Спосіб плазмового травлення оптично прозорих плівок оксиду індію та олова

Номер патенту: 22675

Опубліковано: 25.04.2007

Автори: КРАВЧЕНКО ЮРІЙ СТЕПАНОВИЧ, Плахотнюк Максим Миколайович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб плазмового травлення оптично прозорих плівок оксиду індію та олова, при якому травлення проводять у плазмі, яку одержують високочастотним електромагнітним полем в реакційній камері при пониженому тиску газу та суміші основного газу-реагенту та інертного газу-носія аргону, який відрізняється тим, що як основний газ-реагент використовують тетрахлорид вуглецю, процес травлення здійснюють за рахунок взаємодії з поверхнею плівок оксиду індію та олова, продуктів розпаду молекули основного газу-реагенту тетерахлориду індію, а контроль початку та кінця процесу травлення й реєстрацію здійснюють за зміною інтенсивності власного випромінення збуджених радикалів індій хлору (система ) на довжині хвилі 359,9 нм.

Текст

Корисна модель відноситься до області електронної техніки і може бути використана в мікроелектронній технології при формуванні напівпровідникових стр уктур на основі оксидів олова та індію. Відомий спосіб травлення прозорих плівок SnO2, Іn2О 3 та Sb 2O3 [див. патент №223269 ЧССР, МПК3 H01L21/02 Yurka Vlastimil, Skrivan Boris, Gurovich lan; - №633181 заявл. 25.08.81 р., опубл. 15.03.86], згідно якого травлення даних плівок та їх сполук відбувається в реакційній камері з планарним розташуванням електродів, завантажують підкладки з нанесеними плівками, які призначенні для травлення, і понижують тиск до 1,5-0,1 Па. При постійному відкачуванні з об'єму камери газів в неї пускають газоподібний НСl або суміш НСl з N2 та Аr, чи інші інертні гази, підтримуючи тиск у камері на рівні 10-80 Па. Травлення проводять у плазмі, що утворилась при прикладені електромагнітного поля з частотою 1-3,5 МГц з потужністю 0,1-1 кВт. Продукти реакції травлення видаляють з робочої зони реакційної камери постійним відкачуванням об'єму. Недоліком такого способу є низька його ефективність, оскільки одночасно з процесом травлення (переважно хімічно активними атомами Сl, які утворюються в плазмі внаслідок розпаду основної молекули НСl) відбувається активний процес плівкоутворення за рахунок взаємодії атомів водню з продуктами плазмового травлення, концентрація атомів хлору і водню в такій плазмі приблизно однакова. Крім того, даний спосіб не передбачає ефективного оперативного контролю процесу плазмового травлення. Найбільш близьким є спосіб плазмового травлення плівок оксиду індію та олова з використанням оксидної захисної маски [див. патент № WO 92/00609 США, МПК5 H01L31/18 Roselle Paul, Owens Raymond; Easman Kodak. - № PCT/US91/04347 заявл. 26.06.90 р. опубл. 9.0.92], який полягає в тому, що травлення проводять у плазмі, яка утворюється високочастотним електромагнітним полем (13,56 МГц) в реакційній камері при пониженому тиску газу, де в якості газу-реагенту використовують основний газ-реагент метан СH4 та інертний газ аргон Аr і, а процес травлення здійснюють за рахунок взаємодії радикала СН 3, який утворюють в плазмі внаслідок розпаду основної молекули газу-реагенту СН4 . Недоліком даного способу є низька його ефективність, яка пов'язана з невисокою реакційною здатністю радикалів СН 3 по відношенню до оксидів індію та олова і відсутністю ефективного оперативного контролю за процесом травлення таких структур. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого способу плазмового травлення оптично прозорих плівок оксиду індію та олова, в якому за рахунок оптимального підбору газових сумішей та контролю процесу плазмового травлення за допомогою оптичної спектроскопії досягається можливість на протязі всього циклу травлення підкладки контролювати процес травлення, підвищити швидкість та стабільність хімічних процесів у плазмі. Поставлене завдання досягається тим, що спосіб плазмового травлення оптично прозорих плівок оксиду індію та олова, який полягає в тому, що травлення проводять у плазмі, яка утворюється високочастотним електромагнітним полем в реакційній камері при пониженому тиску газу та сумішшю основного газу-реагенту та інертного газу-носія аргону, в якості основного газу-реагенту використовують те трахлорид вуглецю, процес травлення здійснюють за рахунок взаємодії з поверхнею плівок оксиду індію та олова, продуктів розпаду молекули основного газу-реагенту тетерахлориду індію, а контроль початку та кінця процесу травлення й реєстрацію здійснюють по інтенсивності власного випромінення збуджених радикалів індій хлор (система + A 3П0 « X' E + ) на довжині хвилі 359,9 нм. 0 На кресленні представлена схема реакційної камери 15, в якій здійснюється спосіб плазмового травлення оптично прозорих плівок оксиду індію та олова. Пристрій містить підкладку 7, розміщену на нижньому електроді 6, під яким розміщено нагрівний елемент 5, нижній електрод 6, під'єднаний до джерела високочастотного електромагнітного поля 8, до якого підключено систему керування 12, що з'єднана зі спектральним приладом 13, до якого під'єднано віконце 11; до спектрального приладу 13 під'єднано пристрій реєстрації вихідного сигналу 14. У реакційній камері 15 також знаходиться верхній електрод 10; між нижнім електродом 6 і верхнім електродом 10 знаходиться область тліючого розряду 9. До камери під'єднано регулюючий кран 1 та дифузор 4, який з'єднаний з кранами 2 і 3 балонів робочих газів. Спосіб здійснюється наступним чином. У реакційній камері 15 досягають вакуум за допомогою масляного дифузійного і механічного вакуумних насосів. Нижній електрод 6 нагрівається за допомогою нагрівного елемента 5, розташованих на звороті нижнього електроду 6. Суміш газів тетрахлориду вуглецю (ССl4) та аргону (Аr) поступають до камери через дифузор 4, а швидкість потоку регулюється за допомогою кранів 2 і 3. Тиск у камері регулюють використовуючи регулюючий кран 1. Коли в реакційній камері 15 досягнуто потрібного тиску, швидкості потоку робочих газів і температури, формується область тліючого розряду 9 між нижнім електродом 6, на якому розміщена підкладка 7, та верхнім електродом 10. В результаті утворення активних іонних часток з молекул CCl4 на підкладці 7 проходить процес травлення, продукти реакції відкачуються за допомогою вакуумних насосів. Спектральним приладом 13 через віконце 11 на боковій стінці контролюють інтенсивність спектральних ліній власного випромінення плазми, які відповідають спектру світіння реагентів та продуктів реакції. За допомогою пристрою реєстрації вихідного сигналу 14 за спектральними лініями випромінення плазми визначають початок і кінець реакції, результати записують на носій інформації чи виводять на дисплей. Поява максимумів на довжині хвилі 359,9 нм свідчить про перебіг процесу травлення. В результаті реєстрації максимумів система керування 12, з'єднана зі спектральним приладом 13, контролює підключення джерела високочастотного електромагнітного поля 8. Передбачено також контроль процесу травлення безпосередньо оператором при реєстрації відповідних максимумів випромінення.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Plasma etching method for optically transparent films of indium and tin oxides

Автори англійською

Kravchenko Yurii Stepanovych, Plakhotniuk Maksym Mykolaiovych

Назва патенту російською

Способ плазменного травления оптически прозрачных пленок оксида индия и олова

Автори російською

Кравченко Юрий Степанович, Плахотнюк Максим Николаевич

МПК / Мітки

МПК: H01L 21/306

Мітки: олова, оксиду, оптично, травлення, плазмового, прозорих, індію, плівок, спосіб

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/2-22675-sposib-plazmovogo-travlennya-optichno-prozorikh-plivok-oksidu-indiyu-ta-olova.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб плазмового травлення оптично прозорих плівок оксиду індію та олова</a>

Подібні патенти