рвмісних газів та їх сумішей: Сl 2, ССl 4, BCl 3, Сl 2/ССl 4; Сl/ВСl 3. Активними частками, взаємодіючими з чистою поверхнею алюмінію, є атоми і молекули хлору. Ймовірності їх реакцій при кімнатній температурі однакові і іонне бомбардування їх не прискорює. Швидкість травлення не залежить від різниці потенціалів між плазмою і поверхнею, потужності розряду. Основний продукт - А1 2 Сl 6. Травлення изотропно. Однак поверхня плівок алюмінію легко окислюється атмосферним повітрям. Тому в технології, як правило, на практиці труяться окислені плівки. Окислені плівки труяться переважно атомами хлору. Анізотропія травлення досягається за рахунок добавок газів (СС1 4, ВС1 3). Вони осідають на поверхні, пассівіруя її, і видаляються, так само як і окислені шари, за рахунок іонного бомбардування. Продукти травлення переосаждаются на поверхні стінок реактора і частково на поверхні цькував зразків. Присутність парів води внаслідок гігроскопічності хлоридів алюмінію адсорбуються, вступаючи з ними в реакцію з утворенням гідроксиду алюмінію. Це призводить до невідтворюваних результатів і зміни властивостей виробів аж до повного стравлювання решти ділянок плівки в ВІС і НВІС під час зберігання на атмосфері навіть під захисним покриттям. Тому необхідний суворий контроль за домішкою парів води, а також заходи з очищення та пасивування поверхні після травлення і захисту виробів, щоб виключити подальший контакт алюмінієвих шарів з атмосферою.
Необхідно також сказати, що алюміній є одним з найбільш часто переслідувані металів, так як він застосовується в якості одношарової металізації (провідних доріжок і контактних площадок). Алюміній отримав широке застосування через наступних достоїнств:
- доступний і не дорогий матеріал;
- хороша адгезія до кремнію і оксиду кремнію;
- пластичний;
- технологичен;
- має високу електропровідність;
- володіє хорошим контактом крип областям.
До недоліків ПХТ відносять:
- трудність контролю клина труїть;
- складність і висока вартість обладнання.
Переваги ПХТ:
- не вимагає обробки після процесу труїть;
- дозволяє одночасно труїти шари і видаляти фоторезист;
- змінює травящие компоненти;
- може використовуватися для травлення будь-яких матеріалів і сплавів;
- процесом можна керувати за допомогою ЕОМ;
- процес володіє високою роздільною здатністю;
- висока швидкість процесу;
- екологічна чистота;
- економічність;
- мінімальний ефект бічного подтравливания;
- висока продуктивність.
Необхідно відзначити, що плазмохімічні методи травлення різних матеріалів, дозволили створити повністю замкнуті методи створення складних виробів мікроелектроніки - НВІС і БІС, тому у виробництві все частіше застосовуються сухі методи травлення, а саме ПХТ, яке володіє найбільшими перевагами на відміну від інших методів сухого травлення.
1.2 Методи плазмового травлення
Для плазмового травлення кремнію, його сполук і деяких металів застосовують молекулярні гази, що містять один або більше галогенів у своєму складі. Вибір таких газів пояснюється тим, що утворені ними в плазмі елементи реагують з матеріалами, піддавали травленню, утворюючи леткі сполуки при температурах, досить низьких, щоб забезпечити якісний перенесення малюнка.
Таблиця 1.1 - Технологічні режими ПХТ шарів SiO 2
Найменування технологічного параметраЗначенія параметрів на різних стадіях процессаСтабілізація витрати газовТравленіеОхлажденіе і продування реактораДавленіе, Па909090Мощность, Вт - 590-Витрата He, см /мін.303030Расход O 2, см /мін.88-Расход C 3 F 8 , см /мін.9090-Расход CHF 3, см /мін.3030-Время стадії, с.1530 - 11010
У таблиці 1.1 наведено приклади технологічні режими плазмохімічного травлення (ПХТ) шарів SiO 2 селективні по відношенню до монокристалічного кремнію в ВЧ планарном реакторі з поштучної обробленням пластин.
Добавка в газову суміш кисню сприяє кращому видаленню із зони травлення нелетких вуглецевмісних сполук за рахунок утворення таких газів, як COF 2, CO і CO 2. При додаванні в газову суміш CHF3 відбувається збільшення швидкості травлення SiO 2 і зменшення швидкості травлення чистого кремнію. Це дозволяє забезпечити селективність травлення SiO 2 по відношенню до Si на рівні 10: 1. Добавка в газову суміш гелію дозволяє ефективн...
