Дослідження впливу кисню на швидкість і анізотропію глибинного травлення кремнію в плазмо-хімічному реакторі з керованим магнітним полем

  • B. B. Гладковський Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ, Україна
  • O. A. Федорович Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ, Україна
Ключові слова: глибинне травлення кремнію, анізотропія, енергія іонів, плазмохімія, магнітне поле

Анотація

Наведено результати досліджень впливу кількості кисню в суміші з гексафторидом сірки на швидкість і анізотропію травлення кремнію в плазмохімічному реакторі з керованим магнітним полем. Процес травлення проходив при тиску в робочій камері (0,3 — 2,0) 10–3 Торр, енергія хімічно активних іонів становила 50 — 80 еВ. Досліджено вплив магнітного поля на швидкість і анізотропію травлення. Показано, що збільшення напруженості магнітного поля призводить до погіршення анізотропії. Розроблено та оптимізовано процес глибокого плазмохімічного травлення кремнію в плазмохімічному реакторі з керованим магнітним полем в газовій суміші SF6 O2, що дозволило протравити кремній на глибину 100 мкм з анізотропією 10 при використанні захисної нікелевої маски товщиною 0,4—1,0 мкм.

Посилання

Mogab C. J., Adams A. C., Flamm D. L. Plasma etching of Si and SiO2 — The effect of oxygen additions to CF4 plasmas. Journal of Applied Physics, 49, 3796 (1978). http://dx.doi.org/10.1063/1.325382

Gurvich L.V. et al. Energii razryva himicheskih svyazey. Potentsialy ionizatsii i srodstvo k elektronu. Moskow, Nauka, 1974, 351 p. (Rus)

Fedorovich O.A., Kruglenko M.P., Polozov B.P. [Peculiarity of plasmachemical etching of silicon plate edges of photoelectric converters]. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2009, no 6, pp. 46-49. (Rus)

Riccardo d’Agostino, Daniel L. Flamm. Plasma etching of Si and SiO2 in SF6–O2 mixtures. Journal of Applied Physics, 1981, vol. 52, p.162. http://dx.doi. org/10.1063/1.328468

Kostin E.G., Ustalov V.V., Fedorovich O.A. Zbirnyk naukovykh Prats of Institute for Nuclear Research, 2004, no. 2 (13), pp. 86-95. (Rus)

J. Yoo, K. Kim, M. Thamilselvan, N. Lakshminarayn, Y. K. Kim K. J. Yoo, J. Yi. RIE texturing optimization for thin c-Si solar cells in SF6/O2 plasma. J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 125205 (2008). [http://dx.doi.org/10.1088/0022-3727/41/12/125205]

Khaled A. Alshaltami, Muhammad Morshed, Cezar Gaman, Jim Conway, Stephen Danielsl. Experimental investigation of SF6–O2 plasma for advancement of the anisotropic Si etch process. Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films, 2017, vol. 35, iss. 3. http://dx.doi.org/10.1116/1.4981785

Fedorovich O.A., Hladkovskiy V.V., Polozov B.P., Kruglenko M.P. The bias voltage and its influence on the etching rate of silicon. Probl. At. Sci. Technol., 2015, no. 6 (100), pp. 146-150.

Ustalov V.V., Konoval V.M., Fedorovich O.A. Proc. of the 6th Int. konfer. “Microwave & Telecommunication Technologies (Krymiko 96)”, Sevastopol’, Crimea, Ukraine, 1996, pp. 285-288. (Rus)

Hladkovskiy V.V., Fedorovich O.A. Spectroscopic studies of RF discharge plasma at plasma-chemical etching of gallium nitride epitaxial structures. Ukr. J. Phys., 2017, vol. 62, no. 3, pp. 208-213. http://dx.doi.org/10.15407/ujpe62.03.0208

Boltovec N. S., Borisenko A. G., Ivanov V. N., Fedorovich O. A., Krivuca V. A., Polozov B. P. [Forming of 4НSiC p–i–n-diodes mesastructures by the ion-plasmous etching method]. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2009, no. 5, pp. 45-48. (Rus)

Chase M.W. NIST-JANAF Thermochemical Tables. Journal of Physical and Chemical Reference Data, 1996, vol. 25, iss. 2. http://dx.doi.org/10.1063/1.555992

Gal’perin V.A., Danilkin E.V., Molchanov A.I. Processy plazmennogo travleniya v mikro- i nanotehnologiyakh. Moskow, Binom, 2012, 283 p. (Rus)

Danilin B.S., Kireev V.Ju. Primenenie nizkotemperaturnoy plazmy dlya travleniya i ochistki materialov. Moskow, Energoatomizdat, 1987, 264 p. (Rus)

Hladkovskiy V.V., Fedorovich О.А., Polozov B.P., Kruglenko M.P. Аbout peculiarities of self-bias voltage formation in plasmachemical reactors with controlled magnetic fields. Problems of Atomic Science and Technology, no. 1, Series: Plasma Physics, 2015, pp. 156-160.

Опубліковано
2017-10-28