2. Другие факторы, влияющие на профиль края элемента

Образование граней, возникновение канавок и повторное осаждение - три явления, проистекающие из физического распыления, которые могут влиять на профиль края вытравливаемого элемента. Степень их проявления зависит от интенсивности распыления и ионного потока, поэтому часто их можно полностью подавить. Эти эффекты чаще проявляются при реактивном ионном травлении, нежели при плазменном травлении, вследствие более высокой энергии ионов.

Образование канавок происходит главным образом в результате падения мощного потока ионов на основание ступеньки вследствие их отражения от боковой стенки ступеньки. Скорость травления, обусловливаемая как физическим распылением, так и ионно-стимулируемыми реакциями, повышается в местах расположения канавок, так как эти участки подвергаются воздействию более мощных ионных потоков.

Распыленный материал, не вошедший в состав летучих соединений, конденсируется на любой близлежащей поверхности. Распыленный материал распределяется в пространстве приблизительно по косинусоидальному закону, и поэтому значительная его часть может повторно осаждаться на стенках близлежащих элементов маски, что приводит к изменению профиля краев и размеров вытравливаемых элементов. Повторное осаждение обычно не наблюдается при плазменном травлении, поскольку в этом процессе его можно избежать, подбирая состав рабочего газа, параметры плазмы и маскирующие материалы так, чтобы происходило образование только летучих продуктов реакций.

3. Определение момента окончания травления

Если имеет место боковое травление, размеры элементов и профили их краев можно контролировать, уменьшая степень перетравливания. Перетравливание почти всегда необходимо для компенсации неоднородностей и для переноса рисунка на поверхности ступенчатого рельефа при. Используются различные методы установления момента окончания травления пленки:

1. непосредственное визуальное наблюдение подвергаемой травлению пленки;

2. регистрация оптического отражения от подвергаемого травлению слоя;

3. регистрация изменения концентрации травящих компонентов в плазме методом эмиссионной спектроскопии;

4. анализ продуктов реакции травления с помощью эмиссионной спектроскопии или масс-спектрометрии;

5. измерение изменения полного электрического сопротивления плазмы.

Первые два метода не зависят от площади подложки, подвергаемой травлению, но не приспособлены для применения в условиях процесса неоднородного группового травления. С помощью методов 3, 4 и 5 контролируется травление очень малых участков поверхности подложки, размер которых определяется скоростью травления и чувствительностью детекторов. Для этих методов характерно усреднение неоднородностей. Кроме того, на точность третьего метода оказывает влияние загрузочный эффект.

Побочные эффекты

Травление в реактивных плазменных разрядах сопровождается побочными эффектами. Рассмотрим наиболее важные из этих эффектов.