Während nasschemische Ätzprozesse in allen Dimensionen gleichförmig ablaufen, gelingt es durch ±Ê±ô²¹²õ³¾²¹Ã¤³Ù³ú±ð²Ô vor allem in die Tiefe Material abzutragen. Dabei verringert sich die laterale Strukturauflösung nicht.
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Diese Anlage ermöglicht reaktives Ionenätzen in zwei getrennten Kammern mit chlor- oder fluorbasierten Gasen.
Beim ±Ê±ô²¹²õ³¾²¹Ã¤³Ù³ú±ð²Ô werden reaktive Gasmoleküle in einem Plasma ionisiert. Durch ein Hochfrequenzfeld gelangen diese Ionen mit hoher Geschwindigkeit auf die Probe. Neben dem Ätzeffekt durch reaktive Ionen findet durch inerte Gasteilchen auch ein physikalischer Schichtabtrag (Sputtereffekt) statt.
Das ZRL verfügt über ein Ätzcluster des Herstellers Sentech Berlin mit zwei Kammern für Substrate bis 150 mm Durchmesser und ICP-Plasmaquelle SI 500. Die ICP-Leistung beträgt 100 - 1200 W; die der Hochfrequenz-Einkopplung 0 - 600 W (beides ungepulst, 13,56 MHz). Kammer 1 lässt Prozesse mit Cl2, BCl3 und HBr bei Substrattemperaturen von 0 – 80 °C zu (Kryo-Umlaufkühlung), durch Umrüstung auf Luftkühlung bis maximal 300 °C. Kammer 2 ist für Prozesse mit CF4, CHF3, C4F8 (derzeit nicht angeschlossen) und SF6 vorgesehen. Zur Substratkühlung ist momentan ein Umluftchiller installiert, der 30 – 80 °C ermöglicht. Ein Umbau auf Kryo-Umlaufkühlung oder Luftkühlung –s.o. – ist möglich. Ferner kann auch mit flüssigem Stickstoff für-150 bis -80 °C betrieben werden. An Trägergasen stehen für beide Reaktoren N2, O2 und Ar zur Verfügung; der Druckbereich ist 0,2 – 10 Pa. Die Prozesse können in situ durch ein Laser-Interferometer und ein Emissionsspektrometer überwacht werden.
Plasmaunterstütze Atomlagenätzung
Während bei der Atomlagenabscheidung (ALD) ein sehr definierter Aufbau von übereinander abgeschiedener Schichten stattfindet, werden hier ebenso definiert Schichten abgetragen oder abgedünnt.
Das PE-ALE-Modul (Plasma Enhanced Atomic Layer Etching) ist Teil des Abscheideclusters (PE-CVD und PE-ALD). Ähnlich wie bei der Atomlagenabscheidung, wo Schichten sehr präzise und langsam aufgebaut werden, geschieht dies hier beim Abtrag durch ±Ê±ô²¹²õ³¾²¹Ã¤³Ù³ú±ð²Ô. Zur Prozessüberwachung stehen ein Realtime-Monitor, ein Laser-Interferometer und ein OES (Emissionsspektrometer) zur Verfügung.
Eigentümer dieses Gerätes ist das . Im Rahmen eines Kooperationsvertrages wurde es im Zentralen Reinraumlabor aufgestellt und wird hier betrieben.