ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ НА ПОВЕРХНОСТИ SiO2 ВО ФТОРУГЛЕРОДНОЙ ПЛАЗМЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Методами квантовой химии DFT и DPLNO-CCSD(T) проведен расчет порогов элементарных реакций, происходящих при атомно-слоевом травлении SiO2 во фторуглеродной плазме, а также энергий связи ключевых структур и энергий адсорбции CF2 и F на поверхности SiO2. Проведены расчеты двух предполагаемых механизмов травления: на граничном слое SiO2∖CxFy и через образование свободных атомов F во фторуглеродной пленке. Расчеты показывают, что в первом случае реакция лимитируется удалением продуктов реакции, а во втором – разрывом C-F связей во фторуглеродной пленке при ионной бомбардировке. При этом на практике возможна совместная реализация обоих механизмов. При этом диффузия атомов фтора по CxFy пленке не лимитирует процесс.

Об авторах

И. И. Зиганшин

МГУ им. М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына; МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: ilyaziganshin@gmail.com
Физический факультет Москва, Россия; Москва, Россия

Д. В. Лопаев

МГУ им. М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына

Москва, Россия

А. Т. Рахимов

МГУ им. М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына; МГУ им. М.В. Ломоносова

Физический факультет Москва, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. Haziq M., Falina S., Manaf A.A., Kawarada H., and Syamsul M. 2022: A Review Micromachines (Basel) 13.
  2. Kanarik K.J., Lill T., Hudson E.A., Sriraman S., Tan S., Marks J., Vahedi V., and Gottscho R.A. // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2015. V. 33. P. 020802.
  3. George S.M. Atomic Layer Deposition: An Overview // Chem. Rev. 2010. V. 110. P. 111–31.
  4. Faraz T., Verstappen Y.G.P., Verheijen M.A., Chittock N.J., Lopez J.E., Heijdra E., van Gennip W.J.H., Kessels W.M.M., and Mackus A.J.M. // J. Appl. Phys. 2020. V. 128. P. 213301.
  5. Green M.L., Gusev E.P., Degraeve R., and Garfunkel E.L. // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. P. 2057–121.
  6. Standaert T.E.F.M., Hedlund C., Joseph E.A., Oehrlein G.S., and Dalton T.J. // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2003. V. 22. P. 53–60.
  7. Metzler D., Bruce R.L., Engelmann S., Joseph E.A., and Oehrlein G.S. // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2013. V. 32. P. 020603.
  8. Hidayat R., Khumaini K., Kim H.-L., Chowdhury T., Mayangsari T.R., Cho S., Cho B., Park S., Jung J., and Lee W.-J. // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2023. V. 41. P. 032604.
  9. Jung J.H., Oh H., and Shong B. // Selective Atomic Layer Etching (ALE) Coatings. 2023. V. 13.
  10. Rauf S., Sparks T., Ventzek P.L.G., Smirnov V.V., Stengach A.V., Gaynullin K.G., and Pavlovsky V.A. // J. Appl. Phys 2007. V. 101. P. 033308.
  11. Krüger F., Zhang D., Luan P., Park M., Metz A., and Kushner M.J. // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2024. V. 42. P. 043008.
  12. Huard C.M., Sriraman S., Paterson A., and Kushner M.J. // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2018. V. 36. P. 06B101.
  13. Huang S., Huard C., Shim S., Nam S.K., Song I.-C., Lu S., and Kushner M.J. // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2019. V. 37. P. 031304.
  14. Ziegler J.F., Ziegler M.D., and Biersack J.P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2010. V. 268. P. 1818–23.
  15. Neese F. // WIREs Computational Molecular Science. 2025. V. 15. P. e70019.
  16. Pritchard B.P., Altarawy D., Didier B., Gibson T.D., and Windus T.L. // J. Chem. Inf. Model. 2019. V. 59. P. 4814–20.
  17. Burke K. and Wagner L.O. // J. Quantum. Chem. 2013. V. 113. P. 96–101.
  18. Grimme S., Brandenburg J.G., Bannwarth C., and Hansen A. // J. Chem. Phys. 2005. V. 143. P. 054107.
  19. Bursch M., Mewes J.-M., Hansen A., and Grimme S. // Angewandte Chemie International Edition. 2022. V. 61. P. e202205735.
  20. Saitow M., Becker U., Riplinger C., Valeev E.F., and Neese F. // Journal of Chemical Physics. 2017. V. 146.
  21. Riplinger C., Sandhoefer B., Hansen A., and Neese F. // Journal of Chemical Physics. 2013. V. 139.
  22. Sandler I., Chen J., Taylor M., Sharma S., and Ho J. // J. Phys. Chem. A. 2021. V. 125. P. 1553–63.
  23. Feller D. and Peterson K.A. // J. Chem. Phys. 2007. V. 126. P. 114105.
  24. Ramabhadran R. and Raghavachari K. // J. Comput. Chem. 2015. V. 37.
  25. Hanwell M.D., Curtis D.E., Lonie D.C., Vandermeersch T., Zurek E., and Hutchison G.R. // J. Cheminform. 2012. V. 4. P. 17.
  26. Ziganshin I.I., Galiullin K.R., Lopaev D.V., Kirillov E.A., and Rakhimov A.T. // Plasma Physics Reports. 2025. V. 51. P. 504–12.
  27. Butera V. // Physical Chemistry Chemical Physics. 2024. V. 26. P. 7950–70.
  28. Truhlar D.G. and Klippenstein S.J. // Current Status of Transition-State Theory. 1996.
  29. Saju A., Gunasekera P.S., Morgante P., MacMillan S.N., Autschbach J., and Lacy D.C. // J. Am. Chem. Soc. 2023. V. 145. P. 13384–91.
  30. Puziy A.M., Matynia T., Gawdzik B., and Poddubnaya O.I. Use of CONTIN for Calculation of Adsorption Energy Distribution // Langmuir. 1999. V. 15. P. 6016–25.
  31. Barone M.E. and Graves D.B. // J. Appl. Phys. 1995. V. 78. P. 6604–15.
  32. Tsutsumi T., Kondo H., Hori M., Zaitsu M., Kobayashi A., Nozawa T., and Kobayashi N. // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2016. V. 35. P. 01A103.
  33. Liu H., Kaya H., Lin Y.-T., Ogrinc A., and Kim S.H. // Journal of the American Ceramic Society. 2022. V. 105. P. 2355–84.
  34. Marinov D., Teixeira C., and Guerra V. // Plasma Processes and Polymers. 2017. V. 14.
  35. Macko P., Veis P., and Cernogora G. // Plasma Sources Sci Techno.l 2004. V. 13. P. 251–62.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).