Изобретение относится к плазменной технике, более конкретно к СВЧ-плазмотронам, предназначенным для плазменной обработки материалов при пониженных давлениях, и может быть использовано для проведения процессов травления, очистки, осаждения, формирования диэлектриков на полупроводниках и металлах. The invention relates to plasma technology, and more particularly to microwave plasmatrons intended for plasma processing of materials at reduced pressures, and can be used to conduct etching, cleaning, deposition, and the formation of dielectrics on semiconductors and metals.
Целью изобретения является повышение эффективности обработки (например, увеличение скорости травления или осаждения) и расширение технологических возможностей устройств плазменной обработки материалов. The aim of the invention is to increase processing efficiency (for example, increasing the etching or deposition rate) and expanding the technological capabilities of devices for plasma processing of materials.
На фиг.1 схематично представлено устройство, продольный разрез; на фиг.2 то же, поперечный разрез. Figure 1 schematically shows a device, a longitudinal section; figure 2 is the same, cross section.
Устройство содержит реакционную камеру 1, газовводы 2, волноводы 3, короткозамыкающий поршень 4, генератор СВЧ 5, электрод-пьедестал 6, крышку реакционной камеры 7, электромагниты 8, электрод-газораспределитель 9. The device contains a reaction chamber 1, gas ducts 2, waveguides 3, a short-circuit piston 4, a microwave generator 5, a pedestal electrode 6, a reaction chamber cover 7, electromagnets 8, a gas distribution electrode 9.
Устройство СВЧ-плазменной обработки материалов работает следующим образом. Энергия СВЧ от генератора 5 по волноводу 3 подводится в область газовводов 2, в которых поджигается плазма и откуда активированный газ поступает в реакционную камеру 1. Перемещением короткозамыкающего поршня достигается регулировка величины поглощаемой мощности в каждом газовводе и тем самым регулируется количество активных частиц в соответствующем месте реакционной камеры 1. По электроду-газораспределителю 9 подается другой газ или смесь газов в реакционную камеру 1, где происходит его (или их) взаимодействие с газом (или газами), подаваемым по газовводам 2, или с обрабатываемой пластиной и таким образом осуществляется процесс осаждения или травления. Device microwave plasma processing of materials works as follows. The microwave energy from the generator 5 through the waveguide 3 is supplied to the region of the gas ducts 2, in which the plasma is ignited and from where the activated gas enters the reaction chamber 1. By moving the short-circuit piston, the absorbed power in each gas duct is adjusted and the amount of active particles in the corresponding place of the reaction is regulated chambers 1. Another gas or mixture of gases is supplied through the gas-distributing electrode 9 to the reaction chamber 1, where it (or their) interacts with the gas (or gases), They can be drawn through the gas inlets 2, or with a workpiece, and thus a deposition or etching process is carried out.
В случае, если необходимо повышение качества или скорости процесса травления (осаждения, анодирования), на любой из электродов 6, 9 подают постоянное смещение соответствующего знака (плюс или минус). Для этих же целей предусмотрено осевое перемещение обоих электродов. Изменение расстояния между электродами регулирует энергию потока активных частиц, взаимодействующих с обрабатываемым твердым телом (полупроводником, диэлектриком, металлом). Кроме того, на любой из электродов 6, 9 можно подать ВЧ-энергию, заземлить и таким образом проводить плазменную обработку поверхности твердого тела комбинацией двух типов плазмы ВЧ и СВЧ. Такая комбинация расширяет технологические возможности, так как позволяет изменять состав плазмы в более широких пределах. If it is necessary to improve the quality or speed of the etching process (deposition, anodization), a constant offset of the corresponding sign (plus or minus) is applied to any of the electrodes 6, 9. For the same purpose, axial movement of both electrodes is provided. Changing the distance between the electrodes regulates the energy of the flow of active particles interacting with the processed solid (semiconductor, dielectric, metal). In addition, it is possible to apply RF energy to any of the electrodes 6, 9, ground it, and thereby conduct plasma treatment of the surface of a solid with a combination of two types of plasma, RF and microwave. This combination expands technological capabilities, as it allows you to change the composition of the plasma over a wider range.
