WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Технологія формування та вимірювання параметрів си-ліцидних плівок для структур ВІС - Курсова робота

Технологія формування та вимірювання параметрів си-ліцидних плівок для структур ВІС - Курсова робота

проведенні технологічних процесів проводиться напуск реактивних газів в камеру під час осадження плівок. Для порівняння результатів, одержаних з напуском кисню і азоту, зручно використовувати параметри UK/PO2 і UK/PN2 азоту. Ці параметри пропорційні кількості конденсованих на підкладку частинок випаровуваного матеріалу і реактивних газів.
Температура конденсованих плівок вимірювалася за допомогою хром-алюмінієвої термопари, притиснутої до зворотної сторони кремнієвої пластини і електрично ізольованого потенціометра. На Рис. 2. 4 б представлена залежність температури підкладки від питомої енергії іонного бомбардування.
Рис. 2. 4. Залежність коефіцієнта самонапилення плівок Тi+5i від енергії іонів титану (а) і температури підкладки від питомої енергії іонного бомбардування (б).
Для ряду хлорфторвуглеводневих сполук з різною молекулярною масою досліджений вплив складу плазми на величину швидкості травлення двоокису кремнію і кремнію в широкому діапазоні робочих тисків і питомої потужності розряду. Для нанотехнологій практично важливо вибрати оптимальні режими селективного травлення SiО2 i Si з урахуванням залежності швидкостей травлення силіцидів від концентрації компонентів робочого газу, тиск газової суміші, питомої потужності розряду, кількості матеріалу, який травиться.
Оптимальні режими реактивного іонного травлення вибираються на ос-нові порівняльного аналізу процесів реактивного іонного травлення плівок алюмінію в тетрахлорметані і тетрахлориді кремнію при індивідуальній обробці пластин. Розроблені технологічні процеси сухого травлення полікремнія, нітриду і двоокису кремнію, силіцидів тугоплавких металів і алюмінію забезпечують селективність не гірше 15 - 20 при величині бічного підтравлення не більше 100 нм.
§ 2.2 Плазмохімічне травлення силіцидних і поліцидних міжз'єднань.
Базовими процесами інтеграції елементів транзисторних інтегральних схем є створення міжз'єднань і отримання малюнка за допомогою плазмохімічного травлення нанесених шарів. Розглянемо більш детально плазмове травлення плівок двокомпонентних систем-силіцидів титану. вольфраму, молібдену і шару полікремнія для вибору оптимальних режимів травлення двошарових (поліцидної) структур міжз'єднань МДП НВІС.
Силіцидні і поліцидні плівки титану і молібдену створюються на окислених підкладках кремнію. Плазмове травлення силіцидів проводяться у високочастотній (13, 56 МГд) діодній системі з ємнісною активацією розряду при густині високочастотної потужності 0,3 - 0,35 Вт/см2. Зразки розташовуються на потенційному електроді. У якості плазмостворюючої суміш використовується гексафторид сірки, розбавлений киснем, широко вживаний для травлення кремнію і полікремнія.
На Рис. 2. 5 а приведена залежність швидкостей травлення плівок від тиску плазмостворюючої суміші (гексафторид сірки- 10% кисню): силіцидів титану С=3,8 (2), С=2.2 (3); силіцидів молібдену С=1,1 (6), С=2,3 (5), С=4,5 (4); полікристалічного кремнію (1) і двоокису кремнію (7).
Як видно з Рис. 2. 5 а, швидкість травлення плівок силіцидів титану і молібдену підвищується із зростанням вмісту в них кремнію (збільшення значення константи С). Плівки з більш низьким вмістом кремнію (С=1,1; 2,2; 2,3) мають максимальну швидкість травлення при Рсм=4*10-2 мм. рт. ст. При цьому ж тиску досягається оптимальна селективність травлення плівок по відношенню до двоокису кремнію.
Як приклад розглянемо травлення наношарів силіцидів титану і молібдену складу С=2,0. Бічне підтравлення (відносно маски травлення) силіцидних плівок і молібдену товщиною 400-470 нм складає 150-200 нм на сторону. Причому, на відміну від полікремнія, величина бічного відходу розміру плівки силіциду практично не збільшується при перетравлюванні в часі, що, ймовірно, пов'язано з осадженням на стінках травлення силіцид полімерного шару, екрануючого травлення. Нахил стінок в профілі травлення зразків силіцидів титану і молібдену складає 60-70 градусів до поверхні підкладки. Форма профілю травлення контролюється за допомогою растрового електронного мікроскопа.
В профілі травлення поліцидних плівок на границі розділу шарів силіциду і полікремнія утворюється виступ шару силіциду. Очевидно, це викликано тим, що швидкість травлення полікремнія (див. Рис. 2. 5 а) значно вище, ніж силіцид титану (3) і молібдену (5), внаслідок чого відбувається підтравлення полікремнію під шар силіциду.
Зменшення швидкості травлення полікремнію можна досягнути збіль-шенням змісту кисню в плазмостворюючій суміші.
На Рис. 2. 5 б показана залежність швидкостей травлення полікремнію (1), силіцидів титану (2), молібдену (3) і величини виступу ?Х в профілі травлення поліциду товщиною 800 нм (4) від процентного вмісту кисню в плазмостворюючій суміші.
Величину виступу вимірювали з допомогою електронного мікроскопа при збільшенні 20000. Вимірювання показують, що виступ величиною близько 150 нм в профілі травлення поліциду зникає при вмісті кисню в плазмостворюючої суміші 60-65% тобто коли швидкості травлення полікремнію і силіциду рівні або достатньо близькі по величині (див. Рис. 2.5 б). З підвищенням вмісту кисню до 75% в плазмостворюючої суміші швидкість травлення молібдену збільшується (3), а швидкості травлення полікремнія (1) і силіцид титану (2), залишаючись близькими по величині, зменшуються.
Рис. 2. 5. 3алежність швидкості травлення плівок силіцидів титану і молібдену від тиску плазмостворюючої суміші (а) і процентного вмісту кисню (б).
При цьому в профілі травлення поліцид молібдену створюється перегин у зв'язку розтравлення плівки силіциду (крива 4, Рис. 2. 5 а), а в профілі травлення поліцид титану змін не відбувається. Звідси витікає, що оптимальний вміст кисню в плазмостворюючій суміші гексафторид сірки - кисень, при якому виключається утворення виступів і перегинів на стінках травлення поліцидів титану і молібдену, складає 60-65%. Нахил стінок травлення до поверхні підкладки складає при цьому 60-70 градусів.
В розглянутих умовах плазмового травлення плівок на основі силіцидів титану і молібдену формуються електроди затворів МДН-транзисторів з довжиною каналу 1,0- 1,5 мкм і точністю 150 нм.
§ 2.3 Метал на кремнії або полікремній
Одним з перших способів утворення плівок силіцидів був вже відомий метод нанесення плівки тугоплавкого металу шляхом катодної розпиленості або випаровування у вакуумі. Якщо таке нанесення проводили на кремній, то подальший нагрів приводив до утворення силіциду. І в даний час метод не втратив актуальності. Полікремній завтовшки 500 нм наносили на окислену пластину кремнію, потім легували з РОСl3 і на нього наносили шар титану або танталу завтовшки 100нм. При відпалі в без кисневій атмосфері з t=9000С (титан) і з t=1000 0С (тантал) частина шару кремнію витрачалася на утворення дисиліцид, який разом з полікремнієм, що залишився, утворював "полішар" з однаковою товщиною полікремнія і силіциду по 250 нм. Плівки молібдену (53 нм) або вольфраму (44 нм) наносили методом електронного випаровування на кремній {111} p-типу. Поверх плівки металу тим же методом наносили шар кремнію
Loading...

 
 

Цікаве