Технология формирования и измерения параметров си-лицидних пленок для структур бис часть 8

Наличие плазмы внутри камеры способствует десорбции атомов и молекул остаточных газов из стенок внутри камерного оснащения и, соответственно, увеличивает давление в камере. Кроме того, происходит перераспределение величин парциальных давлений газов остаточной атмосферы. Так, в результате частичной ионизации молекул воды наблюдаем увеличение пика атомарного кислорода и увеличение пиков углеводородных соединений. (См. Рис. доп. 1). Бомбардировка пленки растет, в процессе конденсации ионами титана приводит к частичной ее распыления. По этому введено понятие об эффективном потока частиц на подложку, который представлен выражением: n эф = n U (7) Рис. 2. 3. Диаграмма давления остаточных газов (а) и спектра масс (б) в камере напыления на разных этапах работы установки: 1 — откачка камеры до высокого вакуума; 2 — включения 2 ЕПВ и обезгажування слитков; 3 — включения разряда и конденсация. Цифры означают массовые числа. STi + Si определяем по формуле: , (8) где С — процентное содержание титана в пленке; — плотность пленки Ti + Si; МТИ и МSI — массовые числа титана и кремния. Зависимость S (Еа) от энергии ионов представлена на рис. 2. 4 а. Интенсивность ионной бомбардировки зависит от величины ускоряющего напряжения ионов.

ремонт айфонов
Это затрудняет определение каждого из операционных параметров отдельно. Поэтому в ряде случаев для трактовки результатов вводится параметр, называемый удельной энергией ионной бомбардировки, или фактором энергетической активации ФЕ = ЕU * nU / na, (9) Он характеризует среднюю энергию , приходящейся на один конденсирующий атом. В некоторых случаях при проведении технологических процессов проводится напуск реактивных газов в камеру во время осаждения пленок. Для сравнения результатов, полученных с напуском кислорода и азота, удобно использовать параметры UK / PO2 и UK / PN2 азота. Эти параметры пропорциональны количеству конденсированных на подложку частиц испаряемого материала и реактивных газов. Температура конденсированных пленок измерялась с помощью хром-алюминиевой термопары, прижатой к обратной стороне кремниевой пластины и электрически изолированного потенциометра. На Рис. 2. 4 б представлена зависимость температуры подложки от удельной энергии ионной бомбардировки. Рис. 2. 4. Зависимость коэффициента самонапилення пленок Те + 5i от энергии ионов титана (а) и температуры подложки от удельной энергии ионной бомбардировки (б). Для ряда хлорфторвуглеводневих соединений с различной молекулярной массой исследовано влияние состава плазмы на величину скорости травления двуокиси кремния и кремния в широком диапазоне рабочих давлений и удельной мощности разряда. Для нанотехнологий практически важно выбрать оптимальные режимы селективного травления SiO 2 i Si с учетом зависимости скоростей пищеварения силицидов от концентрации компонентов рабочего газа, давление газовой смеси, удельной мощности разряда, количества материала, который травится. Оптимальные режимы реактивного ионного травления выбираются на основе сравнительного анализа процессов реактивного ионного травления пленок алюминия в ТЕТРАХЛОРМЕТАНОМ и тетрахлориде кремния при индивидуальной обработке пластин. Разработанные технологические процессы сухого травления поликремния, нитрида и двуокиси кремния, силицидов тугоплавких металлов и алюминия обеспечивают селективность не хуже 15 — 20 при величине бокового пидтравлення не более 100 нм. 2.2 плазмохимического травления силицидных и полицидних межсоединений. Базовыми процессами интеграции элементов транзисторных интегральных схем является создание межсоединений и получения рисунка с помощью плазмохимического травления нанесенных слоев. Рассмотрим более подробно плазменное травление пленок двухкомпонентных систем — силицидов титана. вольфрама, молибдена и слоя поликремния для выбора оптимальных режимов пищеварения двухслойных (полициднои) структур межсоединений МДП СБИС. силицидных и полицидни пленки титана и молибдена создаются на окисленных подложках кремния. Плазменная пищеварения силицидов проводятся в высокочастотной (13, 56 МГД) диодной системе с емкостной активацией разряда при плотности высокочастотной мощности 0,3 — 0,35 Вт / см2. Образцы располагаются на потенциальном электроде. В качестве плазмостворюючои смесь используется гексафторид серы, разбавленный кислородом, широко применяемый для травления кремния и поликремния. На Рис. 2. 5а приведена зависимость скоростей травления пленок от давления плазмостворюючои смеси (гексафторид серы — 10% кислорода): силицидов титана С = 3,8 (2), С = 2.2 (3); силицидов молибдена С = 1,1 (6), С = 2,3 (5), С = 4,5 (4); поликристаллического кремния (1) и двуокиси кремния (7). Как видно из рис. 2. 5 а, скорость травления пленок силицидов титана и молибдена повышается с ростом содержания в них кремния (увеличение значения константы С). Пленки с более низким содержанием кремния (С = 1,1; 2,2; 2,3) имеют максимальную скорость пищеварения при Рсм = 4 * 10-2 мм. рт. ст. При этом же давлении достигается оптимальная селективность травления пленок по отношению к двуокиси кремния. В качестве примера рассмотрим пищеварения нанослоев силицидов титана и молибдена состава С = 2,0. Боковое пидтравлення (относительно маски пищеварения) силицидных пленок и молибдена толщиной 400-470 нм составляет 150-200 нм на сторону. Причем, в отличие от поликремния, величина бокового ухода размера пленки силицида практически не увеличивается при переваривании во времени, что, вероятно, связано с осаждением на стенках пищеварения силицид полимерного слоя, экранирующего пищеварения. Наклон стенок в профиле пищеварения образцов силицидов титана и молибдена составляет 60-70 градусов к поверхности подложки. Форма профиля пищеварения контролируется с помощью растрового электронного микроскопа. В профиле пищеварения полицидних пленок на границе раздела слоев силицида и поликремния образуется выступление слоя силицида. Очевидно, это вызвано тем, что скорость травления поликремния (см. Рис. 2. 5 а) значительно выше, чем силицид титана (3) и молибдена (5), в результате чего происходит пидтравлення поликремния под слой силицида. Уменьшение скорости травления поликремния можно достичь увеличением содержания кислорода в плазмостворюючий смеси. На Рис. 2. 5 б показана зависимость скоростей травления поликремния (1), силицидов титана (2), молибдена (3) и величины выступления Δ Х в профиле пищеварения полициду толщиной 800 нм (4) от процентного содержания кислорода в плазмостворюючий смеси. Величину выступления измеряли с помощью электронного микроскопа при увеличении 20000. Измерения показывают, что выступление величиной около 150 нм в профиле пищеварения полициду исчезает при содержании кислорода в плазмостворюючои смеси 60 — 65%, то есть когда скорости травления поликремния и силицида уровне или достаточно близки по величине (см. Рис. 25б). С повышением содержания кислорода до 75% в плазмостворюючои смеси скорость пищеварения молибдена увеличивается (3), а скорости травления поликремния (1) и силицид титана (2), оставаясь близкими по величине, уменьшаются.