СВЧ высоколокальный сканирующий разогрев в технологии микро- и наноэлектроники

Abstract

В статье представлены результаты численного исследования высоколокального СВЧ разогрева тонких пленок полупроводников и диэлектриков на высокоомной подложке кремния. Сравнение с ранее опубликованными нами результатами исследования разогрева кремниевых подложек показывает, что в связи с высокой теплопроводностью кремния влияние подложки на величину температуры разогреваемой пленки будет существенным при уменьшении толщины пленки. Влияние диэлектрической проницаемости пленки также имеет место и связано с изменением СВЧ тепловыделения в ней. С учетом зависимости локализации СВЧ поля от радиуса сферического острия процесс тепловыделения можно локализовать только в пленке, а величиной локального разогрева подложки управлять выбранной толщиной пленки. Это позволит раздельно формировать локальный разогрев пленки и подложки.

У статті наведені результати чисельного дослідження високолокального НВЧ нагріву тонких напівпровідникових та діелектричних плівок на високоомній підкладці кремнію. Порівняння з нашими раніше опублікованими результатами дослідження розігріву кремнієвих підкладок показує, що у зв’язку з високою теплопровідністю кремнію вплив підкладки на величину температури плівки, що розігрівається, буде суттєвим при зменшенні товщини плівки. Вплив діелектричної проникності плівки також має місце і пов’язане зі зміною НВЧ тепловиділення в ній. Враховуючи залежність локалізації НВЧ поля від радіуса сферичного вістря процес тепловиділення можна локалізувати тільки в плівці, а величиною локального розігріву підкладки управляти обраною товщиною плівки. Це дозволить окремо формувати локальний розігрів плівки і підкладки.

The article presents the results of a numerical research high resolution microwave heating of thin layers of semiconductors and dielectrics for high resistivity silicon substrate. Comparison with previously published our results of heating silicon substrates shows that due to the high thermal conductivity of silicon substrate influence on the magnitude of the temperature of the heated layer will be substantially with decreasing layer thickness. Influence permittivity of the layer also has place to be due with the change of the microwave heat there in. Taking into account weak localization of the microwave field depending on the radius of the spherical tip the process of heat can be localized only in the layer and can be control the selected film thickness by the magnitude of local heating of the substrate. This will enable separate form local heating of the layer and the substrate.