К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Следует отметить, что селе щи в ности травления могут зависеть от соотношения плошадей функционального слоя, маски и поделал на пластинах, подвергаемых травлению в одинаковых условиях; ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОВ ТРАВЛЕНИЯ 93 хараятериспшн вроцессев ВГПТ ИСГГ РИПТ РИЛТ Хараатериствгз ИПТ 0,1-1,0 90-95 2,0-5,0 5,0-10 1,0 2,0 0,10- 0,20 0,3-3,0 95-97 2,0-5,0 10-100 1,0 2,0 0,08- 0,15 1,0-10 90-99 20-50 2,0-5,0 1,0-0,5 1,1 0,15- 0,30 3,0-15 80-95 10-30 5,0-20 1,0-0,6 1,3 0,15- 0,30 1,0-5,0 90-95 5,0-10 10-50 1,0-0,8 1,5 О, 10- 0,20 0,5-3,0 95-97 5,0-10 10-100 1,0 1,5 0,08- 0,15 10-20 97-99 30-80 2,0-5,0 1,0-0,3 1,1 0,10- 0,20 1,0-10 95-97 10-20 10-100 1,0 1,5 0,03- 0,15 ч, нм/с Ягр, % Я оф.с Ю, дефект/сиз (для частиц с а1 > 0,2 мкм) Относительная плотность привносимых в струхгуры ра- диационных д ктов 0,3 1,0 0,7 0,5 0,1 0,9 0,3 анизотро пня А трюшения материала (например, функционального слоя), которая определяется двухи способами.
В соответствии с первым способом Аф, — — ч д / » // — — /г„ / Л/ф „ (2.2.7) где чгвд и чгв// - скорости травления функционального слоя соответственно перпендикулярно и параллельно его поверхности; лтрпгубина травления; А/ф с - величина бокового подтрава функционального слоя под край маски (половина ухода размера элемента ФС относительно размера элемента в маске (см. Рис.
2.2.2, 6)). Для элементов структуры вырахение (2.2.7) махно записать в виде 4~.с = г/гр/14и - /ф.с!, где Д„и Г,фа - размер элемента соотвегственно в маске и функциональном слое. Из формулы (2.2.7) для изотропного травления чтр з = чгр // и, следовательно, Афс = 1, а для полноспю анизотропного чгр// = 0 и Аф с -+ со, т.е. наблюдается неопределвннооп .
В соответствии со вторым способом ани- зотропия * Аф.с = 1 чтв.///чту.г (2.2.8) )(ля изотропного травления Афс= О, а юш полностью анизотропного Аф = 1. Соответственно дяя элементов струкгуры из вырахеюы (2.2.8) следует Аф = 1- ~Тт„- Тф ~ /2/гг»', плотность привносимой в процессе травления дефектности на поверхности пластины 23= (Х~ - Юи) / 4га (229) где Зи и /)к - число дефектов, приводщцих к опгазу прибора нли микросхемы на пластине 2.2.2. Тшшчиые техиологичесвие соответственно до и после травления функционального слоя; ~зз - площадь пластины; коэффициент загрузки чо /ч е. " ="Р///' // где ч ' и ч - скорости травления о функционального слоя параллельно поверхности соответственно с наличием (плошадью офс) и без излнчня (плошадь равна нулю) немаскированной горизонтальной поверхности функционального слоя.
Коэффициент загрузки вводится для учета загрузочного эффекта, возникаюшего в процессах ВГПТ некоторых материалов и проявляюШегося в резком увеличении скорости травления материала параллельно его поверхности после стравливания немаскированной горизонтальной поверхности; плотность привнооимых процессом травления радиационных дефектов в поверхностньге слои обрабатываемой структуры. Под радиационными дефектами подразумеваются нарушения сосгзва и кристаллической структуры поверхностных слоев, пробои диэлектрических пленок, изменения злекгрофизических характеристик приборов, контактов и р-лпереходов; показатель перетрава Р характеризует, во сколько раз увеличено время травления ФС по сравнению с необходимым дяя полного удаления слоя с горизонтальных поверхностей.
Введение показателя перетрава на уровне 1,1 - 2,0 необходимо для удаления остатков ФС с боковых поверхностей рельефа при анизотропном травлении. При формировании канавок и отверстий в однородных материалах показатель перетрава не вводится, так как отсутствует подало й. Типичные значении технологнчесхих характеристик процессов ВГПТ приведены в табл. 2.2.2. 94 Глава 22. ВАКУУМНАЯ ГАЗО-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА Эти характеристики отноаатся на только к процессам, но и к оборудованию ВГПТ функциональных слоев микросхем. Однако для оборудования, кроме указанных, существуют еще дополнительные, присущие только ему конструкционно-технологические характеристики, которые расамотр сны в падр азд.
2.2.4. 2.2.4. сОстал и БАРАБТБРнсгнхи ОБОРРДОБАния В состав оборудования ВГПТ материалов входят следующие основные функциональные системы: система травления, слухащая для проведения обработки пластин и состоящая из рабочей камеры и расположенных внутри нее мли присоединенных к ней анарухси электродов, экранов, подлолходержателей и автономных источников стимулирующих воздействий и ХАЧ. При использовании в процессе травления ХАЧ рабочая камера обычно называетая реактором; газовая система, служагцая для подачи требуемого потока иза (пара) или газовой смеси в рабочую камеру и автономные источники стимулирующих воздействий и ХАЧ и состоящая ю нескольких каналов, в состав которых входят фильтры, трубы, нспарителн, вентили, клапаньь измерители и регуляторы расхода газа, коллекторы и стабилизаторы давления; вакуумная система, служащая для обеспечения требуемого давления остаточных и рабочих газов в технологической я нщюзовой камерах, автономных источниках стимулирующих воздействии и ХАЧ и состоюцая из откаченных коллекторов или отверстий, труб, клапанов, измерителей и регуляторов давлений и скоростей откачки, азотной ловушки, системы ее регенерации, вакуумных насосов, фильтров или аинций для очистки насосного масла, скрубберов нли иейтралюаторов выхлопных газов; система возбувшеи ил и поддержания плазмы разряда в рабочей камере, а тюске других стимулирующих воздействий в автономных источниках, состоящая из генераторов и источников электрических и магюпных палей, кабелей или валноводов, измерителей и регуляторов подводимой мощности, согласующих устройств; система зырузки-выгрузхи пластин, транспортирования и позиционирования их внугри установки, состоящая из передающей и приемной кассет, уатройста загрузки и перемещения пластин, шлюзовой камеры, подлохкодержателей и прижимных устройств, датчиков положения пластин на различных позици- система термостатирования испарителей, участков ивовых каналов, электродов, подложкодерхателей и стенок камер, служащая для измерения и регулирования их температу- ры и состоящая из термостатов, труб, хлада- и теплоагентов, устройств их перекачки, подачи и распределения, измерителей и регуляторов температурьц система контроля момента окончания процесса травления функционального ею я (времени травления), состояния из индикаторов на основе оптического эмиссионио- спектрального, лазерного иитерферометрического или масс-спекгрометрического методов, оптических и электронных устройств, а также специализированных микропроцессоров для обработки полученных сигналов по соответствующему ашоритму.
В наиболее простых случаях для обработки сигналов может бюъ использована упраалюощая установкой ЭВМ; система управления, служлгцая для управления перечисленными вьппе системами контроля режимов нх работы и исправности входящих в них устройств и состоящая нз управляющей ЭВМ с программным обеспечением с клавиатурой ввода комацд и дисплея. К ко истр укцио иным харюсгери стихам оборудования относятся: форма, материалы, размеры и взаимное расположение функциональных узлов и систем в составе установки, а татске отдельных элементов в составе этих узлов и систем. К основным харюперистикам оборудования ВГПТ относятся: 1) рабочее давлеиме (р) и диапазон его возмахсного изменения (Ьр); 2) расход рабочего газа (смеси) (Д) и дюпазон его возмахного измененги (АД); 3) удельная мощность разряда (Р, л) и диапазон ее возмовиого изменения (Ьруд) (в случае разряда постоянного тока характеристиками процесса являются сила тока (Гр) и напряжение разряда (17), а в случае радиационно-стимулирующего воздействия из автономного источника - сюю тока и энерпи пучка); 4) температура подложкодержигеля (Т„) и диапазон ее возможного изменения (ЬТл) (температура обрабатываемой пластины Т„в зависимости ат теплового коитюста может анльно отличаться от температуры поллохкодерхателя); 5) индукция магнитного поня (2)) и диапазон ее возможного изменения (Ьо); 6) напряжение смещения на подяожкодержателе (Цсм) и диапазон его возможного изменения (А17ам) (в случае использования специального источника смешения); 7) угловая скорость (са) или скорость перемещения (у ) подложкодерхателя или магнитной системы и диапазоны их возмож- СОСТАВ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ 95 ного изменения (Ьв) и (Аувер) (в случае, если размеры зоны равномерного травлении меньше размеров обрабатываемой пластины); 8) углы наклона подложкодержателя относительно потока химически активных частиц (у) и (или) радиационно-стимулирующего вошействия (а) и диапазоны нх возможного изменения (ЛТ, Лгг); 9) остаточное давление в рабочей камере (рост) и диапазон его возможного изменения (АР д)' 10) частота электрического поля (7) и диапазон ее возможного изменения (АТ); 11) дщпельность импульса (Ги) и период между импульсами (Уми) для электрического поля или радиационно-стимулирующего воздействия, а также диапазоны их возможного изменения (Лув и Атил); Первые четыре характеристики относятся ко всем видам оборудованы ВГПТ, а остальные - только к отдельным группам.
Оператор ихи упраюшющая ЗВМ контролируют значение юээактеристик с помощью измерительных приборов и поддерживает их в требуемых технаюп~ческих допусках с помощью прецизионных регуляторов. Оборудование ВГПТ характеризуется таске следующиии показателями: степенью чистоты рабочего шза, поступающего в рабочую камеру; составом остаточной атмосферы в рабочей камере н пар циазьн~ 5м давлением составлюощих ее швов; электрофизическими и гимичеокими свойствами внугренних поверхностей рабочей камеры и поверхностей содержащихся в ней устройств; составом и величиной потока газа, десорбирующегося с внутренних поверхностей рабочей камеры и поверхностей содержащихся в ней устройств в процессе трзвлещш; быстротой откачки рабочей камеры и быстротой действия вакуумных насосов. Сложность поддержания и воспроизводимости этих показателей от цикла к циклу связана с сорбцией рабочих газов и летучих продухтов реакции травления материалами рабочей камеры и вакуумной системы, а также осаждением на их внугренних поверхностях иетшучих продуктов реакции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
