Orientador : Jacobus W. Swart / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T13:53:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Verdonck_PatrickBernard_D.pdf: 18440286 bytes, checksum: 3be31f1d7e48fc0452a7a3898433e08a (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de processos de "back-etch" para a formação de "plugs" e de processos para obter estruturas em tungstênio com paredes verticais. Ao mesmo tempo apresentamos o estudo dos mecanismos da corrosão de tungstênio por plasma. Neste trabalho usávamos principalmente dois tipos de equipamentos de corrosão por plasma. O primeiro tem a potência aplicada a uma frequência de 25 kHz, ao invés da tradicional 13,56 MHz. O segundo é do tipo reator com confinamento magnético. Em ambos os sistemas é possível obter corrosão química e corrosão induzida por bombardeamento iônico. Conseguimos obter bons processos de IIback-etch" em ambos os equipamentos. É possível obter estruturas de tungstênio com paredes verticais em ambos os equipamentos. Porém a seletividade de tungstênio para fotorresiste é sempre baixa, tipicamente 1:1. Portanto precisar-se-ia de um tipo de máscara especial para a corrosão de tungstênio quando este é usado como interconexão. A maioria dos mecanismos, como descritos na literatura foi confirmada neste trabalho. Onde há contradições na literatura, conseguimos determinar qual mecanismo é valido, como no caso de corrosão química, ou em quais circunstâncias qual mecanismo é válido, como no caso da formação e influência do óxido de tungstênio. Podemos também concluir que para a grande maioria dos processos, o mecanismo que limita a taxa de corrosão do tungstênio, é a chegada das espécies reativas na superfície da lâmina. Para os outros processos, há fortes indicações que a interação plasmatungstênio- resiste causa fenômenos que limitam a taxa de corrosão. As conclusões deste trabalho não são apenas válidas para os equipamentos estudados aqui, mas também para outros sistemas / Abstract: In this work, we present the development of processes to obtain a back etch process for plug formation in via holes and of processes to obtain tungsten structures with vertical walls. At the same time, the mechanisms behind the tungsten etching were studied. These studies were mainly performed in two different types of equipment. The first one is a system with power applied at 25 kHz, instead of the traditional 13.56 MHz. The second equipment is a magnetically confined reactor. In both systems it is possible to have chemical etching and bombardment enhanced etching. We were able to develop good back etch processes in both equipment. It is possible to obtain tungsten structures with vertical walls in both equipment, but the selectivity of the tungsten towards the resist is always low, typically 1:1. Therefore, one would need special mask structures or materiaIs for this type of etching of tungsten when it is used as an interconnect material ( e.g. as metal 1 ). Most of the mechanisms of the tungsten etching as reported in the literature were confirmed in this work. Where there are contradictions, mainly about the possibility of chemical etching of tungsten and the formation and influence on the etching of the tungsten oxide, we were able to draw one conclusion, e.g. that chemical etching is possible, or indicate in which circurnstances one mechanism is valid and in which circurnstances another mechanism is valid, as in the case of the etch delaying role of tungsten oxide. We could also conclude that the arrival of the active species at the surface of the wafer is the etch rate limiting step most processes. For other processes, we have strong indications that the interaction plasma-tungsten-resist induces some phenomena which limit the etch rate. And for some other processes the removal of the etch product can be indicated as the etch rate limiting step. These conclusions are not only valid for the systems studied in this work, but also for other types of equipment / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Jacobus W. Swart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T21:54:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos_AntonioCelsoSaragossa_M.pdf: 4033740 bytes, checksum: c740eecdc7a2e85a5429be9bb98021c2 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho foi concebido da necessidade que se tinha de corroer amostras que requerem características específicas, como é o caso de circuitos integrados com tecnologias avançadas. Com este objetivo, projetou-se e construiu-se um sistema de Corrosão Iônica Reativa (RIE). Foi montado para isto, um gerador de RF de 300W e freqüência de 500KHz, freqüência esta escolhida pela alta taxa de corrosão em filmes de fotorresiste e tungstênio, facilidade na instalação, dispensando grandes cuidados, pela disponibilidade de peças no mercado e pelo baixo custo. O sistema de vácuo é composto por uma bomba mecânica e um soprador de Industrial operando em sentido Inverso. Caracterizamo-lo comparando-o com equipamentos comerciais usados para sistemas de corrosão por plasma. Esta caracterização constou da determinação da velocidade de bombeamento do sistema de vácuo. Este comportou-se razoavelmente bem, melhorando a velocidade de bombeamento da bomba mecânica. Para se ter controle de um processo, necessita-se saber quando se termina a corrosão do filme desejado. Para Isto, fizemos estudos com espectrometria óptica que mostra o espectro com os picos característicos da luz do plasma e detecção do ponto final da corrosão. Obtivemos uma boa sensibilidade do método, que foi capaz de detectar o final da corrosão do filme de W em uma amostra com área de 1 cm cúbico e fotogravada ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work has as objective the development of a Reactive Ion Etching (RIE) System, motivated by the need of this technique for the fabrication of devices and Integrated circuits with advanced technologies. The RIE equipment has been designed, constructed and characterized. An RF generator of up to 300W at a fixed frequency has been designed and built. This relatively low frequency was adapted because lt a) produces a higher etch rate of Tungsten and Photoresist, b) facilitates the installation by avoiding special precautions when dealing with high frenquency RF signals. c) facilitates the acquisition of the needed parts and devices resulting in a very cost effective solution. The vacuum system is composed of a mechanical pump In serles with an industrial air blower which operates in reverse. The system Is characterized ln terms of pumping speed and compared with commercial vacuum systems for plasma etching. The obtained pumping speed values are very reasonable, improvlng considerable the characteristics compared to a single mechanical pump ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica