Везде

ОНИТМикроэлектроника Russian Microelectronics

  • ISSN (Print) 0544-1269
  • ISSN (Online) 3034-5480

Ефремов А. М.

Код пользователя
82351

Статьи автора

  • Параметры плазмы и кинетика травления Si/SiO<sub>2</sub> в смесях фторуглеродных газов с аргоном и гелием

    Проведено сравнительное исследование электрофизических параметров плазмы, концентраций атомов фтора, а также кинетики реактивно-ионного травления Si и SiO2 в смесях CF4 + Ar/He, CHF3 + Ar/He и C4F8 + Ar/He переменного (0–45% He) начального состава. Установлено, что замещение Ar на He при постоянном содержании фторуглеродного компонента а) возмущает характеристики электронной компоненты плазмы; б) практически не влияет на интенсивность ионной бомбардировки обрабатываемой поверхности; и в) приводит к снижению скоростей травления Si и SiO2 на фоне аналогичного изменения концентрации атомов фтора. Показано, что доминирующим механизмом травления всегда является гетерогенная химическая реакция, эффективная вероятность которой увеличивается (в плазме CF4) или сохраняет неизменное значение (в плазме CHF3 и C4F8) с ростом доли гелия в плазмообразующем газе. Сделаны предположения о механизмах процессов, обуславливающих эти эффекты.
    124 0

  • Параметры газовой фазы и кинетика реактивно-ионного травления SiO<sub>2</sub> в плазме CF<sub>4</sub>/C<sub>4</sub>F<sub>8</sub>/Ar/He

    Проведено исследование электрофизических параметров плазмы, концентраций атомов фтора и кинетики реактивно-ионных гетерогенных процессов в смеси CF4 + C4F8 + Ar + He при варьировании соотношения Ar/He и мощности смещения в условиях индукционного ВЧ 13.56 МГц разряда. Схема исследования включала диагностику плазмы с помощью зондов Лангмюра и оптической эмиссионной спектроскопии, а также измерение скоростей и анализ механизмов травления SiO2 в приближении эффективной вероятности взаимодействия. Установлено, что замещение аргона на гелий оказывает заметное влияние на кинетику и концентрацию атомов фтора через параметры электронной компоненты плазмы. Напротив, увеличение мощности смещения практически не отражается на составе газовой фазы, но сопровождается пропорциональным изменением энергии ионной бомбардировки. Найдено, что в исследованном диапазоне условий процесс травления SiO2 характеризуется отсутствием ионно-лимитируемых стадий, при этом поведение его скорости определяется кинетикой гетерогенной реакции Si + xF → SiFx. Переменное значение эффективной вероятности данной реакции отслеживает изменение доли свободных активных центров, определяемой скоростями высаживания и деструкции фторуглеродной полимерной пленки.
    11 0

  • Параметры плазмы и кинетика реактивно-ионного травления SiO<sub>2</sub> и Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> в смеси HBr/Cl<sub>2</sub>/Ar

    Проведено исследование параметров газовой фазы и кинетики реактивно-ионного травления SiO2 и Si3N4 в условиях индукционного ВЧ (13.56 МГц) разряда при варьировании соотношения HBr/Cl2. Схема исследования включала диагностику плазмы зондами Ленгмюра, моделирование плазмы с целью нахождения стационарных концентраций активных частиц, а также измерение скоростей и анализ механизмов травления в приближении эффективной вероятности взаимодействия. Установлено, что замещение HBr на Cl2 при постоянном содержании аргона: а) сопровождается заметным изменением электрофизических параметров плазмы; б) приводит к слабому росту интенсивности ионной бомбардировки обрабатываемой поверхности; и в) вызывает значительное увеличение суммарной концентрации и плотности потока химически активных частиц. Показано, что скорости травления SiO2 и Si3N4 монотонно возрастают с ростом доли Cl2 в смеси, при этом основным механизмом травления является ионно-стимулированная химическая реакция. Модельное описание кинетики такой реакции в первом приближении предполагает а) аддитивный вклад атомов брома и хлора; и б) прямо-пропорциональную зависимость их эффективных вероятностей взаимодействия от интенсивности ионной бомбардировки. Предположено существование дополнительного канала гетерогенного взаимодействия с участием молекул HCl.
    15 0

  • Концентрация атомов фтора и кинетика реактивно-ионного травления кремния в смесях CF<sub>4</sub> + O<sub>2</sub>, CHF<sub>3</sub> + O<sub>2</sub> и C<sub>4</sub>F<sub>8</sub> + O<sub>2</sub>

    Проведено сравнительное исследование электрофизических параметров плазмы, концентраций атомов фтора и кинетики реактивно-ионного травления кремния в смесях CF4 + O2, CHF3 + O2 и C4F8 + O2 переменного (0–75% O2) начального состава. Показано, что доминирующим механизмом травления всегда является ионно-стимулированная химическая реакция Si + xF → SiFx, скорость которой имеет максимум в области 20–50% O2. По результатам диагностики плазмы установлено, что аналогичное поведение концентрации атомов фтора характерно только для смесей CF4 + O2 и CHF3 + O2, при этом в смеси C4F8 + O2 имеет место немонотонное изменение вероятности взаимодействия. Предположено, что причиной последнего эффекта является конкуренция процессов снижения толщины фторуглеродной полимерной пленки и окисления поверхности кремния атомами кислорода.
    11 0

  • О влиянии малых добавок F<sub>2</sub>, H<sub>2</sub> и HF на концентрации активных частиц в плазме тетрафторметана

    Проведено сравнительное исследование эффекта малых (до 20%) замещающих добавок F2, H2 и HF на кинетику и стационарные концентрации нейтральных частиц в плазме 50% CF4 + 50% Ar в условиях, типичных для процессов реактивно-ионного травления кремния и его соединений. Показано, что варьирование соотношений CF4/F2 и CF4/H2 приводит к противоположным, взаимосвязанным и неаддитивным изменениям концентраций атомов фтора и фторуглеродных радикалов. Это обеспечивает широкие диапазоны регулирования скорости травления и полимеризационной способности при минимальном возмущении параметров электронной и ионной компоненты плазмы. Напротив, соотношение CF4/HF отличается минимальным влиянием на скорость поверхностной полимеризации, но заметно изменяет концентрацию атомов фтора. Таким образом, имеет место селективное воздействие на скорость гетерогенной химической реакции.
    14 0

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека