Научная статья на тему 'Влияние параметров процесса осаждения на толщину пленки диоксида кремния'

Влияние параметров процесса осаждения на толщину пленки диоксида кремния Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
430
83
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Символ науки
Область наук
Ключевые слова
ДИЭЛЕКТРИК / ОСАЖДЕНИЕ / РЕАКТОР / ПЛЕНКА / МОНОСИЛАН / РАЗРЯД

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Попова Кристина Владимировна

Исследован процесс плазмохимического осаждения на установке «Изотрон 3-150». Представлен анализ распределения защитных пленок по пластине. Определено влияние некоторых параметров на равномерность по пластине и по реактору.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Попова Кристина Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние параметров процесса осаждения на толщину пленки диоксида кремния»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №7/2016 ISSN 2410-700X_

вычисление этой функции.

Список использованной литературы

1. А. С. Николаев. Минимизация формулы пороговой функции. - Символ науки, №4, часть 3, - 2016 - с.105-107.

© Николаев А. С., 2016

УДК 544.07

Попова Кристина Владимировна

студент КФ МГТУ им. Баумана, г. Калуга, РФ E-mail: KrisPo1994@yandex.ru

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ НА ТОЛЩИНУ ПЛЕНКИ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ

Аннотация

Исследован процесс плазмохимического осаждения на установке «Изотрон 3-150» . Представлен анализ распределения защитных пленок по пластине. Определено влияние некоторых параметров на равномерность по пластине и по реактору.

Ключевые слова

Диэлектрик, осаждение, реактор, пленка, моносилан, разряд.

Получение высококачественных и воспроизводимых по электрофизическим параметрам тонкопленочных слоев диэлектриков является одной из важнейших задач технологических процессов при изготовлении всех видов полупроводниковых приборов и ИМС [5, с. 3] Осаждение на подложку может происходить из паров, плазмы или коллоидного раствора [6].

Предметом исследования являлось определение параметров, которые влияют на равномерность пленки диоксида кремния, получаемой плазмохимическим осаждением.

Получаемый оксид кремния можно использовать для пассивации поверхности ИМС, так как не происходит взаимодействия кремния с металлом проводников. Также стоит отметить высокую производительность процесса.

В этом способе образование наночастиц происходит непосредственно на поверхности подложки, а не в объеме инертного газа. В качестве исходных реагентов обычно используется силан и закись азота. Непрерывность и толщину пленки можно регулировать изменением давления газа и параметров разряда. В качестве источника металлических ионов при осаждении из плазмы используют металлические катоды, обеспечивающие высокую степень ионизации (от 30 до 100%); кинетическая энергия ионов составляет от 10 до 200 эВ, а скорость осаждения - до З мкм/мин [7].

Сам процесс, включает в себя следующие стадии: перенос исходных, реагентов в зону осаждения, превращение их в газовой фазе в промежуточные продукты, массоперенос исходных веществ или промежуточных продуктов к поверхности нагретых подложек, реакции на поверхности подложек с образованием слоя материала, десорбцию продуктов реакции и удаления их из рабочей зоны реактора [2, с.

5].

Установка представляет собой трехтрубную диффузную печь, один из используемых каналов которой - это вакуумируемая кварцевая камера, снабженная 3х зонным нагревателем. В реакторе происходит продольное течение газа с непрерывной откачкой. ВЧ-разряд поддерживается между плоскопараллельными электродами, на поверхности которых пластины расположены вертикально.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №7/2016 ISSN 2410-700X_

Основываясь на литературных источниках и проведенных многочисленных экспериментах по осаждению оксида кремния в канале «Изоплаз», были определены следующие параметры процесса:

1. Давление в реакционной камере составляет ~8оЩо,5 Па, что обеспечивает устойчивость тлеющего разряда.

2. Температурный режим ~ 300 Щ 5 0 С .

3. Время осаждения 1 час.

4. Частота разряда 400 кГц, а мощность генератора- 1,5 кВт.

При увеличении температуры важную роль начинают играть химические процессы не на поверхности подложек, а в газовой фазе, что приводит к образованию рыхлого, беспорядочно осаждающегося слоя. При этом происходит более сильное обеднение газовой фазы силаном, что сказывается на однородности толщин осаждаемого слоя [3, с. 135] диоксида кремния. В качестве рабочих газов использовалась смесь моносилана (5 %) с аргоном в качестве несущего газа и закись азота в соотношении SiH4:N2Ö = 1: 3.

После процесса осаждения производилась оценка качества полученных пленок, т.е. визуально измерялась толщина окисла на пластине-спутнике и оценивалась ее равномерность.

Как известно, контроль толщины может осуществляться способами микровзвешивания, интерферометрии и эллипсометрии [4, с. 132]. Наиболее простым и удобным в данном случае оказался цветовой.

Определенный цвет поверхности защитной пленки соответствует ее толщине, причем с увеличением толщины пленки один и тот же цвет повторяется с изменением порядка интерфериометрии [4, с. 132]. Следовательно, для определения действительной толщины необходимо не только зафиксировать цвет поверхности пленки, но и определить порядок интерференции [4, с. 132]

Цвет поверхности пленки необходимо наблюдать и фиксировать при нормальном падении света, так как при косом падении света цвет пленки изменяется в зависимости от ее толщины и коэффициента преломления [4, с. 133].

Итак, возвращаясь к полученным пленкам, измеренная толщина окисла на спутниках составила диапазон от 0,86 (фиолетовый) до 1,00 мкм (розовый) (рис. 1, а) и от 0,72 (голубовато-зеленый) до 0,99 (оранжевый) (рис. 1, б).

а) б)

Рисунок 1 - Полученные пленки

Был проведен анализ зависимости толщины пленки от расположения в кассете. При этом рабочее давление в камере и состав газовой смеси, оставались постоянными. Толщина пленки возрастала к переднему фланцу реактора приблизительно по линейному закону. Разброс толщин по реактору от 77 сотых до 1 мкм. Допуск на толщину составлял 10 %.

Таким образом факторами, влияющими на скорость осаждения и равномерность пленки, являются ВЧ-мощность, расход газа, давление и температура в камере. Играет роль и расстояние между подложками (5 мм), и общий расход парогазовой смеси.

Список использованной литературы: 1. Айнспрук Н. Плазменная технология в производстве СБИС: монография/ Н. Айнспрук, Д. Браун. - М.:

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №7/2016 ISSN 2410-700X_

МИР, 1987. - 471с.

2. Данилин Б.С. Вакуумные технологические процессы и оборудование микроэлектроники/ Б.С. Данилин. - М: Машиностроение, 1987. - 72 с.

3. Зи С. Технология СБИС. Книга 1. / С. Зи. - М.: Мир, 1986. - 404 с.

4. Курносов А.И. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем: учебное пособие/ А.И. Курносов, В.В. Юдин. - М.: Высшая школа, 1986. - 368 с.

5. Минайчев, В. Е. Нанесение пленок в вакууме/ В. Е. Минайчев. - М.: Высшая школа, 1989. - 108 с.

6. Осаждение http://studopedia.su/18_144644_osazhdenie-na-podlozhku.html

7. Осаждение на подложку

http://referatwork.ru/category/metally-svarka/view/187137_osazhdenie_na_podlozhku

8. Ainspruk N. Plazmennaya tehnologiya v proizvodstve SBIS_ monografiya/ N. Ainspruk_ D. Braun. _ M._ MIR_ 1987. _ 471s.

9. Danilin B.S. Vakuumnie tehnologicheskie processi i oborudovanie mikroelektroniki/ B.S. Danilin. _ M_ Mashinostroenie_ 1987. - 72 s.

10. Kurnosov A.I. Tehnologiya proizvodstva poluprovodnikovih priborov i integralnih mikroshem_ uchebnoe posobie/ A.I. Kurnosov_ V.V. Yudin. _ M._ Visshaya shkola_ 1986. _ 368 s.

11. Minaichev_ V. E. Nanesenie plenok v vakuume/ V. E. Minaichev. - M._ Visshaya shkola_ 1989. _ 108 s.

12. Osajdenie http_//studopedia.su/18_144644_osazhdenie_na_podlozhku.html

13. Osajdenie na podlojku

http_//referatwork.ru/category/metally_svarka/view/187137_osazhdenie_na_podlozhku

14. Zi S. Tehnologiya SBIS. Kniga 1. / S. Zi. - M._ Mir_ 1986. - 404 s.

© Попова К.В., 2016

УДК 621.396.94

Солонин Алексей Сергеевич

бакалавр 4 курса кафедры ИКТСС института электроники и светотехники ФГБОУ ВПО «Мордовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. П. Огарёва», г. Саранск E-mail: solonin 1995@list.ru

РАЗВИТИЕ ЗАГОРИЗОНТНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ НА НАЧАЛО XXI ВЕКА

Аннотация

В статье на основе материалов из открытых источников рассмотрены вопросы развития загоризонтной радиосвязи с 90-х годов XX до начала XXI века, основные этапы развития тропосферной радиолокации, перспективные образцы радиолокационных станций и комплексов.

Ключевые слова

Загоризонтная радиолокация, пространственная волна, отражение радиосигналов, дифракция радиоволн,

антенные решетки, противоракетная оборона (ПРО)

Радиолокационные станции (РЛС), работающие в пределах прямой видимости, для своевременного обнаружения целей должны располагаться, как правило, вблизи государственных границ, их количество должно быть достаточно большим в связи с небольшой дальностью действия таких станций. Разумной

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.