CS264840B1 - Leptacf magnetrón - Google Patents

Abstract

Očelom riešenia je konštrukcia leptacieho magnetrónu, ktorý je určený pre umiestnenie vo vnútri vákuovej komory a pri montáži nevyžaduje úpravu vákuovej aparatúri. Uvedeného účelu sa dosiahne tým, že katoda leptacieho magnetrónu má tvar hranola, na podstavách ktorého sú umiestnené pólové nástavce a vo vnútri ktorého je umiestnený magnetický obvod. Uspořiadanie magnetického obvodu je volené tak, aby siločiary magnetickej indukcie boli rovnoběžné s jednou stěnou, alebo s niekolkými stěnami katody, pričom na túto stenu je umiestnená vzorka s leptanou vrstvou samostatné alebo na držiaku podložiek. Leptací magnetrón podlá riešenia umožňuje tvarovanie izolačných, polovodičových a kovových vrstiev leptáním cez vhodné masky. Poskytuje vyššiu rýchlosť leptania ako v súčasnom období najviac rozšířená metoda reaktívneho iónového leptania. Napr. magnetrónovýra leptáním je možné zvýšit rýchlosť leptania SÍO2 v plazme CHF3 na 1,1,/im/min pri selektívnom pomere SÍO2/SÍ - 9,5 oproti rýchlosti 22 nm/min pri použití metody reaktívneho iónového leptania. Kedže leptací magnetrón podlá vynálezu možě byť umiestnený v tej istej komoře ako vzorka, može tvořit vhodný doplnok experimentálněj vákuovej aparatúry pre naprašovanie vrstiev, kde umožňuje dočistenie povrchu vzorky před depozíciou vrstvy resp. jej leptanie počas depozície za účelom získania vrstiev špeciálnych vlastností.

Description

Vynález sa týká leptacieho magnetrónu, u ktorého sa rieši umiestnenie vo vákuovej komoře, konštrukoia magnetrónu a přísun vzorky do pracovného priestoru magnětrónu.

Doposial vyvinuté leptacie magnetróny, používané pre tvarovanie vrstiev pre mikroelektronické aplikácie, majú oddelene umiestnený magnetický obvod od pristoru vzorky. Vlastná konštrukcia leptacieho magnetrónu je v pomocnej vákuovej komoře, ktorá je čerpaná napr. difuznou vývevou a oddělená od pracovnej komory tenkým nemagnetickým plechom. Magnetrón je v tomto priestore mechanicky pohybovaný, pričom jeho pracovně magnetické pole preniká cez deliaci plech do pracovnej komory, kde sposobí pri tlaku 0,1 až 10 Pa zapálenie anomálneho tlejivého výboja a leptanie vrstvy na vzorke. Vzorka je umiestnená na deliacom plechu zo strany hlavněj komory. Celková konštrukcia komory je preto zložitá, vyžaduje separátně čerpanie, mechanicky rozmietaný magnetický obvod a nerieši přesun vzorky po skončení operácie leptania. Ďalšia používaná konštrukcia leptacieho magnetrónu je umiestnená na stene vákuovej komory a vzorka prechádza cez výboj magnetrónu umiestnená na palete. Nedostatkom takejto konštrukcie je, že vákuová aparatúra musí obsahovat prírubu pre uchytenie magnetrónu, a zariadenie nie je možné polohovat vo vákuovej komoře pre potřeby leptania vrstvy počas depozície vrstvy.

Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené leptacím magnetrónem podlá vynálezu, ktorý je umiestnený vo vnútri vákuovej komory a ktorého podstata spočívá v tom, že katoda magnetrónu má tvar hranola, na podstavách ktorého sú umiestnené pólové nástavce, a vo vnútri ktorého je umiestnený magnetický obvod. Usporiadanie magnetického obvodu je volené tak, aby siločiary magnetíckej indukcie bolí rovnoběžné s jednou stranou alebo niekolkými stranami katody. Na stene katody, s ktorou sú siločiary magnetíckej indukcie rovnoběžné, alebo rovnoběžně s touto stěnou katody, je umiestnená podložka s leptanou vrstvou samostatné, alebo na držiaku podložky.

Výhodou leptacieho magnetrónu podlá vynálezu je, že magnetrón nevyžaduje pre umiestnenie vo vnútri vákuovej komory špeciálne príruby, pretože je uchytený pomocou dvoch priechodiek vodnej a elektrickej priechodky, alebo pomocou jednej kombinovanej vodnej-elektrickej priechodky. Ďalšou výhodou je, že nevyžaduje k prevádzke separátně čerpaný vákuový priestor, preto leptací magnetrón je umiestnený v tej istej vákuovej komoře ako vzorka, je konštrukčne jednoduchý, neobsahuje rozmietaný magnetický obvod, ani samotný leptací magnetrón nie je mechanicky pohybovaný, a relativný pohyb medzi leptacím magnetrónom a vzorkou zabezpečuje držiak vzoriek, na ktorom móže byt vzorka upevněná, a pohybom ktorého prechádza vzorka postupné výbojom leptacieho magnetrónu.

Na pripojenom výkrese je na obr. 1 zjednodušené znázorněný příklad realizácie leptacieho magnetrónu podlá vynálezu.

Leptací. magnetrón je umiestnený vo vnútri vákuovej komory 1. Celková zostava magnetrónu je zložená z vlastného telesa katody 5 a kombinovanej vodnej-elektrickej vákuovej priechodky 10, ktorá pomocou prívodných rúr 2 zabezpečuje pozíciu magnetrónu vo vnútri vákuovej komory JI. Magnetický obvod magnetrónu 6 je tvořený zostavou permanentných magnetov, vloženou do vnútra telesa katody 5. Pólové nástavce 8, ktoré zabezpečujú požadované tvarovanie magnetického póla, sú ku katodě připevněné rozoberatelne, a podlá požiadaviek na tvar leptacej zóny sa možu vymieňať. Teleso katody má tvar 4-bokého hranola. Pri uvedenej konštrukcii sú siločiary magnetickej indukcie 7 rovnoběžné s každou stěnou katody. Výboj magnetrónu £ hoří preto nad všetkými stěnami katody, a na ne sú premiestnené vzorky J3 počas leptania. Vzorka sa može na stenu katody položit, alebo može byť premiestnená pomocou držiaka vzoriek 2_. Pri premiestnení vzorky na držiaku, ked vzorka prechádza pri hrané katody, výboj zhasne, ale pri situovaní před celou stěnou katody J5 sa výboj 4 opSt zapálí a sposobí leptanie povrchu vzorky 2·

Leptací magnetrón podlá vynálezu umožňuje tvarovanie izolačných, polovodičových a kovových vrstiev leptáním cez vhodné masky. Poskytuje vyššiu rýchlost leptania ako v súčasnom období najviac rozšířená metoda reaktívneho iónového leptania. Napr. magnetrónovým leptáním je možné zvýšit rýchlost leptania SiO₂ v plazme CHF₃ na 1,1 ^im/min pri selektívnom pomere SiO₂/Si - 9,5 oproti rýchlosti 22 nm/min pri použití metody reaktívneho iónového leptania.

Kedže leptací magnetrón podlá vynálezu može byt umiestnený v tej istej komoře ako vzorka a nevyžaduje špeciálnu úpravu vákuovej aparatúry, može tvoriť vhodný doplnok experimentálněj vákuovej aparatúry pre naprašovanie vrstiev, kde umožňuje dočistenie povrchu vzorky před depozíciou vrstvy resp. jej leptanie počas depozície za účelom zlskania vrstiev špeciálnych vlastností.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Leptací magnetrón umiestnený vo vnútri vákuovej komory, ktorý sa vyznačuje tým, že katoda magnetrónu (5) má tvar hranola, na podstavách ktorého sú umiestnené pólové nástavce (8) a vo vnútri ktorého je umiestnený magnetický obvod (6), ktorý má siločiary magnetickej indukcie (7) rovnoběžné s jednou stěnou alebo miekolkými stěnami hranola, pričom na stene katódy (5), s ktorou sú siločiary magnetickej indukcie (7) rovnoběžné, alebo rovnoběžně s touto stěnou katódy (5), je umiestnená vzorka (3) s leptanou vrstvou samostatné alebo na držiaku vzoriek (2).