Vol. 49 (2013), Issue 1, p. 81-85

Theoretical Analysis of Silicon Surface Roughness Induced by Plasma Etching

Tyagi R.K.

Abstract

УДК 533.9

 

A theoretical study of single-crystal silicon surface roughness induced by SF6 plasma has been carried out by means of atomic force microscopy. Plasma which contains the velocity shear instability has been used to study the relation between the plasma parameters and subsequent surface roughness. The surface roughness has been examined in the dependence on experimental parameters. The results obtained by theoretical calculations are identical to the experimental ones. The present paper has quantified the influence of a DC electric field values on plasma parameters such as the ratio of ion flux to the neutral reactant flux (J+/JF), exposure time, DC electric field, magnetic field and inhomogeneity. Theoretical investigation shows that the roughness of silicon surface increases with the increase of the values of J+/JF, exposure time, of magnetic field, of inhomogeneity in a DC electric field and decreases through increasing the value of a DC electric field. 

 

Теоретическое исследование поверхности моно-кристаллического кремния c индуцированными SF6 плазмой шероховатостями осуществлено с помощью атомно-силовой микроскопии. Плазма, содержащая неустойчивость сдвига скорости, была использована для изучения связи между параметрами плазмы и соответственно параметрами шероховатой поверх-ности. Шероховатость поверхности была исследована в зависимости от параметров эксперимента. Результаты, полученные в теоретических расчетах, совпадают с экспериментальными результатами. Количественно выполнен учет влияния таких параметров плазмы, как отношение потока ионов к нейтральному потоку реагента (J+/JF), время экспозиции, постоянное электрическое поле, магнитное поле и неустойчивость в DC электрическом поле. Теоретическое исследование показывает, что шероховатость поверхности кремния увеличивается при увеличении значения J+/JF, времени экспозиции, магнитного поля, неоднородности в постоянном электрическом поле и уменьшается при увеличении  величины постоянного электрического поля.

 

Download full-text PDF. 1012 downloads

Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.