100 likes | 255 Views
Szilícium plazmamarása. Készítette: László Sándor Bolyai Farkas Elméleti Líceum Marosvásárhely Tanára: Szász Ágota Bolyai Farkas Elméleti Líceum Marosvásárhely Témavezető: Straszner András BME TTK . Plazmamarás. Cél: 3D szerkezetek létrehozása (MEMS szerkezetek)
E N D
Szilícium plazmamarása Készítette: László Sándor Bolyai Farkas Elméleti Líceum Marosvásárhely Tanára: Szász Ágota Bolyai Farkas Elméleti Líceum Marosvásárhely Témavezető: Straszner András BME TTK
Plazmamarás • Cél: 3D szerkezetek létrehozása (MEMS szerkezetek) • Száraz marás: a maró közeg plazma (ionizált gáz) • Elektromos térrel irányítható – függőleges falú árkok marása
Mély reaktív ionmarás • Mély: a mart alakzatok oldalaránya >10 • Reaktív: egyszerre ionporlasztás és kémiai marás • A kémiai marás izotróp – a maszk alá mar • Meg kell védeni az oldalfalat • Több lépéses marás (Bosch folyamat) • Védőréteg létrehozása (C4F8 gáz) • A védőréteg eltávolítása (SF6 gáz, F+ ionbombázás) • A Si kémiai marása (Si+4F→SiF4) • Eredmény: függőleges marási profil, hullámos oldalfal
Berendezés • Gázbevezetés (1 mTorr-1 Torr) • Plazma létrehozása RF mágneses térrel (tekercs) • Az ionok gyorsítása a szelet felülete felé RF elektromos térrel • Előny: a plazma sűrűségét és a bombázó ionok energiáját külön szabályozhatjuk • A marási termékek elszívása
Másodlagos jelenségek • Az ionok nem csak merőlegesen érkeznek a szelet felületére • Ok: a részecskék ütköznek egymással a plazmában • Eredmény: befelé dőlő oldalfalak, az árok közepe gyorsabban maródik, szélesebb árkok gyorsabban maródnak • Az oldalfal vonzza az árokba lépő ionokat • Ok: a szelet negatív potenciálja • Eredmény: negatív dőlésszögű fal • Keskeny árkokban kevésbé jelentős
Másodlagos jelenségek • Szilícium marása szigetelő réteg felett • A szigetelő pozitívan töltődik • Az elektromos tér torzul • Eltéríti a később érkező ionokat • Keskeny árkoknál az oldalfal alja bemaródik • Széles árkoknál láb jelenhet meg
Kísérleti munka • A vizsgált eszköz: termoelem chip • Szerkezet: • Si hordozó (300 µm) • SiNx-SiO2 membrán (1 µm) • Vékony vezető rétegben kialakított termooszlop • A teermooszlop melegpontja alatt a Si plazmamarással eltávolítva
Kísérleti munka • Ha a szerkezetet a fémréteg nélkül készítjük el, megfigyelhetjük a bemutatott marási hibákat
Kísérleti munka • Megfigyelés: ha a membrán alatt vezető réteg található, az oldalfal jelentős mértékben torzul • Ok: a feltöltődő szigetelő réteg alatti fém tovább torzítja az elektromos teret, a F+ ionok sokkal nagyobb mértékben eltérülnek • A jelenség pontos leírása még kutatás tárgya