Di pêvajoya çêkirina nîvconductor de,etchingTeknolojî pêvajoyek krîtîk e ku tê bikar anîn da ku bi rastî materyalên nedilxwaz li ser substratê ji holê rake da ku qalibên dorpêçê yên tevlihev pêk bîne. Ev gotar dê du teknolojiyên etchingê yên sereke bi hûrgulî bide nasîn - Etching plasma ya bi kapasîtîf (CCP) û etching plasma ya bi induktîf (ICP), û serîlêdanên wan di xêzkirina materyalên cihêreng de bikolin.
Etching plasma ya bi kapasîtîf (CCP)
Etchkirina plazmaya bi kapasîtîf a hevgirtî (CCP) bi sepandina voltaja RF-ê li du elektrodên plakaya paralel bi navgînek hevber û kondensatorek bloka DC-ê ve tê bidestxistin. Du elektrod û plazma bi hev re kondensatorek wekhev ava dikin. Di vê pêvajoyê de, voltaja RF-ê li nêzî elektrodê kelekek kapasîtîf çêdike, û sînorê kelûmê bi helandina bilez a voltazê diguhere. Dema ku elektron digihîjin vê qalikê ku zû diguhere, ew têne xuyang kirin û enerjiyê werdigirin, ku di encamê de veqetandin an ionîzasyona molekulên gazê vedigire ku plazmayê çêbike. Etching CCP bi gelemperî li ser materyalên bi enerjiya girêdana kîmyewî ya bilindtir, wek dielektrîkê, tê sepandin, lê ji ber rêjeya wê ya piçûktir, ew ji bo serîlêdanên ku hewceyê kontrolek baş in maqûl e.
Etching plasma ya bi înduktîfîk (ICP)
Plazmaya ku bi înduktivê ve girêdayî yeetching(ICP) li ser vê prensîbê ye ku herikînek veguhêz di kulekek re derbas dibe da ku zevîyek magnetîkî ya vekêşandî çêbike. Di bin çalakiya vê zeviya magnetîkî de, elektronên di odeya reaksiyonê de bilez dibin û di qada elektrîkî ya înducedî de bilezkirina xwe didomînin, di dawiyê de bi molekulên gaza reaksiyonê re li hev dikevin, û dibe sedem ku molekul ji hev veqetin an ionîze bibin û plazmayê çêbikin. Ev rêbaz dikare rêjeyek îyonîzasyonê ya bilind çêbike û dihêle ku dendika plazmayê û enerjiya bombebarkirinê serbixwe were sererast kirin, ku ev dikeEtching ICPji bo xêzkirina materyalên bi enerjiya girêdana kîmyewî ya kêm, wek silicon û metal pir maqûl e. Digel vê yekê, teknolojiya ICP di heman demê de yekrengî û rêjeya eqlê çêtir peyda dike.
1. Metal etching
Kevirkirina metal bi giranî ji bo hilberandina pêwendiyan û têlên metal ên pir-qatî tê bikar anîn. Pêdiviyên wê ev in: Rêjeya eçkirinê ya bilind, hilbijartîbûna bilind (ji 4:1 mezintir ji bo qatê maskê û ji 20:1 mezintir ji bo dielektrîkê ya navbelavî), yekrengiya bilind a xêzkirinê, kontrolkirina pîvana krîtîk a baş, zirara plazmayê tune, kêm gemarên bermayî, û ji metalê re korozyon tune. Zehfkirina metal bi gelemperî alavên pîvazkirina plazmayê ya bi induktîf ve tête bikar anîn.
•Etching Aluminium: Aluminium di qonaxên navîn û paşiya hilberîna çîpê de, bi avantajên berxwedana kêm, depokirin û kişandina hêsan, materyalê têlê ya herî girîng e. Etching aluminum bi gelemperî plazmaya ku ji hêla gaza klorîdê (wek Cl2) ve hatî çêkirin bikar tîne. Aluminium bi klorê re reaksiyonek dike û klorîdê aluminiumê (AlCl3) hildiberîne. Digel vê yekê, halîdên din ên wekî SiCl4, BCl3, BBr3, CCl4, CHF3, hwd. dikarin werin zêdekirin da ku pileya oksîdê ya li ser rûyê aluminiumê jê bikin da ku guheztina normal peyda bikin.
• Etching Tungsten: Di strukturên pêwendiya têlên metal ên pir-qatî de, tungsten metala sereke ye ku ji bo girêdana beşa navîn a çîpê tê bikar anîn. Gazên florîn-based an klor-klorê dikarin werin bikar anîn da ku tungstenê metal bikişîne, lê gazên florîn-based ji bo oksîdê silicon hilbijartiyek nebaş heye, dema ku gazên klor-bingeh (wek CCl4) xwedan hilbijartiyek çêtir in. Nîtrojen bi gelemperî li gaza reaksiyonê tê zêdekirin da ku hilbijartiyek çîpek bilind a xêzkirinê werbigire, û oksîjen tê zêdekirin da ku depokirina karbonê kêm bike. Etching tungsten bi gaza klor-based dikare bi etching anisotropic û hilbijartî bilind. Gazên ku di kişandina ziwa ya tungstenê de têne bikar anîn bi gelemperî SF6, Ar û O2 ne, di nav wan de SF6 dikare di plazmayê de were hilweşandin da ku atomên fluorine û tungsten ji bo reaksiyona kîmyayî peyda bike da ku florîd hilberîne.
• Etching nitride Titanium: Nîtrîda tîtanium, wekî materyalek maskek hişk, di pêvajoya damascene ya dualî de şûna nîtrîda silicon an maskeya oksîdê ya kevneşopî digire. Etching nitride titanium bi piranî di pêvajoya vekirina maskeya hişk de tê bikar anîn, û hilbera reaksiyonê ya sereke TiCl4 e. Hilbijartina di navbera maskeya kevneşopî û qata dielektrîkê ya nizm-k de ne zêde ye, ku ev ê bibe sedema xuyangkirina profîla kemerê ya li jora qata dielektrîkê ya nizm-k û berfirehbûna firehiya xêzikê piştî xêzkirinê. Cûdahiya di navbera xetên metal ên razayî de pir piçûk e, ku dibe sedema rijandina pirê an hilweşîna rasterast.
2. Insulator etching
Mebesta xêzkirina însulatorê bi gelemperî materyalên dielektrîkî yên wekî dîoksîta silicon an nîtrîda silicon in, ku bi berfirehî têne bikar anîn da ku qulikên têkiliyê û kunên kanalê çêkin da ku tebeqeyên cîhêreng ên tîrêjê ve girêbidin. Etchkirina dielektrîkî bi gelemperî li ser bingeha prensîba pîvazkirina plasma ya bi kapasîtîf ve girêkek bikar tîne.
• Etching Plasma ya fîlima silicon dioxide: Fîlma silicon dioxide bi gelemperî bi karanîna gazên etching ên ku florîn hene, wek CF4, CHF3, C2F6, SF6 û C3F8, tê xêzkirin. Karbona ku di nav gaza oksîdê de heye dikare bi oksîjena di qata oksîdê re reaksiyonê bike da ku hilberên CO û CO2 hilberîne, bi vî rengî oksîjena di tebeqeya oksîdê de derxîne. CF4 gaza ku herî zêde tê bikar anîn e. Dema ku CF4 bi elektronên bi enerjiya bilind re li hev dikeve, îyon, radîkal, atom û radîkalên azad ên cihêreng têne hilberandin. Radîkalên azad ên florîn dikarin bi SiO2 û Si re bi kîmyewî re reaksiyon bikin û silicon tetrafluoride (SiF4) hilber bikin.
• Çêkirina plazmayê ya fîlima nîtrîda siliconê: Fîlma nîtrîda silicon dikare bi karanîna plazmayê bi gaza tevlihev CF4 an CF4 (bi O2, SF6 û NF3) were xêzkirin. Ji bo fîlima Si3N4, dema ku plazmaya CF4-O2 an plasma gazê ya din a ku atomên F-yê vedihewîne ji bo xêzkirinê tê bikar anîn, rêjeya eçkirinê ya nîtrîda silicon dikare bigihîje 1200Å/min, û hilbijartî ya etching dikare bi qasî 20:1 be. Hilbera sereke silicon tetrafluoride (SiF4) guhezbar e ku hêsan tê derxistin.
4. Etching silicon krîstal
Etching silicon yek krîstal bi piranî ji bo avakirina îzolekirina xendeqê (STI) tê bikar anîn. Ev pêvajo bi gelemperî pêvajoyek serketî û pêvajoyek bingehîn a xêzkirinê pêk tîne. Pêvajoya serketinê gaza SiF4 û NF bikar tîne da ku tebeqeya oksîtê ya li ser rûyê silicona yek krîstal bi bombebarana îyonê ya bihêz û çalakiya kîmyayî ya hêmanên fluorînê rake; etching sereke wekî etchant sereke bikar tîne hîdrojen bromîdê (HBr). Radîkalên bromîn ên ku ji hêla HBr ve di hawîrdora plazmayê de têne hilweşandin bi silicon re reaksiyonê dikin û silicon tetrabromide (SiBr4) çêdibe, bi vî rengî silicon jê dibe. Etching silicon yek krîstal bi gelemperî makîneyek etching plasma ya bi hevgirtî bikar tîne.
5. Etching Polysilicon
Etching Polysilicon yek ji pêvajoyên sereke ye ku mezinahiya deriyê transîstor diyar dike, û mezinahiya dergehê rasterast bandorê li performansa çerxên yekbûyî dike. Etching Polysilicon rêjeyek hilbijartî ya baş hewce dike. Gazên halojen ên wekî klor (Cl2) bi gelemperî ji bo bidestxistina xêzkirina anîsotropîk têne bikar anîn, û xwedan rêjeyek hilbijartî ya baş e (heta 10:1). Gazên li ser bingeha bromînê yên wekî hîdrojen bromîdê (HBr) dikarin rêjeyek hilbijartî ya bilindtir bistînin (heta 100:1). Tevliheviyek HBr bi klor û oksîjenê re dikare rêjeya eqlê zêde bike. Berhemên reaksiyonê yên gaza halojen û silicon li ser dîwaran têne razandin da ku rolek parastinê bilîzin. Etching Polysilicon bi gelemperî makîneyek etching plasma ya bi hevgirtî ya induktîkî bikar tîne.
Ka ew pîvazkirina plazmayê ya bi kapasîtîf be an jî pîvazkirina plasma ya bi induktîkî ve girêdayî be, her yek xwedan avantajên xwe û taybetmendiyên teknîkî yên bêhempa ye. Hilbijartina teknolojiyek guncan a etching ne tenê dikare karbidestiya hilberînê baştir bike, lê di heman demê de hilberîna hilbera paşîn jî misoger dike.
Dema şandinê: Nov-12-2024