Глубокое травление Si в PlasmaProEstrelas

Глубокое травление Si в PlasmaProEstrelas, описание процесса и оборудование

Тренчи после Bosch-процесса: аспектное соотношение 80:1.



Оборудование:

PlasmaProEstrelas с ICP источником и загрузочным шлюзом.

Особенности технологии:

  • Реактивное ионное травление с применением источника индуктивно-связанной плазмы;
  • Bosch процесс при комнатной температуре;
  • Гелиевый поддув под подложку.
    icp_r_ww.gif

Процесс Bosch-травления кремния может быть оптимизирован по следующим параметрам:

  • скорость травления: > 25 мкм/мин (10% открытой площади);
  • селективность к фоторезисту: > 250:1;
  • селективность к SiO2: > 500:1;
  • аспектное соотношение: > 70:1;
  • размер боковых раковин (scallop): <10 нм;
  • размер выемок (notching): <10 нм (при КНИ технологиях);
  • равномерность: +/-3% по 200 мм пластине.

Примеры Bosch-процессов глубокого травления Si, проведенных на PlasmaProEstrelas:


e7%2003.jpg

e7%2006.jpg

e7%2004.jpg
Нано-Bosch с шагом 200 нм,
аспектное соотношение 45:1
​конусное переходное отверстие - TSV
(криопроцесс)
Травление КНИ Bosch-процессом

e7%2001.jpg
e7%2007.jpg e7%2002.jpg
Рентгеновские линзы с функцией компенсации,
глубина 75 мкм
"Черный кремний" с типовым размером 120 мкм
(Bosch-процесс)

Нет подтрава маски,
раковины <50нм

e7%2005.jpg

  • Глубина скэлопа всего 13 нм;
  • Длительный эксперимент (7 недель) по определению стабильности процесса;
  • Скорость травления - 6,3 мкм/мин ± 1.6%;
  • Профиль - 90о ± 0.18%.

Определение точки окончания процесса травления Si (на SiO2) с помощью оптической эмиссии (для КНИ и TSV):

E7%20OES%201.gif
Травление КНИ для МЭМС <0.25% площади линии SiF и её первая производная.

E7%20OES%202.gif
Красная линия: линия SiF во время травления КНИ.
Оранжевая линия: максимумы линии SiF.
Синяя линия: первая производная от оранжевой линии.