Где можно взять материал о Взаимодействии плазмы с поверхностью материла?

Answer 1

Закономерности и особенности взаимодействия плазмы галогенсодержащих газов с металлами и полупроводниками
Основные сведения по травлению материалов в галогенсодержащей ННГП приведены в обзорных статьях [9 – 12] и монографиях [1 – 3, 6, 8] и могут быть обобщены в виде следующих положений (см. также табл. 3. 6. 1) :
Для широкого круга металлов (Cu, Al, W, Mo, Ta, Nb) и полупроводников (Si, GaAs и др. соединения группы А3В5) , основными химически активными частицами, обеспечивающими травление, являются атомы галогенов, образующиеся в плазме при диссоциации молекул плазмобразующего газа. Некоторым исключением здесь является медь, которая способна взаимодействовать как с атомарным, так и с молекулярным хлором в чисто термических условиях, без разряда. Скорости плазменного травления и термического хлорирования меди при одинаковых температурах образца близки, что косвенно свидетельствует о близких вероятностях взаимодействия для атомарного и молекулярного хлора.
Многие металлы и полупроводники при взаимодействии с атомами галогенов образуют ненасыщенные галогениды, которые, однако, не всегда обладают достаточно высокой летучестью при температурах, близких к комнатной или обеспечиваемых нагревом материала за счет разряда. В последнем случае для эффективного проведения процесса травления необходима активация десорбции продуктов с поверхности (дополнительный нагрев, ионная бомбардировка, УФ излучение) .
Для большинства материалов, перечисленных в п. 1, в широком диапазоне внешних параметров плазмы (Р = 1100 Па, Wуд = 0. 0110 Вт/см3) реакция травления протекает в стационарной области, в кинетическом режиме и имет первый кинетический порядок по концентрации химически активных частиц в газовой фазе. В условиях, когда доминирующим механизмом травления является химическая реакция (образование летучих продуктов взаимодействия и/или термическая активация десорбции) , зависимости скорости травления от внешних параметров разряда удовлетворительно согласуются с их влиянием на концентрацию ХАЧ в объеме плазмы и величину плотности потока атомов на поверхность обрабатываемого материала.
При проведении процесса в кинетическом режиме температурные зависимости скорости и вероятности взаимодействия подчиняются закону Арениуса.
Вопросом, представляющим значительный интерес, являются процессы травления металлов и полупроводников в бинарных газовых смесях, где один из компонентов является «активным» (например, хлор или фторсодержащий газ) , а другой – инертным (Ar, He) или молекулярным газом (N2, O2, H2) . Для таких систем имется большое число экспериментальных свидетельств немонотонного поведения скоростей травления различных материалов при изменении состава смеси в рамках постоянства общего давления и мощности, вкладываемой в разряд. Реальное количество примеров здесь очень велико, поэтому приведем лишь некоторые из них: Si, GaN, GaAs (рис. 1) и GaSb , InP и InSb , ZnS, (Ba, Sr) TiO3, (Pb, Zr) TiO3, TiO2, Pt и Cu (рис. 2) в плазме смеси Cl2/Ar; поли-Si, RuO2 и W в плазме смеси Cl2/O2, GaAs (рис. 1) в плазме смесeй Cl2/N2 и Cl2/H2.
Для систем, представленных на рис. 1 и 2, зависимость скорости взаимодействия от внешних параметров разряда при фиксированном составе смеси отвечает закономерностям, найденным для плазмы чистого хлора. В то же время, варьирование начального состава смесей вызывает немонотонные – с максимумом – изменения скоростей травления, при этом скорость травления в максимуме в 1. 5 – 3 раза превышает скорость травления в чистом хлоре. Для меди этот эффект наблюдается только при плазменном травлении, в условиях газового травления скорость падает пропорционально доле Cl2 в смеси. Очевидно, что отмеченный эффект имет большие технологические перспективы, так как позволяет проводить процесс травления в условиях сильного разбавления хлора газом-добавкой практически без потерь в скорости процесса.
 там дальше графики