Плазмохимическое травление.
В отличие от ионного плазмохимическое травление основано на разрушении обрабатываемого материала ионами активных газов, образующимися в плазме газового разряда и вступающими в химическую реакцию с атомами материала при бомбардировке поверхности пластин или подложек. При этом молекулы газа в разряде распадаются на реакционно-способные частицы - электроны, ионы и свободные радикалы, химически взаимодействующие с травящейся поверхностью. В результате химических реакций образуются летучие соединения.
Для травления кремния и его соединений (оксида и нитрида кремния) наиболее часто используют высокочастотную плазму тетрафторида углерода 
(возможно применение гексафторида серы 
и фреона-12 - 
).
При взаимодействии этих газов с электронами плазмы происходит разложение и образуются ионы фтора и другие радикалы:
(14)
Ионы фтора, а в ряде случаев и радикал 
активно взаимодействуют с кремнием, образуя летучее соединение 
. Уравнения, характеризующие химические реакции травления кремния, оксида и нитрида кремния в плазме , имеют вид
(15)
Характерно, что частицы, участвующие в травлении, травят различные материалы с разной скоростью. На этом основано свойство плазмохимического травления. Скорость травления определяется концентрацией атомов фтора и постоянной скорости химической реакции 
:
(16)
Концентрация 
обусловливается скоростью генерации атомов, что определяется конструкцией и мощностью реактора, а также временем жизни частиц в реакторе, которое зависит от скорости газового потока, давления и условий рекомбинации частиц.
Скорость травления строго зависит от температуры; ее влияние предопределяется физическими свойствами травящегося материала и газовым составом плазмы. Так, добавка кислорода к чистой плазме повышает скорость травления.
В плазме фторсодержащих газов можно травить некоторые металлы. Для травления применяют также плазму хлорсодержащих газов. Для удаления органических материалов используют кислородную плазму.
Промышленные конструкции реакторов рассчитаны на групповую обработку пластин с кассетной загрузкой и программным управлением.
В отечественной промышленности для различных целей плазмохимической обработки кремниевых пластин используются автоматизированные реакторы «Плазма 600» (для удаления фоторезиста и очистки поверхности пластин при изготовлении биполярных ИМС) и «Плазма 600Т» (для удаления фоторезиста, очистки поверхности пластин и травления диэлектрических слоев). Плазмохимическое травление применяют также для локальной обработки поверхностей.
Способы сухой очистки пластин и локальной их обработки наиболее эффективны при создании БИС и СБИС на элементах с микронными и субмикронными размерами.
Смотрите также
Энергия активации
Химическая кинетика - это наука о
скоростях и механизмах химических превращений, о явлениях, сопровождающих эти
превращения, и о факторах, влияющих на них.
Механизм реакции - это последо ...
Охрана труда сегодня, как никогда, актуальна
Опыт крупнейших мировых компаний показывает, что охрану труда высшие руководители считают одним из главных приоритетов. Так, из десятков показателей деятельности предприятия охрану труда и здоровья св ...
Химия жизни
Современная химия представляет собой
широкий комплекс наук, постепенно сложившийся в ходе ее длительного
исторического развития. Практическое знакомство человека с химическими
процессами в ...