Низкоэнергетичные ионы способствуют активации химических процессов на обрабатываемой

Также как и для процесса ‘Bosch’, ‘cryo процесс  использует в качестве рабочего газа SF6, который, расщепляясь в высокоплотной плазме, является источником радикалов фтора, обеспечивающих травление кремния. Кремний, взаимодействуя с F·, образует летучее соединение SiF4. Основные отличия этого способа формирования глубоких анизотропных кремниевых структур от ‘Bosch’ процесса связаны с механизмами пассивирования боковых стенок структур и защиты маскирующего покрытия. В ‘Bosch’ процессе для пассивации боковых поверхностей используется полимер в виде фтороуглерода, формирующегося в момент стадии осаждения. В ‘cryo процессе механизм образования защитной пленки происходит непосредственно при проведении стадии травления. Процесс травления сопровождается пассивацией боковых стенок слоем SiOxFy толщиной 10-20 нм. Криогенные температуры, являющиеся особенностью данного процесса, способствуют уменьшению травления защитной пленки радикалами фтора. Использование в процессе отрицательных температур уменьшает скорость травления маскирующих покрытий, в качестве которых, как и в  ‘Bosch’ процессе, обычно используется или фоторезист, или диоксид кремния. Известно, что химическое удаление материала маски при взаимодействии со свободными радикалами фтора зависит от температуры протекания реакции. При этом, скорость травления резко падает в области криогенных температур. Очевидно, что отрицательные температуры могут оказывать нежелательный эффект на некоторые органические материалы, вызывая их растрескивание. Это особенно критично при использовании толстых фоторезистов. Учитывая это, как правило, значения толщины резиста, используемого для этого процесса, не должны быть больше чем 1,5 мкм. Если необходимо достичь очень глубокого травления, то в качестве маскирующего покрытия лучше использовать диоксид кремния, поскольку он не имеет никаких проблем, связанных с растрескиванием.

Для проведения ‘cryo процесса можно использовать как классическую систему реактивно ионного травления, так и источники высокоплотной плазмы, например, реактор индуктивно-связанной плазмы. Последний позволяет получать высокую плотность свободных радикалов и низкоэнергетичных ионов. Низкоэнергетичные ионы способствуют активации химических процессов на обрабатываемой поверхности и распылению пассивирующей пленки с горизонтальных поверхностей. Увеличение энергии бомбардировки вызывает проблемы, связанные с плазмостойкостью маски и профилем формируемой структуры.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector