Способы контроля процессов ВПТ

Для обеспечения стабильности и воспроизводимости процесса травления необходимо измерять скорость травления и обеспечивать регистрацию момента окончания процесса травления, а также контролировать параметры, влияющие на процесс обработки: давление, газовые потоки, уровень мощности разряда и ряд других.

Для процессов ВПТ характерен широкий диапазон рабочих давлений от 103 Па (для ПХТ) до 10-2 Па и ниже (для РИЛТ) и газовых потоков от 500см3/мин (для ПХТ) и до 1 см3/мин (для РИЛТ). Причем приборы контроля должны обеспечивать высокую точность измерений при воздействии химически активных и энергетических частиц, обладать малой инерционность и иметь выход информации на ЭВМ.

Для измерения давлений в диапазоне от 10-1 до 10 Па в некоторых случаях могут быть использованы термопарные манометры типа ПМТ-2 и ПМТ-4М с вакуумметрами ВИТ-2 и ВИТ-3, причем вакуумметр ВИТ-3 позволяет измерять давления также и в диапазоне до 103 Па.

Для измерения давления в диапазоне 10-1-105 Па может быть использован манометр сопротивления ПМТ-6-3 с вакуумметром 13ВТ3-003. Недостатком тепловых манометров является их инерционность.

От этих недостатков свободны деформационные манометры, например, преобразователи давления ПДД-1, работающие с вакуумметром ВД-1 и измеряющие давление в диапазоне 10-1-103 Па. При этом выходное напряжение изменяется в диапазоне от 10-8 до 10 В. Относительная погрешность измерения ±5%. За рубежом широко используются баротроны (мембранно-емкостные преобразователи) с рабочим диапазонов от 10-4 до 104 Па, разбитым на поддиапазоны (охватывает 3-5 порядков величины давления). Погрешность составляет 0,01-0,001 от верхнего предела измерений.

Для измерения давления в диапазоне 10-1-104 Па могут быть также использованы механотронные датчики (манотроны) типа 6 МДХ (6 МДХ-1Б;
6 МДХ-2Б, 6 МДХ-3Б, 6 МДХ-4, 6 МДХ-5, 6 МДХ-11, 6 МДХ-12С).

Кроме давления определяющее влияние на скорость, селективность и анизотропию травления оказывают параметры газового потока. Для измерения расхода газа часто используются терморезистивные датчики расхода.

Скорость травления зависит от вводимой в систему мощности, поэтому контроль и стабилизация мощности является одним из необходимых требований к оборудованию ВПТ. Наибольшие сложности возникают при использовании ВЧ напряжения, поскольку ВЧ генератор требует согласования его внутреннего сопротивления с полным сопротивлением системы травления. Поскольку это сопротивление не является постоянным и зависит от многих факторов, приходится использовать специальные согласующие устройства, включаемые между ВЧ генератором системы травления. Большие проблемы возникают и с непосредственным измерением мощности ВЧ разряда. На практике реальное значение ВЧ мощности обычно оценивают по приложенному ВЧ напряжению.

Широкое промышленное внедрение процессов ВПТ в настоящее время сдерживается из-за отсутствия универсальных, простых и надежных средств производственного контроля, которые бы позволили оперативно управлять процессами ВПТ. Особенно это касается регистрации момента окончания ВПТ при недостаточной селективности травления. В настоящее время отсутствует универсальный метод контроля, удовлетворяющий всем требованиям.

Скорость травления можно контролировать методом кварцевого вибратора при использовании кристалла кварца с предварительно нанесенном на него пленкой травимого материала. К недостатком метода относится малый срок службы кристалла, а также влияние на точность измерения заряженных частиц электрических полей и др. Поэтому данный метод в промышленных условиях практически не используется.

Достаточно простым методом контроля окончания процесса является контроль измерений полного сопротивления (импеданса) разрядного промежутка. Импеданс можно контролировать по напряжению на электродах, которое может

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector