Реактор для іонно-плазмової обробки

Изобретение касается плазмохимического травления, очистки поверхности и осаждения материалов и может быть использовано в электронной технике. Целью изобретения является повышение скорости ионно-плазменной обработки и уменьшение загрязнения обрабатываемого изделия. Реактор содержит вакуумную камеру (ВК) 1, верхний 2 и нижний 3 электроды (Э), под кл юченные к двум независимым источникам ВЧ-напряжения. Э 2 и 3 разделены заземленным Э 4, выполненным в виде кольца с отверстием. На Э 3 размещено обрабатываемое изделие 5. Э 2 расположен на Э 6 под плавающим потенциалом. Над Э 4 размещен плавающий цилиндрический Э 7. За Э 6 расположена магнитная система 8. После откачки вакуумной камеры в рабочий объъем напускают смесь газов, включают источник питания катушки магнитной системы 8 и источник ВЧ-напряжения. Над Э 4 возбуждается ВЧ-разряд в скрещенных переменном электрическом и постоянном магнитном полях, который является источником химически активных радикалов, распространяющихся через отверстие в Э А в область Э 3 и изделия 5. Включают источник ВЧ-напряжения, соединенный с Э 3. Над изделием 5 возбуждается несамостоятельный разряд. Регулируя мощность в разряде, устанавливают требуемую скорость ионноплазменной обработки при заданной анизотропии и селективности. 1 ил. \л CN ю Изобретение касается плазмохимического травления слоев и может быть использовано в электронной технике. Целью изобретения является повышение скорости ионно-плазменной обработки и уменьшение загрязнения обрабатываемого изделия. Конструкция реактора для плазмохимической обработки представлена на чертеже. Реактор содержит вакуумную камеру 1, в которой размещены верхний кольцевой 2 и нижний дисковый 3 электроды, подключенные к двум независимым источникам 2-91 ВЧ-напряжения (не показаны). Электроды 2 и 3 разделены заземленным промежуточным электродом 4, выполненным в виде кольца с отверстием. На дисковом электроде 3 расположено обрабатываемое изделие 5. Верхний электрод 2 выполнен в виде кольца с отверстием, диаметр которого пре-* вышает диаметр отверстия промежуточного электрода 4. За верхним электродом 2 расположен дисковый электрод 6, диаметр которого превышает диаметр отверстия в верхнем электроде 2. Кроме того, над промежуточным электродом 4 размещен цилин о> 1621776 4 дрический электрод 7, который охватывает повышение скорости ионно-плазменной обверхний электрод 2 За дисковым электроработки Наряду с этим в данном реакторе дом 6 расположена магнитная система 8 уменьшена площадь распыляющегося верхнего электрода, которая проецируется на Допускается два варианта расположения верхнего электрода 2 на расстоянии 2-5 мм 5 обрабатываемое изделие, и, соответственот промежуточного электрода 4, либо на но, снижено загрязнение изделия продуктарасстоянии 2-5 мм от дискового электрода ми распыления верхнего электрода 6 Указанное расстояние исключает пробой Данная конструкция обеспечивает лос верхнего электрода 2 на промежуточный 4 кализацию над промежуточным электродом или дисковый 6 электроды, соответственно 10 ВЧ-разряда, являющегося источником хиМагнитная система 8 может быть выполнемически активных радикалов, на периферии на в виде набора постоянных магнитов, совне отверстия в промежуточном электроде, здающих в области пространства ниже что ослабляет связь двух разрядов над и под дискового электрода 6 магнитное поле с этим электродом, снижение величины элеккомпонентой, параллельной поверхности 15 трического поля в верхнем разрядном проверхнего электрода 2 и имеющей индукцию межутке за счет воздействия на него не менее 0,005 Тл, Возможен также вариант постоянного магнитного поля скрещенного реализации магнитной системы 8 в виде с ВЧ электрическим до значения, при котомагнитной катушки, подключенной к источром возрастает эффективность процессов нику постоянного тока 20 диссоциации и возбуждения молекул рабочего вещества электронным ударом, доРеактор ионно-плазменной обработки полнительное уменьшение связи двух работает следующим образом разрядов в результате действия в области Вакуумную камеру 1 откачивают до давпространства над отверстием в промежуления на 2-3 порядка ниже рабочего Напускают в рабочий объем смесь газов или 25 точном электроде магнитного поля, замагпаров Включают источник питания магнитничивающего электронную компоненту ной катушки магнитной системы 8 Включаплазмы и имеющего составляющую, паралют источник ВЧ-напряжения соединенный лельную поверхности верхнего электрода, а с верхним электродом 2, при этом над протакже, снижение загрязнений поверхности межуточным электродом 4 возбуждается 30 обрабатываемого изделия, так как противоВЧ-разряд в скрещенных переменном стоящий ему дисковый электрод находится электрическом и постоянном магнитном под плавающим потенциалом и бомбардиполях, который является источником химируется, в отличие от разрядного электрода, чески активных радикалов, распространяюамбиполярным потоком плазмы, энергия щихся через отверстие о промежуточном 35 ионов в котором ниже порога распыления электроде 4 в область пространства к нижматериала дискового электрода,, нему дисковому электроду 3, на котором В результате, с одной стороны, над прорасположено обрабатываемое изделие 5 межуточным электродом создаются условия Затем включают источник ВЧ-напряжения, для локализации ВЧ-разряда с пзраметрасоединенный с нижним электродом З В об- 40 ми оптимальными для генерации химичеласти пространства над обрабатываемым ски активных нейтральных радикалов, а с изделием 5 возбуждается несамостоятельдругой стороны, обеспечивается независиный разряд, .инициируемый электронами мое управление параметрами этого разряда плазмы, проникающей в эту область из прои разряда у обрэбат ываемого изделия, котостранства над промежуточным электродом 4 и являющийся источником ионов, ускоря- 45 рый является генератором заряженной компоненты ответственной за анизотропию ющихся в электрическом поле слоя объемнопроцесса ионно-плазменной обработки. го заряда у дискового электрода 3 и Следствием этого является то, что в данбомбардирующих изделие 5 Регулируя ном реакторе всегда может быть создана ВЧ-мощностъ в разряде над промежуточным электродом 4 и ток катушки магнитной 50 плазма оптимального для данного техпроцесса состава, то есть обеспечена максисистемы 8, а также независимо ВЧ-мощмальная скорость обработки ность в разряде под промежуточным электПо сравнению с известным данный реродом 4, устанавливают требуемую актор позволяет в 1,5-2 раза повысить скоскорость ионно-плазменной обработки при 55 рость ионно-плазменной обработки из-за заданной анизотропии и селективности. оптимизации процесса генерации химически активных радикалов, кроме того, ожидаУстройство обеспечивает оптимальный, ется более чем 2-кратное снижение степени независимо управляемый по нейтральной и загрязнения поверхности обрабатываемого заряженной компонентам состав плазмы у изделия связанное с локализацией ВЧ-разобрабатываемого изделия, и как следствие, 1621776 обработки и снижения загрязнения поверхряда - источника химически активных радиности изделия, он снгбжен дополнительныкалов вне прямой видимости с обрабатывами электродами в виде диска, диаметр емого изделия. которого превышает диаметр отверстия Формула изобретения кольцевого разрядного промежутка, и циРеактор для ионно-плазменной обралиндра, охватывающего разрядные электботки, содержащий вакуумную камеру, в короды, причем диаметр кольцевого торой соосно размещены разрядные электрода превышает диаметр внутреннего электроды в виде кольца и диска с обрабаотверстия промежуточного электрода, к дитываемым изделием, подключенные к независимым источникам ВЧ-напряжения и 10 сковому и цилиндрическому электродам подведен плавающий потенциал, а со стороразделенные промежуточным заземленным ны дискового электрода соосно размещена электродом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, магнитная система с целью повышения производительности Редактор Н.Каменская Составитель С. Мирошкин Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун Заказ 234/ДСП Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101