1561-5405 10.24151/1561-5405 Proceedings of Universities. Electronics Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics" Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника» 1561-5405 2587-9960 National Research University of Electronic Technology Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" 10.24151/1561-5405-2025-30-2-149-161EMNLIF621.382Технологические процессы и маршрутыStudy of substrate temperature uniformity in a vacuum-plasma etcherИсследования однородности температуры подложки в установке вакуумно-плазменного травленияГорностаев Павел АлександровичГорностаевПавел АлександровичGornostaevPavel A.Pavel A. GornostaevМенагаришвили Владимир МихайловичМенагаришвилиВладимир МихайловичMenagarishviliVladimir M.Vladimir M. MenagarishviliКубраков Роман ВладимировичКубраковРоман ВладимировичKubrakovRoman V.Roman V. KubrakovАО «НПП «ЭСТО» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, Георгиевский пр-т, 5, стр. 1)04092025Том. 30 №22149161http://ivuz-e.ru/issues/.Том 30 №2/issledovaniya_odnorodnosti_temperatury_podlozhki_v_ustanovke_vakuumno_plazmennogo_travleniya/

Transition to nanoscale sizes requires fundamentally new methods and equipment with high-resolution capability. Thus the vacuum-plasma etching process optimization becomes a critical task. In this work, the problem of thermal stabilization and fixation of substrates in vacuum-plasma etchers is considered. A configuration of vacuum-plasma etcher of 300mm diameter substrates for experimental studies is described. The original design of the device for studying the uniformity of the substrate temperature is provided. Experimental studies of the substrate temperature uniformity in a vacuum-plasma etcher mounted on a substrate holder with an electrostatic clamp at various plasma processing parameters were carried out. It has been demonstrated that it is possible to control the plate temperature by using plasma processes and changing the pressure of helium supplied under the plate.

Переход к нанометровым размерам требует создания принципиально новых технологических методов и оборудования с высокой разрешающей способностью. В связи с этим оптимизация процессов вакуумно-плазменного травления становится актуальной задачей. В работе рассмотрена проблема термостабилизации и фиксации подложек в установках вакуумно-плазменного травления. Описано устройство установки вакуумно-плазменного травления подложек диаметром 300мм для проведения экспериментальных исследований. Приведена оригинальная конструкция устройства для исследований однородности температуры подложки. Проведены экспериментальные исследования однородности температуры подложки в установке вакуумно-плазменного травления, закрепленной на подложкодержателе с электростатическим прижимом, при разных параметрах плазменной обработки. Показано, что, применяя плазменные процессы и изменяя давление гелия под подложкой, можно управлять ее температурой.

вакуумно-плазменное травлениеподложкодержатель с электростатическим прижимомравномерность температуры подложкиvacuum-plasma etchingsubstrate holder with electrostatic clampsubstrate temperature uniformity Осипов А. А. Разработка технологии скоростного глубокого плазмохимического травления монокристаллического кварца, карбида кремния и ниобата лития при малой мощности: дис. … канд. техн. наук. СПб., 2019. 146 с. EDN: RJHJLN.Osipov A. A. Development of technology for high-speed deep plasma-chemical etching of single-crystal quartz, silicon carbide and lithium niobate at low power: diss. for the Cand. Sci. (Eng.).St. Petersburg, 2019. 146 p. (InRuss.).Амиров И. И. Плазменные процессы формирования высокоаспектных структур для микро- и наномеханических устройств: дис. … д-ра физ.-мат. наук. М., 2010. 300 с.Amirov I. I. Plasma processes of formation of high-aspect structures for micro- and nanomechanical devices: diss. for the Dr. Sci. (Phys.-Math.). Moscow, 2010. 300 p. (InRuss.).Зотович А. И. Деградация нанопористых диэлектриков в высокочастотной плазме и способы ее уменьшения: дис. … канд. физ.-мат. наук. М., 2018. 162 с.Zotovich A. I. Degradation of nanoporous dielectrics in high-frequency plasma and methods for its reduction: diss. for the Cand. Sci. (Phys.-Math.).Moscow, 2018. 162 p. (InRuss.).Данилкин Е. В. Исследование и оптимизация процесса реактивно-ионного травления углублений в кремнии для формирования мелкощелевой изоляции: дис. … канд. техн. наук. М., 2008. 166 с.Danilkin E. V. Research and optimization of the process of reactive ion etching of cavities in silicon for the formation of fine grid insulation: diss. for the Cand. Sci. (Eng.). Moscow, 2008. 166 p. (InRuss.).Коняев И. В. Кинетика и механизмы плазмохимического травления танталата лития: автореф. дис. … канд. техн. наук. Воронеж, 2019. 19 с.Konyaev I. V. Kinetics and mechanisms of plasma-chemical etching of lithium tantalite: extended abstract of diss. for the Cand. Sci. (Eng.). Voronezh, 2019. 19 p. (InRuss.).Спешилова А. Б. Разработка технологии формирования фоторезистивных пленок прецизионной толщины с минимальной шероховатостью поверхности плазмохимическим травлением: дис. … канд. техн. наук. СПб., 2019. 131 с.Speshilova A. B. Development of technology for the formation of photoresist films of precision thickness with minimal surface roughness by plasma-chemical etching: diss. for the Cand. Sci. (Eng.).St. Petersburg, 2019.131 p. (In Russ.).Чаплыгин Ю. И. (ред.). Нанотехнологии в электронике. Вып. 2. М.: Техносфера; 2013. 686 с.Chaplygin Yu. A. (ed.). Nanotechnology in electronics.Iss. 2. Moscow: Tekhnosfera Publ.; 2013. 686 p. (In Russ.).Pu Y. Plasma etch equipment. In: Handbook of Integrated Circuit Industry.Eds Y. Wang, M.-H. Chi, J. J.-Ch. Lou, Ch.-Zh. Chen.Singapore: Springer; 2023, pp. 1441–1493. https://doi.org/10.1007/978-981-99-2836-1_68Киреев В. Ю. Введение в технологии микроэлектроники и нанотехнологии. М.: ЦНИИХМ; 2008. 431 с. EDN: QMUGFZ.Kireev V. Yu. Introduction to microelectronics and nano-technologies. Moscow: Central Scientific Research Institute of Chemistry and Mechanics Publ.; 2008. 431 p. (In Russ.).Orlov A. A., Rezvanov A. A., Gvozdev V. A., Orlov G. A., Seregin D. S., Kuznetsov P. I. et al. Dielectric barrier in the subtractive process of forming a copper metallization system. Russ. Microelectron. 2022;51:470–479. https://doi.org/10.1134/S106373972270010XХорин И. А. Технологии электронной компонентной базы: учеб.пособие. Саратов: АйПиЭрМедиа; 2018. 275 с.Khorin I. A. Electronic component technologies: study guide. Saratov: IPR Media; 2018. 275 p. (In Russ.).Yan Wang, Qiuhua Han, Haiyang Zhang. Poly-Si planarization by ICP plasma etch at FinFET technology. ECS Trans. 2017;77(3):71. https://doi.org/10.1149/07703.0071ecstКиреев В. Ю. Нанотехнологии в микроэлектронике. Нанолитография – процессы и оборудование. Долгопрудный: ИД Интеллект; 2016. 320 с.Kireev V. Yu. Nanotechnologies in microelectronics. Nanolithography – processes and equipment. Dolgoprudnyi: IDIntellektPubl.; 2016. 320 p. (InRuss.).Горобчук А. Г. Математическое моделирование плазмохимических технологий микроэлектроники: дис. … д-ра физ.-мат. наук. Новосибирск, 2016. 308 с.Gorobchuk A. G. Mathematical modeling of plasma-chemical microelectronics technologies: diss. for the Dr. Sci. (Phys.-Math.). Novosibirsk, 2016.308 p. (In Russ.).Taku Iwase. Plasma etching mechanisms in the fabrication of high-aspect-ratio microstructures in stacked layers of different materials: doctoral diss. Osaka, 2019. 90 p. https://doi.org/10.18910/73566Einspruch N. G., Brown D. M. (eds). Plasma processing for VLSI.Vol. 8. London, N. Y.: AcademicPressPubl.; 1984. 544 p.Галперин В. И., Данилкин Е. В., Мочалов А. И. Процессы плазменного травления в микро- и нанотехнологиях: учеб. пособие. 3-еизд. М.: БИНОМ. Лабораториязнаний; 2013. 283 с. EDN: SDSYQZ.Galperin V. A., Danilkin E. V., Mochalov A. I. Plasma etching processes in micro- and nanotechnologies: study guide. 3rd ed. Moscow: BINOM. Laboratoriya znaniy; 2013.283 p. (In Russ.).Горобчук А. Г. Численноемоделированиеплазмохимическихреакторовтравления: дис. … канд. физ.-мат. наук. Новосибирск, 2003. 222 с.Gorobchuk A. G. Numerical modeling of plasma-chemical etching reactors: diss. for the Cand. Sci. (Phys.-Math.).Novosibirsk, 2003. 222 p. (InRuss.).