Для реализации второй стадии формирования изотропно

Конфигурация радиального ЭЦР СВЧ источника: где 1 – ввод СВЧ мощности, 2 – зона источника плазмы, 3 – мультипольная система постоянных магнитов, 4 – антенны в кварцевых чехлах, 5 – подложкодержатель, 6 – зона реактора, 7 – загрузочная камера, 8 – ввод газа, 9 – откачка.

Несмотря на разнообразие конструктивных решений плазменных реакторов для изотропного травления, все они обладают рядом схожих характеристик, диктуемых спецификой «сухого» изотропного процесса травления диоксида кремния, а именно:

         использование высоких и сверхвысоких частот для возбуждения плазменного разряда (> 13,56 МГц),

         использование реакционных газов с высоким выходом радикалов фтора (SF6, NF3) и, как правило, с добавкой кислорода,

         высокое рабочее давление (~1 Торр и выше),

         использование экранирующей сетки для снижения воздействия плазмы на фоторезистивную маску,

         дополнительный нагрев подложки.

Исходя из требований, предъявляемых к плазменному оборудованию для обработки СБИС с размерами элементов менее 1 мкм, наиболее предпочтительной из перечисленных систем, в частности, с точки зрения снижения привносимой дефектности, является безэлектродная система с диэлектрическими стенками реактора, например, СВЧ-система.

Но существенным недостатком СВЧ-систем является сравнительно высокая стоимость и сложность СВЧ техники возбуждения разряда, согласования, защиты от вредного излучения и т.п. (в сравнении с традиционной высокочастотной), а также проблемы достижения достаточно высокой однородности травления по пластине. Кроме того, даже в СВЧ-системе изотропного травления для защиты фоторезистивной маски от воздействия плазмы необходимо использовать экранирующую металлическую сетку, усложняющую проблему привносимой дефектности.

Наиболее простыми в проектировании, производстве и обслуживании являются источники индуктивно-связанной (трансформаторно-связанной) плазмы (ИСП и ТСП), представленные на рисунке 2.4. Оба типа источников обеспечивают плотность плазмы от 10 до 1012 см.

Для реализации второй стадии формирования изотропно – анизотропного профиля контактного окна (т.е. процесса сухого анизотропного травления) можно использовать систему реактивно ионного травления (РИТ, см. рисунок 5). Но определенные ограничения в использовании систем РИТ вызваны трудностью работы с ВЧ источниками при низком давлении, заключающейся в быстром падении ионной плотности при снижении давления. Это, в свою очередь, вызывает снижение скорости травления и производительности. Увеличение мощности или напряжения смещения на пластине ведет к увеличению скорости травления, но при этом возникают проблемы с высокоэнергетическими ионами, которые приводят к повышенному дефектообразованию в полупроводниковых структурах.

Преимуществами же работы при низком давлении являются высокая анизотропия, позволяющая воспроизводить субмикронные размеры, а также «чистота» процесса, т.к. при низком давлении продукты реакции травления более летучи, и они легко удаляются, сводя к минимуму образование загрязняющих частиц и выпадение осадков.

В связи с этим, для анизотропной стадии при формировании изотропно-анизотропного профиля контактного окна, рекомендуется использовать источники высокоплотной плазмы (ВПП), позволяющих избежать проблем, присущих классическим РИТ системам.


Ссылка на основную публикацию
Adblock detector