Особенности ионно-плазменного травления арсенида галлия и фосфида индия применительно к элементам твердотельной электроники

• Автор: Кушхов, Аскер Русланович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1. Перспективные способы обработки поверхности

подложек полупроводников.

1.1. Характеристика способов травления.

1.2. Особенности процессов травления полупроводниковых соединений с использованием газоразрядной плазмы.

1.3. Влияние состава плазмы на процесс травления

1.4. Травление в плазме высокой плотности.

Заключение

Глава 2. Физикохимические реакции в процессе

плазмохимического травления.

2.1. Взаимодействие СаАз с галогенсодержащими компонентами
2.2. Взаимодействие 1пР с галогенами
2.3. Статистическое моделирование кинетики
процесса плазмохимического травления
Заключение
Глава 3. Методика исследования, исходные материалы и
применяемая аппаратура
3.1. Исходные объекты исследования
3.2. Аппаратура для плазмохимического травления, стимулированными ионами.
3.3. Методика зондовых измерений
Заключение
Глава 4. Исследование влияния параметров химически активной
плазмы на кинетику травления и состояние поверхности подложек
4.1. Закономерности травления СаАв и изменения состояния поверхности монокристаллических подложек
4.2. Закономерности травления 1пР и изменения состояния поверхности монокристалл ических подложек.
4.3. Роль кислорода в процессе плазмохимического
травления
4.4. Конкурирующее действие процессов удаления материала подложки, дефектообразования и изменения
химического состава
Заключение.
Глава 5. Возможности использования результатов при разработке и
создании устройств твердотельной электроники
5.1. Использование метода планирования эксперимента для оптимизации процесса плазмохимического травления.
5.2. Применение плазмохимического травления для подготовки поверхности ваАэ при формировании контакта Шоттки
5.3. Применение реактивного ионнолучевого травления СэАб, совмещенного с металлизацией поверхности.
5.4. Применение ионноплазменного травления для формирования контакта Шоттки в системе СаА8УНс .
Заключение.
Общие выводы
Список цитируемой литературы


Ионно-стимулируемое плазмохимическое фавление СаАв в среде на основе СгИзОз приводит к улучшению морфологии поверхности и повышению селективности травления структур фоторезист - ваАв и ЭЮг-ваАв. Офицательное смещение потенциала подложки СэАб до 0 В при плазмохимическом травлении в среде на основе ССЦ и СгРзСЬ в сочетании с термическим отжигом в интервале 3^-3 К обеспечивает малый разброс значений напряжений в прямом и обратном направлениях, высоту потенциального барьера в интервале 0. В в гетеросфуктурах А! ОаАв полученных в едином технологическом цикле. Основные результаты диссертации офажены в публикациях и докладывались на 3-ей и 4-ой Международных научных конференциях “Химия твердого тела и современные микро-и нанотехнологии” (Кисловодск, г. Международной конференции “Элекфомеханика, электротехнологии и элекфоматериаловедение” (крым, Алушта, г. Глава 1. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖЕК ПОЛУПРОВОДНИКОВ. Характеристика способов травления. К наиболее перспективным способам обработки полупроводниковых структур в технологии изготовления интегральных схем, как уже отмечалось, относятся вакуумно - плазменные методы травления [3,4]. На рис. Кратко рассмотрим характеристики этих процессов. Ионное травление (ИТ), процесс при котором для удаления поверхностных слоев материала используется кинетическая энергия ионов инертных газов. При ионно-лучевом травлении может применяться фокусировка ионных пучков с помощью электрических и магнитных полей, а также компенсация их объемного заряда с помощью инжекции электронов. Плазмохимическое травление (ПХТ), процесс при котором удаление поверхностных слоев материала идет за счет протекания химических реакций между ионами и радикалами активного газа (или пара) и атомами (или молекулами) обрабатываемого материала с образованием летучих стабильных соединений. Рис. Классификация процессов вакуум - плазменного травления [3]. Ионно-химическое травление (ИХТ), процесс при котором для удаления поверхностных слоев материала используется как кинетическая энергия ионов химически активных газов, так и энергия их химических реакций с атомами, или молекулами материала. По сравнению с широко используемым в настоящее время жидкостным химическим травлением (ЖХТ) процессы ИТ, ПХТ и ИХТ материалов обладают целым рядом важных преимуществ [3, 4]. Н мкм) пластин из различных материалов, для СВЧ резонаторов, масок рентгенолитографии и др. Наиболее важное применение ИТ связано с получением заданных конфигураций элементов в слоях рабочих материалов. Подтравливание при ЖХТ приводит к изменениям пространственной конфигурации, а следовательно, к большому разбросу топологических размеров структур. Отмеченные недостатки ЖХТ существенно сказываются на проценте выхода годных в технологии межслойных соединений БИС. К примеру, уход топологических размеров ведет к несовмещению окон под контакты с самими контактами. В то время как ионное травление позволяет применять этот процесс для травления любых материалов: металлов, полупроводников, диэлектриков, органических соединений и др. ИТ можно обеспечить такой режим, при котором практически исключается подтравливание под маску, достигается высокий коэффициент анизотропии травления, снижаются требования к адгезии маскирующих материалов, сохраняются топологические размеры формируемых на рабочем слое элементов, а также не требуются вспомогательные операции очистки, промывки и сушки обрабатываемых образцов. Кроме того, что процессы ИТ проводятся в вакуумных камерах, а это обеспечивает высокую стерильность процесса. Вместе с тем ИТ свойственны и некоторые недостатки. Существенным недостатком ИТ является низкая селективность процесса при одновременном травлении нескольких материалов, поскольку большинство из них имеют близкие по значению коэффициенты распыления, а следовательно, и скорости травления. Поэтому приходится применять ФР маски значительной толщины, что уменьшает разрешающую способность метода и увеличивает эффект переосаждения распыленного материала, который изменяет конфигурацию микроэлектронной структуры при переносе изображения с маски на подложку. Многие недостатки свойственные ИТ в меньшей мере проявляются при ПХТ.