Автореферат (1143770), страница 4
Текст из файла (страница 4)
12, наибольший вклад в увеличение скорости травленияLiNbO3 вносит ВЧ мощность, подводимая в плазму. Вторым, третьим и четвертымпо значимости параметрами являются h, Uсм и P, соответственно.Рис.12. Гистограмма распределения технологических параметров по степени их влияния наскорость травления монокристаллического ниобата лития.Величины технологических параметров в контрольном экспериментепоказаны в таблице 8. В этом эксперименте травились щелевые структурыразмером 0,155×6 мм и 0,075×4,5 мм.16Таблица 8.
Значения технологических параметров контрольного эксперимента глубокогопроцесса ПХТ LiNbO3W, ВтT, КUсм, В P, Паh, смQO2, %700423-800,75525Анализ результатов травления показал (см. рис. 13), что при травленииLiNbO3 в течение 30 минут (рис. 13-а,б), скорость травления составила ≈ 497нм/мин. Угол наклона боковой стенки профиля травления лежит в диапазоне от92° до 95°. Время травления на глубину 113,7 мкм (рис. 13-г) составило 270минут, а селективность травления LiNbO3 относительно материала маскисоставила порядка 78 (рис. 13-в). Из рисунка 13-г видно, что с увеличениемглубины травления направленность процесса ухудшается, и наблюдаетсяотклонение боковой стенки профиля травления от вертикали. В частности, науказанной ниже фотографии уголнаклона боковой стенки составилпорядка 78 градусов.Такимобразом,засчеттермоактивации процесса ПХТ LiNbO3удалось достичь глубин травления около15 мкм с углом наклона стенки областитравления 92-95° и при селективноститравления ниобата лития по отношению кматериалу маски около 78.
При этомскорость травления составила порядка 0,5мкм/мин.ПродемонстрированаРис. 13. Микрофотографии оконпринципиальная возможность получениятравления в монокристаллическомглубоких структур (> 110 мкм) наLiNbO3, время травления 30 минут (а, б),подложках ниобата лития со скоростямивремя травления 270 минут (г), толщинытравления около 0,4 мкм/мин, прислоя остаточной маски после ПХТ (в).мощности ВЧ источника 700 Вт, инапряжении смещения -80 В.Основные результаты и выводы1.Разработан и создан прототип промышленной универсальнойустановки плазмохимического травления различных материалов электроннойтехники с источником высокоплотной (~1012 см-3) индуктивно связанной плазмы,обеспечивающей независимую регулировку энергии и плотности потока ионов,поступающих к поверхности обрабатываемого материала, а также возможностьподдержания температуры подложки в диапазоне от 20 до 400 °C.2.Выявлены основные физико-химические закономерности процессаПХТ SiO2.
Экспериментально установлено, что травление SiO2, происходит какблагодаря химическим реакциям, так и ионному распылению подложки, причемфизическая составляющая процесса играет большую роль при температурах17вплоть до 448 К. Дальнейшее увеличение температуры приводит к увеличениюроли химической составляющей процесса. На основе полученных результатовразработана технология глубокого высокоскоростного направленного ПХТ SiO2,при ВЧ мощности ИСП менее 1000 Вт, позволяющая достигнуть скороститравления в диапазоне 1,1-1,7 мкм/мин и получать структуры с различнымзначением аспектного отношения.3.Экспериментальные результаты по определению характера и степенивлияния основных технологических параметров ПХТ на скорость травления SiC,позволили установить физико-химические закономерности процесса травления.Показано, что при термостимулированном ПХТ SiC вклад химической ифизической составляющей процесса равнозначен.
На основе полученныхрезультатов разработана технология глубокого высокоскоростного направленногоПХТ SiC с использованием ВЧ источника индуктивно связанной плазмы малоймощности (1000 Вт), позволяющая достичь скоростей травления более 1 мкм/мин.Данная технология внедрена на одном из ведущих предприятий отрасли - АО«Светлана-Электронприбор». Разработан новый метод полировки подложек SiCоснованный на использовании термической стимуляции процесса ПХТ.4.Установлены основные физико-химические закономерности процессаПХТ LiNbO3. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что притемпературе подложки до ≈ 473 К наибольший вклад в травление вноситфизическая составляющая процесса.
Дальнейшее увеличение температурыприводит к усилению роли химической составляющей процесса. На основеданных о влиянии технологических параметров на скорость травления LiNbO3,разработана технология глубокого высокоскоростного направленного ПХТ,обеспечивающая Vтр порядка 500 нм/мин с углом наклона стенки профилятравления 92-95°. Впервые продемонстрирована принципиальная возможностьполучения структур глубиной более 100 мкм в LiNbO3 с помощьютермостимулированного ПХТ.Основные научные публикации по теме диссертационной работы:1.Осипов, А.А.
Оптимизация технологических параметров процессаплазмохимического травления монокристаллов кварца / А.А. Осипов, С.Е.Александров, А.А. Осипов // Журнал прикладной химии. – 2016. – Т. 89. – № 6. –С. 704-710. (ВАК)2.Alexandrov, S.E. Plasma-etching of 2D-poled glasses: A route to dry lithography /S.E. Alexandrov, A.A. Lipovskii, A.A. Osipov, I.V. Reduto, D.K. Tagantsev // AppliedPhysics Letters. – 2017.
– V. 111. – N. 11. – P. 1-2. (ВАК)3.Осипов,А.А.Разработкапроцессасквозного,скоростногоплазмохимического травления монокристаллического кварца в газовой смесиSF6/O2 / А.А. Осипов, С.Е. Александров, А.А. Осипов, В.И. Березенко // Журналприкладной химии. – 2018. – Т. 91. – № 8.
– С. 1101-1107. (ВАК)4.Осипов, А.А. Травление карбида кремния в индуктивно-связанной плазмепри малой мощности / А.А. Осипов, С.Е. Александров, Ю.В. Соловьев, А.А.Уваров, А.А. Осипов // Микроэлектроника. – 2019. Т. 47. – № 1. – С. 1-7. (ВАК)185.Осипов, А.А. Влияние расхода полимеризующего газа CHF3 натехнологические параметры плазмохимического травления кремния / А.А.Осипов // Научные исследования: от теории к практике. – 2015. – Т. 2.
– С. 8285.6.Осипов, А.А. Исследование влияния потенциала ВЧ-смещения нахарактеристики травления канавок в кремнии / А.А. Осипов // Материалынаучного форума с международным участием «Неделя науки в СПБПУ». – г.Санкт-Петербург: 30 ноября – 05 декабря, 2015. – С. 322-324.7.Александров, С.Е. Оптимизация геометрии катушки индуктивностиреактора для реактивно-ионного травления путем моделирования в программномпакете COMSOL MULTYPHYSICS / С.Е. Александров, Е.В. Ендиярова, А.А.Осипов // Сборник научных работ IV Международной молодежной научнойконференции «Молодежь в науке: новые аргументы».
– г. Липецк: 16 февраля,2018. – С. 20-26.8.Osipov, A.A. Developing the process for through-etching of single-crystal quartzin inductively coupled plasmas / A.A. Osipov, S.E. Alexandrov // Materials, Methods &Technologies. – 2018. – V. 12. – P. 286-294.9.Осипов,А.А.Изучениефизико-химическихзакономерностейтермостимулированного плазмохимического травления монокристаллическогокарбида кремния / А.А. Осипов // Сборник статей XIV Международной научнопрактической конференции «International Innovation Research». – г.
Пенза: 15октября, 2018. – С. 11-15..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
