СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №2/2012

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ где V d (||) и V d ( ⊥ ) – соответственно ско рости осаждения ФС в направлениях, параллельном (||) и перпендикулярном ( ⊥ ) поверхности пластины. При A d = 1 процесс ФОГФ обеспечивает конфо рмное осаждение плёнок на рельеф ную поверхность (конформное по крытие ступеньки с α c = 100%). При A d << 1 процесс ФОГФ плохо покрыва ет боковые поверхности рельефа (сту пенек, канавок); 5) плотность привносимой процес сом (операцией) ФОГФ дефектнос ти на поверхность пластины D op , де фект/cм 2 : D op = ( D b – D a )/ F w , (13) где D a и D b – количество дефектов с размером, большим или равным кри тическому размеру ( d D ≥ d cr ) (губитель ных дефектов) на пластине соответ ственно до и после операции ФОГФ функционального слоя, F w – площадь пластины; 6) плотность привносимых процессом (операцией) ХОГФ радиационных де фектов (radiation induced defects) в по верхностные слои обрабатываемой структуры D rD , дефект/cм 2 , определяе мая в соответствии с формулой (13). Причём под радиационными дефекта ми, в зависимостиот вида обрабатывае мой структуры, могут подразумеваться: нарушения состава и кристаллической структуры поверхностных слоёв, про бои диэлектрических плёнок, измене ния электрофизическиххарактеристик МОП структур, контактов и p–n пере ходов. Наибольшую опасность с точки зрения внесения радиационных дефек товпредставляютпроцессыФОГФс вы сокой энергией распыляющих ионов и распыляемых частиц. Следует отметить, что приведённые в этом разделе технологические характе ристикиотносятсяне толькокопераци ям, но и к оборудованию ФОГФ функ циональных слоёв, так как нельзя отде литьпроцессот установки, вкоторойон реализуется. Однако для оборудования, кроме указанныхпараметров, существу ют ещё и дополнительные, присущие толькоемуконструкционно технологи ческие параметры, которые будут рас смотрены в следующем разделе. С ОСТАВ И ПАРАМЕТРЫ ОБОРУДОВАНИЯ ФОГФ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЛОЁВ Оборудование ФОГФ плёнок состо ит из следующих основных систем: ● вакуумной камеры, служащей для проведения процесса осаждения ФС на пластины (подложки) и состоя щей из рабочей камеры и располо женных внутри неё или присоеди нённых к ней снаружи подложко держателей, экранов, электродов, нагревательных элементов, ионных источников; ● газовой системы, служащей для пода чи требуемых потоков газов в рабо чую камеру, распылительные систе мыиавтономныеионныеисточники, их распределения в пространстве и во времени и состоящей из несколь ких каналов, содержащих фильтры, трубки, вентили, клапаны, измерите ли и регуляторы расхода газов, кол лекторы и стабилизаторы давления газов; ● вакуумной системы, служащей для обеспечения требуемых остаточных и рабочих давлений используемых газов, а также скоростей их откачки из рабочей, транспортной ишлюзо вой камер, автономных ионных ис точников и состоящей из откачных коллекторов или отверстий, труб, клапанов, заслонок, измерителей и регуляторов давлений и скоростей откачки, ловушек, фильтров, вакуум ных насосов, скрубберов или нейт рализаторов выхлопных газов; ● системы возбуждения и поддержа ния плазмы разряда в рабочей ка мере при проведении процессов фи зического распыления мишеней, процессов автоматической очистки элементов рабочей камеры и по верхности подложек с помощью ионных источников при использо вании измерителей и регуляторов подводимых мощностей; ● системы испарителей осаждаемых материалов, служащей для измере ния, регулирования и стабилизации их температуры; ● системы загрузки/выгрузки пластин, кассет, СМИФ (стандартныймехани ческий интерфейс) контейнеров, транспортирования и позициони рования пластин внутри установки, состоящей из СМИФ загрузчиков, приёмных и передающих кассет, за грузочных и транспортных камер, устройств загрузки, перемещения, позиционирования и прижима плас тин на подложкодержателях внутри установки; ● системы контроля момента оконча ния процесса осаждения функцио нального слоя (времени осаждения), состоящей из датчиков сигналов на основе резистивного, массового, оп тического эмиссионно спектрально го, лазерного интерферометричес кого илимасс спектрометрического методов, оптических и электронных устройств, а также специализирован ных программно аппаратных вычис лительных комплексов для обработ ки полученных сигналов по требуе мому алгоритму; ● системы управления, служащей для управления перечисленными выше системами, контроля режимов их ра ботыи исправности входящих в них устройств и состоящей из управляю щей ЭВМ с программным обеспече нием, клавиатурой ввода команд, дисплеем и устройств записи, хра нения и передачи информации по локальным и глобальным компью терным сетям. К конструкционным параметрам оборудования относятся: ● его вес, размеры и конфигурация; ● форма, материалы, количество, раз меры и взаимное расположение функциональных узлов и систем в составе установки, а также отдель ных элементов в составе этих узлов и систем; ● размеры, форма и материалы требу емых подводок и отводок энергоно сителей для подключения и запуска установки; ● расположение и размеры зоны об служивания установки. Состав оборудования ФОГФматери алов определяет перечень операцион ных (целенаправленно выставляемых режимных) параметров, к которым от носятся: ● рабочее давление ( p ) и диапазон его возможного изменения ( Δ p ) в уста новке; ● расход рабочих газов ( Q ) и диапа зон его возможного изменения ( Δ Q ); ● температура подложкодержателя (chuck) ( T c ) и диапазоны её возмож ного изменения ( Δ T c ). Температура подложки (substrate) ( T s ) обычно соответствует температуре подлож кодержателя в стационарных про цессах; ● мощности распылительного устрой ства ( W s ), испарителя ( W e ) и ионного источника ( W is ), а также диапазоны их возможного изменения ( Δ W s , Δ W e , Δ W is ); ● времяпроцессаосаждения(deposition) функциональногослоя( t d )илиотдель ныхстадий(step)процессаосаждения. 17 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2012 © СТА-ПРЕСС