В настоящее время совершенствованию технологии изготовления приборов на основе использования сложных полупроводников уделяется значительное внимание [1, 2]. При этом одной из ведущих проблем остается разработка методов прецизионного формирования на поверхности функционального слоя заданного микрорельефа. Одним из ведущих направлений решения данной проблемы является травление микрорельефа с использованием низкотемпературной газоразрядной плазмы, решающим достоинством которого является возможность травления с высокой анизотропностью [3].
Целью настоящей работы является исследование особенностей травления фосфида индия в химически активной низкотемпературной плазме магнетронного разряда.
Эксперименты проводились в реакторе, который конструктивно представляет собой заземленный электрод, служащий вакуумной камерой, выполненный в виде тонкостенного прямоугольного параллелепипеда и верхней герметизирующей крышки, также являющейся частью заземленного электрода. В верхней крышке имеется окно для контроля процесса травления. Через боковые стенки вакуумной камеры-реактора происходит прохождение магнитного поля внутрь технологического объема. Внутри вакуумной камеры на осях симметрии размещен электрод, служащий подложкодержателем, на который подается ВЧ-напряжение. В этом электроде-подложкодержателе имеются каналы для циркулирования охлаждающей жидкости. Электрод-подложкодержатель закреплен внутри вакуумной камеры на трубках, которые служат одновременно для подачи охлаждающей жидкости. Герметизирующие прокладки у этих трубок одновременно являются диэлектрическими изоляторами. Снаружи вакуумной камеры расположена система магнитов. Размеры магнитных панелей выполнены с учетом того, чтобы была использована полностью центральная часть разрядной камеры, и вектор напряженности магнитного поля имел в основном составляющую параллельную рабочей поверхности электрода-подложкодержателя. Конструкция магнетронного реактора с горением разряда вокруг электрода-подложкодержателя обеспечивает получение плотности мощности разряда 3 Вт/см2 и при максимальной мощности питающего ВЧ-генератора 2,5 кВт. Минимальное рабочее давление, полученное в таком реакторе, при котором устойчиво зажигается разряд составляет 0,13 Па.
Регулирование индукции магнитного поля проводилось путем увеличения расстояния между системой магнитов и стенками вакуумной камеры-реактора. Зависимости скорости травления InP от индукции магнитного поля при различных давлениях в реакторе и с использованием в качестве плазмообразующего рабочего газа C2C13F3 представлены на рис.1. При увеличении индукции магнитного поля скорость травления InP возрастает, что объясняется увеличением плотности мощности разряда. Кроме того, с увеличением давления наблюдается такого уменьшение влияния, вследствие того, что травление носит в большой степени химический характер. Применение магнетронного разряда позволяет получать значительно более высокие плотности мощности разряда, проводить травление при более низких давлениях, что позволяет проводить процесс при высокой анизотропии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых структур. - ФТП, 1998, т.32, №1, с.3-78
- Материалы 20-й Международной конференции по фосфиду индия и родственным материалам IPRM-2008 (Франция, Версаль, 2008). - http://www.expoclub.ru/db/conference/view.
- Кушхов А.Р. Особенности ионно-плазменного травления арсенида галлия и фосфида индия применительно к элементам твердотельной электроники: Дис. канд. техн., наук: 05.27.01. - Нальчик, 2004. 148 с.