Оборудование и технологии для прецизионного плазмохимического травления и осаждения тонких пленок

В настоящее время в мире ведутся активные фундаментальные и прикладные исследования в области создания и применения приборов и устройств на основе широкозонных полупроводников, а именно нитридов третьей группы, карбида кремния и алмаза. Интерес к широкозонным полупроводникам прежде всего связан с тем, что параметры изготавливаемых по традиционной арсенид-галлиеовой и кремниевой технологии полупроводниковых устройств подошли к физическому пределу. Транзисторы нового поколения и мощные светодиоды будут изготавливаться именно на основе широкозонных полупроводников. Перспективность применения таких полупроводниковых материалов определяется уникальным сочетанием их электрофизических и химико-технологических характеристик. Приборы, основанные на широкозонных материалах, могут эксплуатироваться в экстремальных условиях: при высоких температурах (до 300-400° С), в химически агрессивных средах и под воздействием радиации. Другое направление развития современной микроэлектроники - это миниатюризация полупроводниковых и микромеханических устройств. Все больше элементов имеет характерный размер порядка или даже менее 100 нм. Основными производителями технологического оборудования осаждения и травления тонких пленок являются: AIXTRON, EMCORE, Thomas Swan, Veeco, Oxford Instruments, UNAXIS, Leybold. ФГУП ЭЗАН совместно с российской научной компанией ЭпиЛаб и Институтом проблем технологии микроэлектроники РАН (ИПТМ) и разрабатывают и изготавливают автоматизированное оборудование для прецизионного травления и осаждения тонких пленок. В данном оборудовании применяется СВЧ плазма в условиях электронного циклотронного резонанса (ЭЦР). Условием такого резонанса является совпадение частоты СВЧ накачки плазмы с собственной частотой вращения электронов плазмы в магнитном поле. Применение ЭЦР плазмы дает целый ряд преимуществ по сравнению с традиционным технологическим оборудованием. Макетные образцы ЭЦР оборудования работают в ИПТМ более 15 лет. Лаборатория Эпитаксиальных структур ИПТМ РАН собрала и поставила за рубеж порядка десяти подобных пилотных установок. Заказчиками выступили институты США, Швеции и Китая. Все установки успешно работают и используются исследовательскими группами при создании полупроводниковых и микромеханических структур для фундаментальных и прикладных исследований.