Введение
Глава 1 (Введение) Роль щелевых структур в изготовлении МОП транзисторов 11
1.1 Процесс изготовления мелкощелевой изоляции 13
1.1.1 Формирование нитридной маски 15
1.1.2 Травление слоев и формирование канавки - 15
1.1.3 Верхние углы канавки и окисление поверхности 17
1.1.4 Заполнение канавки 18
1.1.5 Этап химико-механической полировки 20
1.2 ДМОП-транзисторы с щелелевым затвором 25
1.3 Методы формирования канавок в кремнии 27
1.3.1 Непрерывный процесс травления 28
1.3.2 Bosch процесс 30
1.3.3 Криогенный процесс 34
1.4 Анализ процессов травления Si для пригодности использования в изготовлении ИС 36
1.5 Рассмотрение проблемы и постановка задачи 38
Глава 2 Анализ объемных и гетерогенных процессов в реакторе высокоплотной плазмы при травлении Si 42
2.1 Источник проблемы прекращения травления и определяющие его
факторы 42
2.1.1 Рекомбинация атомов на поверхности 43
2.1.2 Эффект распыления кварцевого окна 51
2.1.3 Влияние состояния стенок камеры 51
2.1.4 Теплопроводность плазмы 52
2.2 Выводы 55
Глава 3 Методика экспериментов 57
3.1 Описание установки травления 57
3.2 Описание экспериментов 60
3.2.1 Исследование плазмы Cl2/02/N2 60
3.2.2 Исследование эффекта прекращения травления кремния 65
3.3 Методика оптимизации процесса травления канавок в Si 70
Глава 4 Определение влияния температуры кварцевого окна на концентрацию активных частиц в плазме CI2/O2/N2 72
4.1 Результаты и обсуждение 72
4.2 2 Влияние стен реактора на концентрацию частиц в плазме 87
4.3 Выводы ..89
Глава 5 Определение условий окисления и образования шероховатости поверхности 91
5.1 Механизм низкотемпературного окисления поверхности кремния в плазме 02 91
5.1.1 Факторы, влияющие на скорость окисления Si 93
5.1.2 Критические условия для роста слоя Si02 96
5.2 Результаты и обсуждение 98
5.2.1 Зависимость размера пятна от потока 02, давления, ВЧ-мощности и температуры пластины 98
5.2.2 Поверхностный анализ области прекращения травления 106
5.2.3 Исследование состава пассивирующего слоя в центре пластины ПО
5.2.4 In-situ анализ температуры и ВЧ напряжения на пластине используя сенсорные пластины PlasmaTemp и Plasma Volt 120
5.3 Выводы 122
Глава 6 Оптимизация процесса травления канавок в Si 124
6.1 Результаты и обсуждение 129
6.1.1 Роль добавки азота в смесь CI2/O2 при реактивно ионно-
плазменном травлении кремния 129
6.1.2 Оптимизированный процесс 135
6.2 Выводы 140
Заключение 143
Основные результаты работы и выводы 143
Основные положения, выносимые на защиту 144
Приложение 145
Список литературы
