Селективность процессов травления

Селективность процессов характеризуется от­ношением скоростей травления материалов разной химическойприроды, например пленки и подложки или пленки и маски.

Способы управления селективностью процессов ПХТ и ИХТ за­ключаются в воздействии на процесс химического взаимодейст­вия частиц плазмы с материалами. Принципиально химическая природа взаимодействия ионов и радикалов с материалами позво­ляет обеспечить высокую селективность процессов ПХТ и ИХТ. Она может быть того же порядка, что и при жидкостном химиче­ском травлении. Но, так же как и при жидкостном химическом травлении, высокая селективность может быть достигнута толь­ко точным подбором травящих компонентов и сопутствующих ус­ловий проведения процесса. Многообразие образующихся в плаз­ме химически активных частиц, трудность управления их концен­трациями делают получение высокой селективности процессов ПХТ и ИХТ сложной задачей.

Для практического решения этой задачи используются различ­ные способы, в основе которых лежит управление составом тра­вящих частиц плазмы и состоянием обрабатываемой поверхности. Если, например, в обратимой реакции СF₄CF₃^+F^сместить рав­новесие в сторону преимущественного образования либо радика­ловCF₃^, либо радикаловF^, то можно обеспечить селективность травления двуокиси кремния к кремнию, нитрида кремния к крем­нию и наоборот. Дефицит фтора в плазме приводит к образова­нию углеродного покрытия или полимерной пленки на кремнии и прекращению на нем процесса травления. Смещение равновесия этой химической реакции можно обеспечить добавлением вCF₄ восстанавливающего (водорода) и окисляющего газа (кислорода).

Большие возможности в управлении селективностью открывает ионная бомбардировка, инициирующая химические реакции на поверхности обрабатываемого материала, удаляющая углеродное или полимерное покрытие.

Селективность процессов ПХТ и ИХТ сильно зависит от технологических режимов обработки. Влияние различных параметров на селективность проявляется через изменение состава частиц плазмы. Этими параметрами являются мощность, вкладываемая в разряд, скорость подачи рабочего вещества в камеру, давление и т.п.