Книга: Галперин В. А., Данилкин Е. В., Мочалов А. И. «Процессы плазменного травления в микро- и нанотехнологиях»

Серия: "Нанотехнологии"

В свете современного развития нанотехнологии и микромеханики рассмотрены процессы и системы вакуумно-плазменного травления, находящие широкое применение в производстве современных ультрабольших интегральных схем, изделий микроэлектромеханических систем и наносистем. Проанализированы способы обеспечения вакуумно-технических требований к проведению этих процессов, приведены методы контроля и диагностики, позволяющие достаточно глубоко понять характер протекающих процессов с целью соответствующей оптимизации технологии и оборудования.
Для студентов вузов, изучающих процессы микро- и наноэлектроники, а также аспирантов, инженеров и научных работников, занимающихся вопросами технологии интегральных схем и микромеханики.

Содержание:

Предисловие редактора...... 3 Введение...... 5 Глава 1. Физико-химические основы процессов сухого (вакуум но-плазменного) травления...... 7 1. 1. Плазма: определения, способы получения, основные процессы...... 11 1. 2. Уравнение непрерывности для химически активных частиц в плазме...... 25 1. 3. Основные стадии процессов сухого травления...... 27 1. 3. 1. Доставка молекул рабочего газа в зону плазмы газового разряда...... 28 1. 3. 2. Переход молекул рабочего газа в энергетические и химически активные частицы...... 31 1. 3. 3. Доставка энергетических и химически активных газовых частиц к поверхности обрабатываемого материала...... 37 1. 3. 4. Взаимо действие энергетических и химически активных частиц с поверхностью обрабатываемого материала...... 39 Глава 2. Технологические основы сухого (вакуумно-плазменного) травления...... 43 2. 1. Основные технологические характеристики процессов травления и их взаимосвязь с физико-химическими параметрами...... 44 2. 1. 1. Предельно разрешенный размер...... 45 2. 1. 2. Анизотропность процессов ВПТ...... 46 2. 1. 3. Селективность...... 51 2. 1. 4. Неравномерность...... 54 2. 1. 5. Загрузочный эффект...... 54 2. 1. 6. Текстура поверхности...... 55 2. 2. Факторы, определяющие основные технологические характеристики процессов ВПТ...... 56 2. 2. 1. Энергия ионного воздействия...... 56 2. 2. 2. Давление...... 59 2. 2. 3. Мощность газового разряда...... 60 2. 2. 4. Температура стенок, подложкодержателя и обрабатываемой поверхности...... 62 2. 2. 5. Газы и газовые смеси, применяемые для сухого травления различных материалов...... 64 2. 2. 6. Материалы внутрикамерной оснастки...... 68 2. 2. 7. Загрязнения...... 69 2. 3. Методы вакуумно-плазменного травления...... 71 2. 3. 1. Ион ное травление...... 71 2. 3. 2. Плазмо химическое травление...... 71 2. 3. 3. Реактивно-ионное травление...... 72 2. 3. 4. Радикальное травление...... 80 2. 3. 5. Реакторы вакуумно-плазменного травления...... 81 2. 4. Тенденции развития плазменных систем в области высоких технологий...... 116 Глава 3. Методы контроля технологических параметров и диагностики плазмы...... 122 3. 1. Измерение профиля травления приборами с индикаторной иглой...... 124 3. 2. Метод кварцевого резонатора...... 126 3. 3. Эллипсометрия...... 127 3. 4. Лазерная интерферометрия...... 134 3. 5. Растровая электронная микроскопия...... 135 3. 6. Масс-спектроскопия...... 140 3. 7. Эмиссионная спектроскопия...... 143 3. 8. Зондовые измерения...... 148 3. 9. Методы анализа поверхности и их применение...... 150 3. 10. Аппаратура и методы исследования процессов ионно-плазменного травления и анализа образцов после обработки...... 176 Глава 4. Разработка процессов плазмохимического травления кремния с использованием компьютерного моделирования...... 181 4. 1. Основы моделирования процессов травления в плазме...... 181 4. 2. Особенности расчетов профилей при плазмохимическом травлении кремния...... 186 4. 2. 1. Физико-химические основы модели...... 188 4. 2. 2. Математические основы модели...... 190 4. 2. 3. Структурные эффекты...... 198 4. 3. Математическая модель...... 203 4. 3. 1. Основные частицы и процессы...... 203 4. 3. 2. Описание модели...... 206 4. 3. 3. Методика расчета...... 212 Глава 5. Современное применение плазменных технологий в микроэлектромеханических и ультрабольших интегральных системах...... 228 5. 1. Тенденции развития микро- и наносистемной техники...... 229 5. 2. Сухое травление полимеров...... 250 5. 2. 1. Характеристики травления для толстых слоев полимеров...... 250 5. 2. 2. Электрохимическое осаждение никеля в полимерные микроструктуры...... 254 5. 2. 3. Изготовление керамических микроструктур...... 255 5. 3. Травление кремниевых микроструктур с высоким аспектным отношением...... 256 5. 3. 1. Технология глубокого травления с мелким диффузионным переходом...... 263 5. 3. 2. Особенности изготовления кремниевых горизонтально управляемых резонаторов...... 265 5. 4. Полевые кремниевые эмиттеры с заостренным верхним концом...... 266 5. 4. 1. Регулирование профилей эмиттеров с применением сухого травления кремния...... 267 5. 4. 2. Изготовление микрозеркал и лазеров с применением сухого травления...... 272 Литература...... 275

Издательство: "БИНОМ. Лаборатория знаний" (2015)

ISBN: 9785996321292