Спосіб іонно-плазмової обробки

Способ ионно-плазменной обработки, включающий воздействие на обрабатывае мое изделие химически активными нейт ральными и заряженными частицами, генерацию которых осуществляют в физиче ски разделенных пространствах, отлича ю щ и й с я тем, что в пространстве генера ции химически активных нейтральных час тиц возбуждают электронную плазменную волну с частотой в области нижнегибридного резонанса и с продольной по отношению к магнитному полю фазовой скоростью, не превышающей трехкратной тепловой скорости плазменных электронов, при этом амплитуда напряженности электрического поля возбуждаемой волны превосходит пороговое значение модуляционной неустойчивости и определяется соотношением: Ео> гяТетт^-, ите где Ео - амплитуда напряженности электрического поля возбуждаемой волны, В/см; fo - частота электрического поля, Гц; Те - температура плазменных электронов; Ыте - тепловая скорость плазменных электронов. С > 00 Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано для прецизионного плазмохимического травления и осаждения материалов микроэлектроники, очистки поверхности изделий перед вакуумной металлизацией. Известен способ, заключающийся в том, что на область раздела пространств, где происходит генерация химически активных радикалов и ионов, воздействуют магнитным полем с компонентой, параллельной плоскости обрабатываемого изделия (1). Известен также способ ионно-плазменной обработки, реализованный в установке для сухого травления (2), заключающийся в том, что ионно-плазменная обработка про исходит в результате воздействия на обрабатываемое изделие химически активных радикалов и потоков заряженных частиц, генерация которых происходит в физически разделенных объемах. Основной недостаток этого способа состоит в том, что при его реализации может происходить изменение состава химически активных радикалов при распространении ионного пучка через всю область ВЧ-разряда - источника радикала и, как следствие, не исключено уменьшение скорости ионно-плазменной обработки. Задача изобретения - повышение скорости ионно-плазменной обработки. Предлагаемый способ ионно-плазменной обработки заключается во введении в О 11181 ВЧ разряд - источник активных радикалов ВЧ мощности за счет возбуждения электронной плазменной волны с частотой fo в области нижнегибридного резонанса и с продольной по отношению к магнитному по- 5 лю фазовой скоростью Vo, не превышающей трехкратной тепловой скорости плазменных электронов \/Те. Способ ионно-плазменной обработки осуществляют путем создания в области ге- 10 нерации химически активных нейтральных частиц условий для турбулентного поглощения вводимой в разряд ВЧ мощности медленными плазменными электронами. Это достигается за счет возбуждения модуляци- 15 онной неустойчивости нижнегибридных волн, сопровождающейся дроблением пространственного масштаба возбуждаемой волны и передачей энергии резонансным электронам с малыми скоростями, близкими 20 к тепловой скорости. Один из примеров осуществления способа ионно-плазменной обработки приведен на фигуре. Генерация химически 25 активных частиц в нем происходит в пространстве 1, в котором возбуждается модуляц ионая неустойчивость плазменной волны в области нижнегибридного резонанса. Условия для возбуждения модуляцион- 30 ной неустойчивости с оздают за счет наложения на разрядный промежуток, заключенный между цилиндрами 2,3, магнитного поля э лектромагнитной к атушки 4. Исходная электронная плазменная волна с 35 фазовой скоростью Vo< 3Ve возбуждается системой возбуждения 5, представляющей собой набор металлических кольцевых электродов, охватывающих диэлектрический цилиндр 3, служащий одновременно стенкой 40 вакуумной камеры. Кольцевые электроды системы возбуждения 5 соединены между собой через один и подключены к выходу ВЧ генератора (на фигуре не показан). При частоте ВЧ генератора ^=13,56 МГц и типичных 45 значениях температуры электронов плазмы Ті ~ 2-5 эВ для выполнения условия УфО< 3 Уте расстояние между кольцевыми электродами должно составлять 5-10 см. Для превышения порогового значения электрического поля возбуждаемой плазменной волны, обеспечивающего возникновение модуляционной неустойчивости при частоте 13,56 МГц и напряженности магнитного поля 20-200 Э на соседние пары кольцевых электродов системы 5 подают ВЧ напряжение величиной более 15-35 В. Возникающие в результате турбулентного поглощения ВЧ мощности в плазме в пространстве 1 химически активные нейтральные частицы направляют в пространство 6, где тем или иным способом создают заряженные частицы, воздействующие на обрабатываемое изделие 7 совместно с поступающими из пространства 1 химически активными радикалами. Для повышения эффективности работы устройства в него может быть введена дополнительная электромагнитная катушка 8, включенная встречно по отношению к основной катушке 4. В результате в кольцевой зоне, соединяющей области 1 и 6 создается магнитное поле с компонентой, параллельной плоскости обрабатываемого изделия 7, и обеспечивается независимое управление параметрами плазмы 1 и б, где осуществляют генерацию химически активных нейтральных и заряженных частиц. По сравнению с известными техническими решениями способ ионно-плазменной обработки позволяет примерно в 2-3 раза повысить скорость ионно-плазменной обработки из-за расширения диапазона ВЧ мощности, вводимой в разряд без снижения эффективности генерации химически активных радикалов, то есть в конечном счете за счет увеличения их концентрации. Предлагаемое изобретение будет использовано на предприятиях электронной промышленности, например, на концерне "Родон" (г. Ивано-Франковск), ПО "Полярон" (г. Львов), ПО "Квазар" (г.Киев), а также представляет интерес для рынка Российской Федерации. 11181 откачка Упорядник Замовлення 4051 Техред М.Моргентал Коректор Н.Король Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101