-
Назовите области применения процесса ионного травления в настоящее время.
В настоящее время прицессы ионного травления практически не используются для размерного травления материалов, но находят широкое применение для планаризации (сглаживания) и очистки их поверхностей.
-
Назовите области применения процесса плазмохимического травления.
-
ПХТ монокристаллического кремния и поликремния
-
ПХТ диэлектриков (SiO2, Si3N4)
-
ПХТ фоторезиста
-
Глубокое анизатропное травление кремния для формирования МЭМС
-
Схематично изобразите систему(ы) (конструкцию(и) плазмохимического травления.
а) б)
в)
Рисунок 1. Схемы реакторов, реализующих плазмохимическое травление: а – реактор объемного (цилиндрического) типа с индукционным способом возбуждения плазменного разряда; б - реактор объемного типа с емкостным способом возбуждения плазменного разряда; в – реактор планарного (диодного) типа с емкостным способом возбуждения плазменного разряда. 1 – корпус реактора, 2 – газоввод, 3 – рабочие пластины, 4 – индуктор, 5 – система откачки, 6 – заземленный электрод, 7 – ВЧ-электрод, 8 – область плазменного разряда.
-
Схематично изобразите систему (конструкцию) ионного травления.
На
рисунке 10 приведена схема традиционного
диодного реактора. Противоположные
электроды возбуждают плазму обычно в
диапазоне радио частот со средней
мощностью разряда порядка единиц
киловатт. 
Рисунок 10. Схема диодного реактора ионного травления:
1 – заземленный электрод, 2 – ВЧ – электрод, 3 – ВЧ – генератор, 4 – ВЧ – плазма, 5 - подложка, 6 – высоковакуумная откачка, 7 – газоввод.
-
Стадии протекания процесса плазменного травления.
В общем случае механизм ПТ можно представить следующим образом:
1. доставка молекул газа в зону разряда;
2. превращение молекул газа в ионы и ХАЧ под воздействием электронного удара;
3. доставка ионов и ХАЧ к поверхности материала, подвергаемого травлению;
4. адсорбция ионов и ХАЧ на поверхности материала;
5. химические реакции ХАЧ и физическое взаимодействие ионов с поверхностными атомами и молекулами;
6. десорбция продуктов реакции с поверхности материала;
7. отвод продуктов реакции из реактора.
-
Классификация методов плазменного травления.
По физико – химическому механизму взаимодействия частиц НГП с поверхностью обрабатываемого материала процессы травления можно разделить на три группы:
1. Ионное травление (ИТ), при котором поверхностные слои материалов удаляются только в результате физического распыления. Распыление осуществляется энергетическими ионами газов, химически не реагирующими с обрабатываемым материалом (обычно ионами инертных газов). Под энергетическими ионами и атомами понимаются частицы с энергией в диапазоне Е = 0,1 – 2,0 кэВ. Если поверхность обрабатываемого материала находится в контакте с плазмой (т.е. плазма является средой, в которой проходит процесс, и источником ионов, которые его осуществляют), то травление называют ионно – плазменным (ИПТ). Если поверхность образца не контактирует с плазмой, которая используется только как источник ионов, осуществляющих травление, то травление называют ионно – лучевым (ИЛТ).
2. Плазмохимическое травление (ПХТ), при котором поверхностные слои материалов удаляются в результате химических реакций. Химические реакции происходят между ХАЧ и поверхностными атомами с образованием летучих продуктов. Если поверхность обрабатываемого материала находится в контакте с плазмой, то травление называют плазменным (ПХТ). При ПХТ химические реакции стимулируются низкоэнергетическими электронной и ионной бомбардировками, а также воздействием излучения. Если же поверхность образца не контактирует с плазмой, которая используется только как источник ХАЧ, то такое травление называют травлением свободными атомами и радикалами или радикальным травлением (РТ). РТ осуществляется спонтанно без какой – либо стимуляции.
3. Реактивно – ионное травление (РИТ), при котором поверхностные слои материалов удаляются в результате как физического распыления энергетическими ионами, так и химических реакций между ХАЧ и атомами материалов. Если поверхность обрабатываемого материала находится в контакте с плазмой то травление называют реактивным ионно – плазменным (РИПТ). При РИПТ на поверхность образца воздействуют энергетические ионы, свободные атомы и радикалы, электроны и излучение. Если поверхность образца не контактирует с плазмой, которая используется только как источник энергетических химически активных ионов, то такое травление называют реактивным ионно – лучевым (РИЛТ). В процессе РИЛТ поверхность материала подвергается воздействию молекулярных или атомарных ионов, которые кроме физического распыления в результате ударной диссоциации и нейтрализации образуют ХАЧ, вступающие в химические реакции с обрабатываемым материалом.