Высокочастотные разряды низкого давления в технологии малоэнергоемкого вакуумно-плазменного травления микроструктур

Abstract

В обзоре систематизированы основные результаты фундаментальных и прикладных исследований емкостного и индуктивного ВЧ разрядов, методы формирования интенсивных ионных потоков низкой энергии, полученные автором на протяжении 80-х – 90-х годов. Развита физическая концепция ВЧ разрядов низкого давления и ВЧ диодного эффекта в асимметричном плазменном конденсаторе. На ее основе разработана серия управляемых газоразрядных технологических системнизкой энергии для повторяемых операций в химически активных газовых средах. Диаметр вакуумных камер составляет 50-300 мм при энергии ионов от 50 до 500 эВ. Описаны различные типы экспериментально-технологических установок для плазменного, ионно-реактивного и ионно-лучевого травления при производстве микроэлектронных приборов, а также их технологическая реализация.

В огляді систематизовані основні результати фундаментальних і прикладних досліджень ємнісного та індуктивного ВЧ розрядів, методи формування інтенсивних іонних потоків низької енергії, отримані автором протягом 80-х – 90-х років. Розвинуто фізичну концепцію ВЧ розрядів низького тиску і ВЧ діодного ефекту в асиметричному плазмовому конденсаторі. На її основі розроблена серія керованих газорозрядних технологічних систем низької енергії для повторюваних операцій у хімічно активних газових середовищах. Діаметр вакуумних камер складає 50-300 мм при енергії іонів від 50 до 500 еВ. Описано різні типи експериментально технологічних установок для плазмового, іонно-реактивного та іонно-променевого травлення при виробництві мікроелектронних приладів, а також їх технологічна реалізація.

The present paper systemizes the results of fundamental and applied researches of capacitively and inductively coupled RF discharges and the methods of intense lowenergy ion flows formation, that were carried out by the author during 80-90’s. Physical conception of RF discharges at low pressures and diode RF-sheaths effects in asymmetrical plasma capacitor were developed. The series of low-energy and controlled gase discharge technology systems for the long-time operation with chemically active gases was designed on that base. Diameter of plasmas volume constitutes 50-300 mm in ion energy range of 50 to 500 eV. Advanced archetypes of industrial set-ups for the plasma etching, reactive ion plasma etching and reactive ion beam etching for manufacturing of microelectronic devices and their technological implementation are presented.