Niederdruckplasmen und Mikrostrukturtechnik

Parallelschwingkreise.- 5.3.3.1 Trafokopplung.- 5.3.4 Kapazitive und induktive Kopplung.- 5.3.5 Duale Schaltung des kapazitiv gekoppelten Plasmas.- 5.3.5.1 1. Näherung (symmetrische Entladung).- 5.3.5.2 2. Näherung (asymmetrische Entladung).- 5.4 Abgleichsnetzwerke.- 5.4.1 Komplexe Plasmaimpedanz.- 5.4.2 übertragungslinie.- 5.4.3 Abschirmung.- 6 HF-Entladungen II.- 6.1 Elektrodenvorgänge in kapazitiv gekoppelten Plasmen.- 6.2 Feldstärken in der Randschicht bei steigender Anregungsfrequenz.- 6.3 Symmetrisches System.- 6.3.1 Potentiale der Randschichten.- 6.3.2 Leistungsaufnahme bei kapazitiver Kopplung.- 6.3.2.1 Ohmsche Aufheizung der Randschicht.- 6.3.2.2 Stochastische Aufheizung an der Randschicht.- 6.3.3 Strom-Spannungscharakteristik.- 6.4 Asymmetrisches System.- 6.5 Self-Bias der RF-Elektroden.- 6.5.1 Randschichtpotential für kapazitive Kopplung.- 6.5.2 Räumliche Verteilung der Ladungsträger.- 6.6 Streumechanismen.- 6.6.1 Experimente.- 6.6.2 Computersimulationen.- 6.6.3 Hybrides Randschichtmodell.- 6.6.3.1 Ionen.- 6.6.4 Messungen und ModelIierungen.- 6.6.4.1 IEDF in der Randschicht.- 6.6.4.2 IEDF in der Randschicht der Anregungselektrode.- 6.7 Vergleich zwischen DC- und CCP-RF-Entladungen.- 7 HF-Entladungen III.- 7.1 Hoch-Dichte-Plasmen.- 7.2 Induktiv gekoppelte Plasmen.- 7.2.1 Leistungseinspeisung bei induktiver Kopplung.- 7.3 Magnetfeld-unterstützte Anregung von Plasmen.- 7.3.1 Resümee der Eigenschaften von HF-Entladungen.- 7.4 Whistlerwellen und Systeme mit gekoppelter Resonanz.- 7.5 ECR-Quellen.- 7.5.1 Das elektrische Feld und die Diffusionslänge.- 7.5.2 Einkoppeln von Mikrowellen.- 7.5.3 Leistungseinspeisung in das ECR-Plasma.- 7.5.4 ECR-Reaktoren.- 7.6 Vergleich der Hochdichteplasma-Entladungen.- 8 Ionenstrahlsysteme.- 8.1 Plasmaquellen.- 8.1.1 Kaufman-Quelle.- 8.1.2 RF-Quellen.- 8.2 Gitteroptik.- 8.2.1 Anordnung und PotentialeinsteIlung.- 8.2.2 Design einer Gitteroptik mit RF-Quelle.- 8.3 Qualitative Betrachtung der Ionenextraktion.- 8.4 Quantitative Betrachtungen zum Ionenstrom.- 8.4.1 Zweigitter-Quelle.- 8.4.2 Dreigitter-Quelle.- 8.5 Neutralisierung.- 8.6 Prozeßoptimierung.- 8.7 Uniformität.- Plasma-Diagnostik.- 9.1 Langmuir-Sonde.- 9.1.1 Einführung.- 9.1.2 Bedingungen für den Betrieb.- 9.1.3 Kennlinie der Langmuir-Sonde.- 9.1.4 Sondenradius.- 9.1.5 Dünne Randschicht: Raumladungsbegrenzter Strom.- 9.1.5.1 Positive Ionen.- 9.1.5.2 Elektronen.- 9.1.6 Endliche Elektronentemperatur.- 9.1.6.1 Sehr dünne Randschicht.- 9.1.7 Dicke Randschicht: Orbital Motion Theorie (OML-Theorie).- 9.1.7.1 Dicke Randschicht: $$ \frac{{^{r}p}}{{{{r}_{s}}}} \to 0.$$.- 9.1.7.2 Dünne Randschicht: $$\frac{{^{r}p - {{r}_{s}}}}{{^{r}s}} \ll 1.$$.- 9.1.8 Analyse des Elektronenstroms: Elektronenanlaufzone.- 9.1.9 Plasmapotential.- 9.1.10 Inhärente Eigenschaften.- 9.1.10.1 Sondenstrom.- 9.1.10.2 Räumliche Abhängigkeit.- 9.1.10.3 Plasmapotential.- 9.1.11 Messungen.- 9.1.11.1 Bestimmung der Kennlinie.- 9.1.11.2 Elektronendichte.- 9.1.11.3 Elektronentemperatur und Plasmapotential.- 9.2 Messung von Potentialen in HF-Entladungen.- 9.2.1 Prinzip der Doppelsonde.- 9.3 Self-Excited Electron Resonance Spectroscopy (SEERS).- 9.3.1 Technische Umsetzung.- 9.3.2 Inhärente Eigenschaften.- 9.3.2.1 Bestimmung der elektronischen Plasmadichte.- 9.3.2.2 Bestimmung der Frequenz des elastischen Stoßes von Elektronen.- 9.4 Impedanzanalyse.- 9.5 Optische Emissions-Spektroskopie (OES).- 9.5.1 Temperatur der schweren Partikeln.- 9.5.2 Elektronentemperatur mit OES.- 9.5.2.1 Korona-Modell und seine Gültigkeit.- 9.5.2.2 Bestimmung der direkten elektronischen Anregung.- 9.5.2.3 Parametrisierung des Streuquerschnitts.- 9.5.2.4 Details zur Auswertung.- 9.5.2.5 Fehler bei der Anpassung von ?.- 9.5.2.6 Welche EEDF ist richtig? MB, D oder etwas Numerisches?.- 9.5.2.7 Abhängigkeit von der RF-Leistung.- 9.5.3 Grenzen der Anwendbarkeit des Korona-Modells.- 9.6 Zusammenfassung.- 10 Sputtern.- 10.1 Kinetik.- 10.1.1 Energieverteilung der abgestäubten Atome.- 10.1.2 Filmbildung.- 10.2 Sputterbedingungen.- 10.2.1 Elektrische Größen.- 10.2.2 Temperaturkontrolle des Substrates.- 10.3 Probleme der Kontamination.- 10.3.1 Kontamination durch Argon.- 10.3.2 Kontamination durch Fremdgase.- 10.3.3 Reaktives Sputtern.- 10.3.4 Beschuß mit weiteren Partikeln.- 10.4 Bias-Techniken.- 10.4.1 Einfluß auf Abscheiderate und Filmzusammensetzung.- 10.4.2 Beeinflussung weiterer Filmeigenschaften.- 10.4.3 Mechanismen des Bias-Sputterns.- 10.4.4 Gleichmäßigkeit der Kantenbedeckung an Stufen.- 10.4.5 Mechanische Spannung und Substrat-Bias.- 10.5 Deposition von Mehrkomponenten-Filmen.- 10.6 Probleme der Kohäsion.- 10.7 Sputtersysteme mit erhöhter Plasmadichte.- 10.7.1 Magnetisch verbesserte Sputtersysteme.- 10.7.2 Triodensysteme.- 10.7.3 Ionenplattiersysteme.- 10.8 Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD).- 10.8.1 Instantane Massenspektrometrie.- 10.8.2 Diamantartige Schichten.- 10.9 Ionenstrahlbeschichtung.- 11 Trockenätzverfahren.- 11.1 Sputterätzen.- 11.2 Reaktive ätzverfahren.- 11.3 Abhängigkeit von einzelnen Parametern.- 11.3.1 Substrattemperatur.- 11.3.2 Gaszusammensetzung t2.- 11.3.4 Elektrodengeometrie.- 11.3.5 Gasflußeffekte und der Loading-Effekt.- 11.3.6 Transporteffekte und Reaktordesign.- 11.4 Charakteristika des Trockenätzens.- 11.4.1 Maskenerosion.- 11.4.2 Facettierung.- 11.4.3 Metallmasken und Trilevel-Photoresist.- 11.4.4 Redeposition und Seitenwandpassivierung.- 11.4.5 Selektivität.- 11.4.6 Trenching.- 11.4.7 Shadowing.- 11.4.8 Micro-Loading (ML).- 11.4.9 Aspect-Ratio Dependent Etching (ARDE).- 11.4.10 Aufiadungseffekte.- 11.4.11 Spezielle Hochdichteplasma-Anwendungen.- 11.5 Spezielle Charakteristika des Ionenstrahlätzens.- 11.5.1 Anwendungen.- 11.5.2 Ionenstrahlunterstütztes Ôtzen: IBAE oder CAIBE.- 11.6 Damage.- 11.7 Ôtztopographie.- 11.7.1 Historischer Rückblick.- 11.7.2 Gegenüberstellung der Ôtztopographie-Mechanismen.- 11.8 Prozeßkontrolle.- 11.8.1 Ônderung der Impedanz einer Entladung.- 11.8.2 Ellipsometrie.- 11.8.3 Optische Emissionsspektroskopie (OES).- 11.8.4 Interferometrische Verfahren: Laser-Refiektometrie oder - Interferometrie (LI).- 11.8.4.1 Metalle und Dielektrika.- 11.8.4.2 Halbleiter.- 11.8.5 CCD-kontrollierte Laserinterferometrie.- 11.8.6 Massenspektrometrie (MS).- 11.8.7 Probleme des in-situ-Monitoring.- 11.8.8 Bewertung der Verfahren.- 12 Ôtzmechanismen.- 12.1 Rückblick.- 12.2 Quantitative Berechnung mit der Langmuir-Theorie.- 12.3 ...und beim Ionenätzen?.- 12.4 Simulation von Trockenätzungen.- 12.5 Ôtzverhalten von Si und seinen Verbindungen.- 12.5.1 Experimentelle Beobachtungen.- 12.5.2 Modell.- 12.5.3 Der sogenannte Bosch-Prozeß.- 12.5.4 Ôtzung von Si mit chlorhaltigen Gasen.- 12.6 Ôtzverhalten von III/V-Verbindungshalbleitern.- 12.6.1 Verwendung chlorhaItiger Ôtzgaset2]407.- 12.7 Kombination verschiedene Ôtzverfahren.- 12.8 Oberflächenreinigung.- 12.9 Anlagen-Design.- 13 Ausblick.- 14 Anhang.- 14.1 Elektronen-Energieverteilungen (EEDFs).- 14.1.1 Boltzmann-Gleichung.- 14.1.2 Ôußeres Feld als kleine Störung.- 14.1.2.1 Der Beitrag der elastischen Stöße.- 14.1.2.2 Der Beitrag der unelastischen Stöße.- 14.1.3 Näherungslösungen der Boltzmann-Gleichung.- 14.1.3.1 HF-Feld.- 14.1.3.2 Verschwindendes elektrisches Feld.- 14.1.3.3 Margenau-Verteilung.- 14.1.3.4 Druyvesteyn-Verteilung.- 14.1.4 Frequenzeffekte.- 14.2 Die Bohmsche Übergangszone.- 14.3 Plasmaschwingungen.- 14.4 Kapazitive Kopplung im RF-System.- 14.4.1 Der symmetrische Fall.- 14.4.2 Der asymmetrische Fall.- 14.5 Bewegung im magnetischen Feld.- 14.5.1 Die magnetische Flasche.- 14.5.2 Modifizierung der Diffusion.- 14.6 Cutoff und Skintiefe des E-Feldes in einer HF-Entladung.- 14.7 Eigenschaften der Whistlerwellen.- 14.7.1 Dispersionsbeziehung für ebene Wellen.- 14.7.2 Dispersionsbeziehung im zylindrischen Plasma.- 15 Verwendete Symbole und Akronyme.- 16 Bildquellennachweis.- Register.