, способных вызывать радиационные повреждения, относятся ионы, электроны, фотоны и нейтральные атомы. Основным путем уменьшения перечисленных выше дефектов является понижение энергии ионов, используемых в процессах ИТ, с одновременным повышением плотности ионного тока для сохранения высоких скоростей травления.

Схемы наиболее распространенных систем ИПТ приведены на рис. 2.3.

Планарная диодная система (рис.2.3, а) содержит два дисковых электрода. Обрабатываемые пластины размещаются обычно на потенциальном электроде, на который, как правило, подается ВЧ потенциал (для металлов — ПТ). Основные параметры ВЧ системы: давление 0,66-6,6 Па; межэлектродное расстояние 40-80 мм; диаметр ВЧ электрода 200-600 мм; рабочая мощность 1-4 кВт; плотность ионного тока 1-2 мА/см2; рабочая частота 0,44; 1,76; 5,28; 13,56 и 27,12 МГц. Скорости травления зависят от материала и режимов обработки и невелики (например, для алюминия порядка 15 нм/мин).

Характерной особенностью ВЧ систем является необходимость согласования ВЧ–генератора с распылительной системой, полное сопротивление которой может меняться в очень широких пределах в зависимости от размеров электродов, давления и состава рабочего газа, магнитного поля, покрытия внутрикамерных конструкций осаждаемыми пленками и др.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector