Reaktiv ionætsning
Reaktiv ionætsning ( RIE ) er en teknologi til fjernelse af materiale fra en substratoverflade ( ætsning ) brugt i mikroelektronik , hvor reaktivt plasma bruges til at fjerne materiale fra et substrat [1] .
Plasma dannes ved lavt tryk ved hjælp af en gasudledning . Ionerne, der opstår i plasmaet , accelereres af potentialeforskellen mellem det og det behandlede substrat.
Den kombinerede virkning af den fysiske proces med ionforstøvning og kemiske reaktioner af ionaktivering fører til ødelæggelse af substratmaterialet eller et lag på substratet med dannelsen af flygtige forbindelser og deres desorption fra overfladen [1] .
Udstyr
RHS-systemer baseret på en højfrekvent kapacitiv udladning [2] [3] har det enkleste design . Substratet placeres på et bord isoleret fra kammeret, sædvanligvis afkølet, til hvilket der påføres en højfrekvent spænding i forhold til kammervæggene. Arbejdsgassen tilføres normalt ovenfra gennem en speciel anordning kaldet en gasfordeler, som sikrer en ensartet fordeling af arbejdsgasstrømmen i hele kammeret. Når der tilføres gas og højfrekvent spænding mellem bordet og væggene, opstår der en kapacitiv højfrekvent udladning. Da bordets areal er mindre end arealet af kammervæggene, dannes et negativt automatisk forspændingspotentiale på det (såvel som på overfladen af substratet, der vender mod plasmaet), hvilket sikrer strømmen af positivt ladede ioner fra plasmaet. Ved at ændre trykket, spændingskildens effekt og sammensætningen af de tilførte gasser kan der opnås forskellige ætsningstilstande. Området for påførte tryk er 0,5...10 Pa.
Sammensætningen og trykket af den påførte gasblanding varierer afhængigt af substratmaterialet og kravene til ætseprofilens form. For eksempel bruges en blanding af svovlhexafluorid og oxygen til at anisotropisk ætse silicium gennem en siliciumdioxidmaske . Kulstoftetrafluorid CF 4 bruges til at ætse siliciumdioxid uden at påvirke siliciumdioxiden . Især sidstnævnte proces bruges til at fjerne spor af uønsket oxid fra substratoverfladen, før yderligere ætsnings- eller aflejringsoperationer udføres .
En kapacitiv udladning (såvel som en DC - glødeudladning ) begrænser muligheden for at øge ionstrømtætheden. For at øge den skal du enten hæve spændingen eller øge trykket. En stigning i spændingen fører til en stigning i maskens katodesputtering , dvs. et fald i ætsningens selektivitet, samt en stigning i den kraft, der frigives på substratet i form af varme. En stigning i tryk fører til spredning af indfaldende ioner af gasmolekyler, forvrængning af deres bevægelsesbaner, hvilket fører til et fald i processens anisotropi .
I moderne RHS-systemer bruges en separat plasmakilde til at øge strømtætheden [4] . Som denne kilde kan udledninger af RFI, SHF eller ECR bruges . Kun udledninger på RFI-udledningen modtog industriel anvendelse. Plasmaet skabes af en højfrekvent induktor, og ioner trækkes ud af plasmaet ved at påføre en højfrekvent bias til substratet. Da mætningsspændingen af ionstrømmen i RFI-udladningsplasmaet ikke overstiger flere tiere volt, er det muligt at opnå en kombination af høje strømtætheder (og derfor høje hastigheder af ætseprocessen) med relativt lav ionenergi ved tryk i området 0,1 ... 1 Pa.
Se også
- Dyb R.I.E.
- Plasmaætser _
- Foredrag om plasmaætsning
- Plasma Etch Fundamentals
- Ionforstøvning
Noter
- ↑ 1 2 Dostanko, 2018 , s. 41.
- ↑ B. Horowitz, R. J. Saya et al. Plasmateknologi i VLSI-produktion. - M .: Mir, 1987. - S. 253-296.
- ↑ Grundlæggende om ætsning af reaktiv ion (RIE) . Hentet 6. september 2014. Arkiveret fra originalen 25. oktober 2014.
- ↑ Berlin E. V., Dvinin S. A., Seidman L. A. Vakuumteknologi og udstyr til afsætning og ætsning af tynde film. - M . : "Technosphere", 2007. - (Verden af materialer og teknologier).
Litteratur
- Dostanko A.P., Bordusov S.V., Golosov D.A. et al. Teknologier af submikronstrukturer af mikroelektronik: monografi. – 2018.
- Ivanovsky G. F., Petrov V. I. Ion-plasmabehandling af materialer. - M . : Radio og kommunikation, 1986. - 232 s.
- Forrester, T. A. Intense ionstråler. — M .: Mir, 1992. — 354 s. — ISBN 5-03-001999-0 .
- Danilin BS, Kireev V. Yu. Anvendelse af lavtemperaturplasma til ætsning og rensning af materialer. - M. : Energoatomizdat, 1987. - 263 s.
 Ordbøger og encyklopædier |
|---|