Характерно, что частицы, участвующие в травлении, травят различные материалы с разной скоростью. На этом основано свойство плазмохимического травления. Скорость травления определяется концентрацией атомов фтора и постоянной скорости химической реакции :

(16)

Концентрация обусловливается скоростью генерации атомов, что определяется конструкцией и мощностью реактора, а также временем жизни частиц в реакторе, которое зависит от скорости газового потока, давления и условий рекомбинации частиц.

Скорость травления строго зависит от температуры; ее влияние предопределяется физическими свойствами травящегося материала и газовым составом плазмы. Так, добавка кислорода к чистой плазме повышает скорость травления.

В плазме фторсодержащих газов можно травить некоторые металлы. Для травления применяют также плазму хлорсодержащих газов. Для удаления органических материалов используют кислородную плазму.

Промышленные конструкции реакторов рассчитаны на групповую обработку пластин с кассетной загрузкой и программным управлением.

В отечественной промышленности для различных целей плазмохимической обработки кремниевых пластин используются автоматизированные реакторы «Плазма 600» (для удаления фоторезиста и очистки поверхности пластин при изготовлении биполярных ИМС) и «Плазма 600Т» (для удаления фоторезиста, очистки поверхности пластин и травления диэлектрических слоев). Плазмохимическое травление применяют также для локальной обработки поверхностей.

Способы сухой очистки пластин и локальной их обработки наиболее эффективны при создании БИС и СБИС на элементах с микронными и субмикронными размерами.

4.4. Типовые процессы очистки пластин и подложек.

Выбор способа очистки зависит от вида загрязнений. Эффективная очистка достигается при сочетании нескольких способов очистки. В качестве примера в таблице 2 приведены данные по использованию различных способов очистки в зависимости от вида загрязнений.

Таблица 2

Виды загрязнений и способы их удаления

Однако при изготовлении ИМС возможные виды загрязнений проявляются комплексно, а на различных стадиях изготовления к качеству чистоты поверхности предъявляются различные требования. Поэтому для качественной и эффективной очистки пластин и подложек разрабатывают типовые процессы очистки, представляющие собой комбинирование различных способов очистки, выполняемых в определенной последовательности. В составе таких процессов основными операциями являются обезжиривание, травление, промывка, сушка.

На протяжении всех этапов изготовления кристаллов полупроводниковых ИМС очистку полупроводниковых пластин проводят многократно - после механической обработки пластин и перед основными операциями формирования структур: окислением, эпитаксиальным наращиванием, диффузией, металлизацией, фотолитографией (и после нее), защитой.

5. Заключение.

В заключении своего реферата приведу пример типового процесса обработки пластин кремния перед термическим окислением, который включает следующие операции:

1) обезжиривание в горячем (75-80°С) перекисно-аммиачном растворе;

2) промывание в проточной деионизованной воде (удаление продуктов реакции предыдущей обработки);

3) обработка в горячей (90-100°С) концентрированной азотной кислоте (удаление ионов металлов);

4) промывание в проточной деионизованной воде (удаление остатков кислот);

5) гидродинамическая обработка пластин бельичими кистями в струе деионизованной воды;

6) сушка пластин с помощью центрифуги в струе очищенного сухого воздуха;

7) травление в растворе фтористоводородной кислоты (снятие поверхностного слоя и удаление загрязнений).

6. Список литературы.

1. Ефимов И.Е., Козырь И.Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника. Учебное пособие для ВУЗов. М., "Высшая школа", 1986.

2. Зи Ф.М. Технология СБИС. М., "Мир", 1986.