Yek Pêşgotin
Etching di pêvajoya çêkirina çerxa yekbûyî de li jêr tê dabeş kirin:
- Etching şil;
-Extandina hişk.
Di rojên destpêkê de, xêzkirina şil bi berfirehî dihat bikar anîn, lê ji ber tixûbên wê yên di kontrolkirina firehiya rêzê û rêwerziya xêzkirinê de, piraniya pêvajoyên piştî 3μm xêzkirina hişk bikar tînin. Kevirkirina şil tenê ji bo rakirina hin tebeqeyên materyalê yên taybetî û bermahiyên paqij têne bikar anîn.
Zehfkirina hişk tê wateya pêvajoya karanîna etchên kîmyewî yên gazê ku bi materyalên li ser wafer re reaksiyonê bikin da ku beşa materyalê ya ku jê were rakirin û hilberên reaksiyonê yên lehengî çêbike, ku dûv re ji jûreya reaksiyonê têne derxistin. Etchant bi gelemperî rasterast an nerasterast ji plazmaya gaza etching tê hilberandin, ji ber vê yekê ji etching zuwa re jî jê re plasma etching tê gotin.
1.1 Plasma
Plasma gazek e ku di rewşek îyonîzekirî ya qels de ye ku ji ber vekêşana tîrêjê ya gaza eqlê di bin çalakiya zeviyek elektromagnetîk a derveyî de (wek ku ji hêla dabînkirina hêza frekansa radyoyê ve hatî çêkirin) pêk tê. Ew elektron, îyon û keriyên çalak ên bêalî dihewîne. Di nav wan de, perçeyên çalak dikarin rasterast bi materyalê etched re reaksiyonê bikin da ku bigihîjin etchingê, lê ev reaksiyona kîmyewî ya paqij bi gelemperî tenê di hejmarek pir hindik materyalan de pêk tê û ne rêwerz e; dema ku îyon xwedî enerjiyek diyar be, ew dikarin bi rijandina fizîkî ya rasterast ve werin xêzkirin, lê rêjeya eçkirinê ya vê reaksiyona laşî ya paqij pir kêm e û hilbijartî pir kêm e.
Piraniya etching plasma bi tevlêbûna pirtikên çalak û îyonan di heman demê de temam dibe. Di vê pêvajoyê de, bombekirina ion du fonksiyonan hene. Yek jê ew e ku girêdanên atomê yên li ser rûyê materyalê xêzkirî hilweşînin, bi vî rengî rêjeya ku pêlên bêalî bi wê re reaksiyonê dikin zêde bikin; ya din ev e ku hilberên reaksiyonê yên ku li ser navbera reaksiyonê hatine razandin ji holê rakin da ku etchant hêsan bike ku bi tevahî bi rûyê materyalê veqetandî re têkilî dayne, da ku xêzkirin berdewam bike.
Berhemên reaksiyonê yên ku li kêlekên strukturên xêzkirî têne razandin bi bombebarana îyonê ya rêwerzan bi bandor nayên rakirin, bi vî rengî xêzkirina dîwaran asteng dike û xêzkirina anîsotropîk çêdike.
Pêvajoya etching duyemîn
2.1 Etching û Paqijkirina şil
Etching şil yek ji wan teknolojiyên pêşîn e ku di hilberîna yekbûyî de tê bikar anîn. Her çend piraniya pêvajoyên etchingê yên şil ji ber eçkirina wê ya îzotropîk bi etchinga hişk a anîsotropîk ve hatine guheztin, ew hîn jî di paqijkirina qatên ne-krîtîk ên mezinahiyên mezin de rolek girîng dilîze. Nemaze di kişandina bermahiyên rakirina oksîdê û jêkirina epidermal de, ew ji xêzkirina hişk bi bandortir û aborîtir e.
Tiştên xêzkirina şil bi giranî oksîdê silicon, nîtrîda silicon, silicon yek krîstal û silicon polîkrîstal hene. Zehfkirina şil a oksîdê silicon bi gelemperî asîdê hîdrofluorîk (HF) wekî hilgirê sereke yê kîmyewî bikar tîne. Ji bo baştirkirina hilbijartî, di pêvajoyê de asîda hîdrofluorîk a dilteng a ku ji hêla amonyum floride ve hatî tampon kirin tê bikar anîn. Ji bo ku îstîqrara nirxa pH were domandin, dikare mîqdarek piçûk a asîdek bihêz an hêmanên din were zêdekirin. Oksîda siliconê ya dopîkirî ji oksîda siliconê safî hêsantir tê çewisandin. Rakirina kîmyewî ya şil bi giranî ji bo rakirina wênekêş û maskek hişk (nîtrîda silicon) tê bikar anîn. Asîda fosforîk a germ (H3PO4) şilava kîmyewî ya sereke ye ku ji bo paqijkirina kîmyewî ya şil tê bikar anîn da ku nîtrîda silicon jê bibe, û ji bo oksîdê silicon hilbijartiyek baş heye.
Paqijkirina şil dişibihe xêzkirina şil e, û bi giranî gemarên li ser rûbera waferên siliconê bi reaksiyonên kîmyewî, di nav de perçe, maddeya organîk, metal û oksîdan, radike. Paqijkirina şil a sereke rêbaza kîmyewî ya şil e. Her çend paqijkirina hişk dikare şûna gelek awayên paqijkirina şil bigire, lê rêbazek ku bi tevahî cîhê paqijkirina şil bigire tune.
Kîmyewîyên ku bi gelemperî ji bo paqijkirina şil têne bikar anîn di nav de asîda sulfurîk, asîda hîdroklorîk, asîda hîdrojen, asîda fosforîk, hîdrojen peroksîtê, hîdroksîd amonyûm, amonyum florîd, hwd. çareseriyek paqijkirinê, wekî SC1, SC2, DHF, BHF, hwd.
Paqijkirin bi gelemperî di pêvajoyê de berî hilweşandina fîlima oksîdê tê bikar anîn, ji ber ku amadekirina fîlima oksîdê pêdivî ye ku li ser rûxeyek wafera siliconê ya bêkêmasî ya paqij were kirin. Pêvajoya paqijkirina wafera siliconê ya hevpar wiha ye:
2.2 Dry Etching and Paqijkirin
2.2.1 Dry Etching
Di pîşesaziyê de xêzkirina zuwa bi giranî behsa pîskirina plazmayê dike, ku plazmayê bi çalakiya zêdekirî bikar tîne da ku maddeyên taybetî hilîne. Pergala alavan di pêvajoyên hilberîna mezin de plazmaya ne-hevsengiya germahiya kêm bikar tîne.
Etching plazma bi piranî du awayên dakêşanê bikar tîne: dakêşana hevgirtî ya kapasîtîf û dakêşana hevgirtî ya induktîf.
Di moda dakêşana bi kapasîteyê de: plasma di du kondensatorên plakaya paralel de ji hêla dabînkirina hêzê ya frekansa radyoya derveyî (RF) ve tê hilberandin û parastin. Zexta gazê bi gelemperî ji çend millitorr heya bi dehan millitorr e, û rêjeya ionîzasyonê ji 10-5 kêmtir e. Di moda dakêşana bi înduktîf de: bi gelemperî di zextek gazê ya kêmtir de (bi dehan millitorr), plasma bi enerjiya têketina bi înduktîf ve tête çêkirin û domandin. Rêjeya îyonîzasyonê bi gelemperî ji 10-5 mezintir e, ji ber vê yekê jê re plasma-dûrbûna bilind jî tê gotin. Çavkaniyên plazmayê yên dendika bilind jî dikarin bi rezonansa cyclotrona elektronîkî û vekêşana pêla cyclotronê ve werin bidestxistin. Plazmaya bi tîrêjiya bilind dikare rêjeya eçkirinê û hilbijartî ya pêvajoya eçkirinê xweşbîn bike dema ku zirara eçkirinê kêm bike bi kontrolkirina serbixwe herikîna îyonê û enerjiya bombebarkirina îonê bi riya dabînkirina hêzek RF-ya derveyî an mîkropêl û dabînkirina hêzê ya bias a RF-ê li ser substratê.
Pêvajoya eçkirina hişk bi vî rengî ye: gaza eçkirinê di jûreya reaksiyonê ya valahiyê de tê derzî kirin, û piştî ku zexta di odeya reaksiyonê de stabîl dibe, plasma bi tîrêjiya tîrêjê ya frekansa radyoyê tê hilberandin; piştî ku ji hêla elektronên bilez ve tê bandor kirin, ew hilweşîne û radîkalên azad hilberîne, ku li ser rûyê substratê belav dibin û dişewitînin. Di bin çalakiya bombebarana îonê de, radîkalên azad ên ku hatine dorvekirin bi atom an molekulên li ser rûyê substratê re reaksiyon dikin û hilberên gazê yên ku ji jûreya reaksiyonê têne derxistin ava dikin. Pêvajo di wêneya jêrîn de tê nîşandan:
Pêvajoyên hişkkirina hişk dikare li çar kategoriyên jêrîn were dabeş kirin:
(1)Etching sputtering fizîkî: Ew bi giranî xwe dispêre îyonên enerjîk ên di plazmayê de da ku rûyê maddeya xêzkirî bombebaran bike. Hejmara atomên ku têne rijandin bi enerjî û goşeya pariyên rûdanê ve girêdayî ye. Dema ku enerjî û goşe neguhere, rêjeya rijandina materyalên cûda bi gelemperî tenê 2 û 3 carî cûda dibe, ji ber vê yekê bijartî tune. Pêvajoya reaksiyonê bi gelemperî anîsotropîk e.
(2)Etching kîmyewî: Plasma atom û molekulên etching-qonaxa gazê peyda dike, ku bi rûberê maddeyê re bi awayekî kîmyayî reaksiyonê dikin û gazên hilbar çêdikin. Ev reaksiyona paqij a kîmyewî xwedan hilbijartiyek baş e û bêyî ku strukturên tîrêjê bihesibîne taybetmendiyên isotropîk nîşan dide.
Mînakî: Si (hişk) + 4F → SiF4 (gaz), wênegir + O (gaz) → CO2 (gaz) + H2O (gaz)
(3)Etching bi enerjiya yonê: Îyon hem keriyên ku dibine sedema eçkirinê û hem jî pariyên enerjiyê hildigirin. Karbidestiya eçkirinê ya pirçikên bi vî rengî yên enerjiyê hildigirin ji yek rêzek mezinahiyê ji ya sadekirina fizîkî an kîmyewî zêdetir e. Di nav wan de, xweşbînkirina pîvanên laşî û kîmyewî yên pêvajoyê bingeha kontrolkirina pêvajoya eqlê ye.
(4)Etching pêkhatî ya Ion-asteng: Ew bi giranî behsa hilberîna qatek parastinê ya astengiya polîmerê ji hêla perçeyên pêkhatî ve di dema pêvajoya çekirinê de ye. Plasma ji bo pêşîlêgirtina reaksiyona eçkirina dîwarên kêlekê di dema pêvajoya eçkirinê de pêvek wusa parastinê hewce dike. Mînakî, lêzêdekirina C li xêzkirina Cl û Cl2 dikare di dema xêzkirinê de qatek pêkhateya klorokarbonê çêbike da ku dîwarên kêlekê ji xêzbûnê biparêze.
2.2.1 Paqijkirina hişk
Paqijkirina hişk bi gelemperî paqijkirina plazmayê vedibêje. Iyonên di plazmayê de ji bo bombekirina rûbera ku tê paqij kirin têne bikar anîn, û atom û molekulên di rewşa aktîfkirî de bi rûya ku tê paqij kirin re têkildar in, da ku wênekêşê jê bibe û bişewitîne. Berevajî kişandina hişk, pîvanên pêvajoyê yên paqijkirina hişk bi gelemperî hilbijartî ya rêwerzê nagirin, ji ber vê yekê sêwirana pêvajoyê bi hêsanî hêsan e. Di pêvajoyên hilberîna mezin de, gazên fluorine-based, oksîjen an hîdrojen bi gelemperî wekî laşê sereke yê plasma reaksiyonê têne bikar anîn. Digel vê yekê, lê zêdekirina mîqdarek plazmaya argonê dikare bandora bombekirina ionê zêde bike, bi vî rengî karîgeriya paqijkirinê baştir bike.
Di pêvajoya paqijkirina hişk a plazmayê de, bi gelemperî rêbaza plazmaya dûr tê bikar anîn. Ev e ji ber ku di pêvajoya paqijkirinê de, tê hêvî kirin ku bandora bombebaranê ya îyonên di plazmayê de kêm bike da ku zirara ku ji ber bombebarana îyonê çêdibe kontrol bike; û reaksiyona pêşkeftî ya radîkalên azad ên kîmyewî dikare karbidestiya paqijkirinê baştir bike. Plazmaya dûr dikare mîkro pêlan bikar bîne da ku li derveyî jûreya reaksiyonê plazmayek bi îstîqrar û dendika bilind çêbike, hejmareke mezin ji radîkalên azad ku dikevin hundurê jûreya reaksiyonê da ku bigihîje reaksiyona ku ji bo paqijkirinê hewce dike. Piraniya çavkaniyên gazê yên paqijkirina hişk ên di pîşesaziyê de gazên fluorine-ê, wekî NF3, bikar tînin, û ji% 99-ê zêdetir NF3 di plazmaya mîkropêlê de tê hilweşandin. Di pêvajoya paqijkirina hişk de hema hema ti bandorek bombekirina îonê tune, ji ber vê yekê ew bikêr e ku meriv wafera silicon ji zirarê biparêze û temenê jûreya reaksiyonê dirêj bike.
Sê kelûmelên şilkirin û paqijkirinê
3.1 Makîneya paqijkirina waferê ya tankê
Makîneya paqijkirina waferê ya cûrbecûr bi giranî ji modulek veguheztina qutiya veguheztina waferê ya pêşî-vekirî, modulek veguheztina barkirin/vekêşana waferê, modulek girtina hewayê derzî, modulek tankek şilavê ya kîmyewî, modulek tankek avê ya deionîzekirî, tankek zuwakirinê pêk tê. module û modulek kontrolê. Ew dikare di heman demê de gelek qutiyên waferan paqij bike û dikare zuwabûn û zuwabûna waferan bi dest bixe.
3.2 Xendek Wafer Etcher
3.3 Yekane Wafer Wet Amûrên Processing
Li gorî mebestên pêvajoyê yên cihêreng, alavên pêvajoya şil a yek wafer dikare li sê kategoriyan were dabeş kirin. Kategoriya yekem amûrên paqijkirina waferê yekane ye, ku armancên paqijkirina wan perçe, maddeya organîk, tebeqeya oksîtê ya xwezayî, nepaqijiyên metal û qirêjiyên din hene; kategoriya duyemîn alavên paqijkirina waferê yekane ye, ku mebesta pêvajoyê ya sereke rakirina perçeyên li ser rûyê waferê ye; kategoriya sêyem amûrek etching wafer a yekane ye, ku bi gelemperî ji bo rakirina fîlimên nazik tê bikar anîn. Li gorî mebestên pêvajoyê yên cihêreng, amûrek etching wafer yek dikare li du celeb were dabeş kirin. Cûreya yekem alavek etchingê ya sivik e, ku bi giranî ji bo rakirina tebeqeyên zirara fîlima rûkalê ku ji hêla îlonê ya bi enerjiya bilind ve hatî çêkirin tê bikar anîn; celebê duyemîn alavên rakirina qata qurbanî ye, ku bi giranî ji bo rakirina qatên astengê piştî ziravkirina wafer an jî polkirina mekanîkî ya kîmyewî tê bikar anîn.
Ji perspektîfa mîmariya giştî ya makîneyê, mîmariya bingehîn a her cûre alavên pêvajoya şil yek-wafer wekhev e, bi gelemperî ji şeş beşan pêk tê: çarçoveyek bingehîn, pergala veguheztina wafer, modula odeyê, modula dabînkirina şilavê kîmyewî û veguheztinê, pergala nermalavê. û modula kontrola elektronîkî.
3.4 Amûrên Paqijkirina Waferê yekane
Amûra paqijkirina waferê ya yekane li ser bingeha rêbaza paqijkirina RCA ya kevneşopî hatî çêkirin, û mebesta pêvajoya wê paqijkirina perçeyan, maddeya organîk, qata oksîtê ya xwezayî, nepaqijiyên metal û qirêjên din e. Di warê sepana pêvajoyê de, alavên paqijkirina yek wafer niha bi berfirehî di pêvajoyên pêş-end û paşîn ên hilberîna yekbûyî de têne bikar anîn, di nav de paqijkirina berî û piştî damezrandina fîlimê, paqijkirina piştî pîvaza plazmayê, paqijkirina piştî implantasyona ion, paqijkirina piştî kîmyewî. paqijkirina mekanîkî, û paqijkirina piştî hilweşandina metal. Ji xeynî pêvajoya asîdê fosforîk-germahiya bilind, alavên paqijkirina yek wafer bi bingehîn bi hemî pêvajoyên paqijkirinê re hevaheng e.
3.5 Amûrên Etching Wafer Single
Mebesta pêvajoyê ya alavên xêzkirina wafer a yekane bi giranî kişandina fîlima zirav e. Li gorî mebesta pêvajoyê, ew dikare di du kategoriyan de were dabeş kirin, yanê, alavên guheztina sivik (ji bo rakirina pileya zirara fîlimê ya rûvî ya ku ji ber pêvekirina ion-enerjiya bilind ve hatî çêkirin tê bikar anîn) û alavên rakirina qata qurbanî (ji bo rakirina qata astengî piştî waferê tê bikar anîn). ziravkirin an jî paqijkirina mekanîkî ya kîmyewî). Materyalên ku divê di pêvajoyê de bêne rakirin bi gelemperî silicon, oksîdê silicon, nîtrîda silicon û qatên fîlima metal hene.
Çar alavên etching û paqijkirina hişk
4.1 Dabeşkirina amûrên etching plasma
Ji bilî alavên etching îyonê ku nêzî reaksiyona laşî ya paqij e û alavên deqkirinê yên ku nêzîkê reaksiyona kîmyewî ya paqij in, li gorî hilberîn û teknolojiyên kontrolê yên cihêreng li du kategoriyan dikare were dabeş kirin:
-Plazmaya hevgirtî ya kapacitive (CCP) etching;
-Plazmaya pêvekirî ya bi înduktîv (ICP).
4.1.1 CCP
Etchkirina plazmayê ya bi kapasîtîf ve girêdayî ye ku dabînkirina hêza frekansa radyoyê bi yek an her du elektrodên jorîn û jêrîn ên di jûreya reaksiyonê de ve girêbide, û plasma di navbera her du lewheyan de di qonaxek wekhev a hêsankirî de kapasîtorek çêdike.
Du teknolojiyên weha yên pêşîn hene:
Yek jê zeliqandina plazmayê ya zû ye, ku dabînkirina hêza RF bi elektroda jorîn ve girêdide û elektroda jêrîn ya ku wafer lê ye bi erdê ve ye. Ji ber ku plazmaya ku bi vî rengî hatî hilberandin dê li ser rûyê waferê qalikek îyonek têra xwe stûr çê neke, enerjiya bombebarankirina îyonê kêm e, û ew bi gelemperî di pêvajoyên wekî etchkirina siliconê de tê bikar anîn ku perçeyên çalak wekî etchantê sereke bikar tînin.
Ya din îyona reaktîf a destpêkê (RIE) ye, ku dabînkirina hêza RF bi elektroda jêrîn a ku wafer lê ye ve girêdide, û elektroda jorîn bi deverek mezintir ve girêdide. Ev teknolojiyê dikare qalibek îonê stûrtir çêbike, ku ji bo pêvajoyên etching dielektrîkî yên ku ji bo beşdarbûna reaksiyonê hewceyê enerjiya ionê ya bilindtir in, maqûl e. Li ser bingeha etching ion reaktîf zû, zevîyek magnetîkî ya DC-ê ya ku li qada elektrîkê ya RF-ê ye tê zêdekirin da ku drifta ExB pêk bîne, ku dikare şansê lihevketina elektron û perçeyên gazê zêde bike, bi vî rengî bi bandor lihevhatina plazmayê û rêjeya eçkirinê baştir bike. Ji vê etchingê re etching ion reaktîf ya bihêzkirî ya qada magnetîkî (MERIE) tê gotin.
Sê teknolojiyên jorîn kêmasiyek hevpar heye, yanî giraniya plazmayê û enerjiya wê ji hev cuda nayê kontrol kirin. Mînakî, ji bo zêdekirina rêjeya eçkirinê, rêbaza zêdekirina hêza RF-yê dikare were bikar anîn da ku giraniya plazmayê zêde bike, lê zêdekirina hêza RF-ê bê guman dê bibe sedema zêdebûna enerjiya îyonê, ku dê zirarê bide cîhazên li ser wafer. Di deh salên borî de, teknolojiya hevgirtina kapasîteyê sêwiranek gelek çavkaniyên RF-yê pejirand, ku bi rêzê ve bi elektrodên jorîn û jêrîn ve an her du jî bi elektroda jêrîn ve girêdayî ne.
Bi bijartin û berhevkirina frekansên cihêreng ên RF, qada elektrodê, cîh, materyal û pîvanên din ên sereke bi hevûdu re têne hevrêz kirin, giraniya plazma û enerjiya îyonê bi qasî ku gengaz dibe were veqetandin.
4.1.2 ICP
Etchkirina plasma ya bi înduktîf tête danîn ev e ku meriv yek an jî çend komek kulpên ku bi dabînkirina hêzek frekansa radyoyê ve girêdayî ye li ser an li dora jûreya reaksiyonê were danîn. Qada magnetîkî ya guhezbar a ku ji hêla frekansa radyoyê ve di kulîlkê de tê hilberandin, bi pencereya dielektrîkê re dikeve hundurê odeya reaksiyonê da ku elektronan bilezîne, bi vî rengî plazmayê çêbike. Di pêvekek hevwate ya hêsankirî de (transformer), kulm induktasyona pêlêdana seretayî ye, û plasma jî înduktasyona pêlêdana duyemîn e.
Ev rêbaza hevgirtinê dikare bi tansiyona plazmayê ku ji yek rêzek mezinahiyê zêdetir e ji hevgirtina kapasîteyê ya di zexta nizm de bi dest bixe. Wekî din, dabînkirina hêza RF ya duyemîn bi cîhê waferê ve wekî dabînkirina hêzê ya bias ve girêdayî ye ku enerjiya bombebarana ion peyda bike. Ji ber vê yekê, giraniya îyonê bi dabînkirina hêza çavkaniyê ya kulikê ve girêdayî ye û enerjiya îonê bi dabînkirina hêzê ya bias ve girêdayî ye, bi vî rengî veqetandinek berbiçav û enerjiyê bi dest dixe.
4.2 Amûrên Etching Plasma
Hema hema hemî etchants di etching hişk de rasterast an nerasterast ji plazmayê têne çêkirin, ji ber vê yekê ji etching hişk bi gelemperî jê re plasma etching tê gotin. Etching Plasma di wateya berfireh de celebek etching plasma ye. Di du sêwiranên reaktorê yên destpêkê yên deşta daîre de, yek ew e ku plakaya ku wafer lê ye û ya din bi çavkaniya RF ve girêdayî ye; ya din berevajî ye. Di sêwirana berê de, qada plakaya zevî bi gelemperî ji qada plakaya ku bi çavkaniya RF ve girêdayî ye mezintir e, û zexta gazê di reaktorê de zêde ye. Kevirê îyonê ku li ser rûyê vaferê hatî çêkirin pir zirav e, û wafer di nav plazmayê de "binavkirî" xuya dike. Etching bi giranî bi reaksiyona kîmyewî ya di navbera perçeyên çalak ên di plazmayê û rûbera maddeya xêzkirî de pêk tê. Enerjiya bombebarankirina ion pir hindik e, û beşdariya wê di etching de pir kêm e. Ji vê sêwiranê re moda etching plasma tê gotin. Di sêwiranek din de, ji ber ku asta tevlêbûna bombekirina ionê bi nisbeten mezin e, jê re moda îlonê ya reaktîf tê gotin.
4.3 Amûrên Etching Ion Reaktîf
Etching ion Reactive (RIE) pêvajoyek etchkirinê vedibêje ku tê de perçeyên çalak û îyonên barkirî di heman demê de beşdarî pêvajoyê dibin. Di nav wan de, perçeyên çalak bi giranî keriyên bêalî ne (ku wekî radîkalên azad jî têne zanîn), bi giranîyek bilind (nêzîkî 1% heya 10% ji giraniya gazê), ku pêkhateyên sereke yên etchant in. Berhemên ku ji ber reaksiyona kîmyayî ya di navbera wan û maddeya xêzkirî de têne hilberandin an têne hilanîn û rasterast ji jûreya reaksiyonê têne derxistin, an jî li ser rûyê xêzkirî têne berhev kirin; dema ku îyonên barkirî di konsantreyek nizm de ne (10-4 heta 10-3 ji kombûna gazê), û ew ji hêla qada elektrîkê ya qerpika îyonê ya ku li ser rûyê vaferê hatî çêkirin ve têne bilez kirin da ku rûbera xêzkirî bombebaran bike. Du fonksiyonên sereke yên keriyên barkirî hene. Yek ew e ku strukturên atomê yên maddeya etched hilweşînin, bi vî rengî leza ku pêlên çalak bi wê re reaksiyonê reaksiyonê dikin lez bikin; ya din jî bombebarankirin û rakirina berhemên reaksiyonê yên kombûyî ye, da ku maddeya ku hatî xêzkirin bi perçeyên çalak re bi tevahî têkiliyek be, da ku xêzkirin berdewam bike.
Ji ber ku îyon rasterast beşdarî reaksiyona eçkirinê nabin (an jî rêjeyek pir piçûk, wek rakirina bomberdûmana laşî û guheztina rasterast a kîmyewî ya îyonên aktîf), bi hişkî dipeyivin, divê ji pêvajoya etchingê ya jorîn re binavkirina îyon-alîkarî were gotin. Navê etching ion reaktîf ne rast e, lê îro jî tê bikar anîn. Amûrên RIE yên pêşîn di salên 1980-an de hate bikar anîn. Ji ber karanîna yek dabînkerek hêzek RF-ê û sêwirana jûreya reaksiyonê ya nisbeten hêsan, ew di warê rêjeya etching, yekrengî û hilbijartî de tixûbdar e.
4.4 Amûrên Etching Ion Reactive Enhanced Zeviya Magnetîk
Amûra MERIE (Magnetically Enhanced Reactive Ion Etching) amûrek eçkirinê ye ku bi lêzêdekirina zeviyek magnetîkî ya DC li amûrek RIE-ya panelê ya daîre tê çêkirin û armanc ew e ku rêjeya eçkirinê zêde bike.
Amûrên MERIE di salên 1990-an de, dema ku amûrên etching yek-wafer di pîşesaziyê de bûne alavên sereke, di astek mezin de hate bikar anîn. Kêmasiya herî mezin a alavên MERIE ev e ku nehevsengiya dabeşkirina cîhê ya berhevoka plazmayê ya ku ji hêla zeviya magnetîkî ve hatî çêkirin dê bibe sedema cûdahiyên heyî an voltaja di cîhaza hevgirtî de, bi vî rengî dibe sedema zirara cîhazê. Ji ber ku ev zirar ji ber nehomojeniya tavilê pêk tê, zivirîna qada magnetîkî nikare wê ji holê rake. Her ku mezinbûna çerxên yekbûyî her ku diçe piçûktir dibe, zirara cîhaza wan her ku diçe ji nehomojeniya plazmayê re hesas dibe, û teknolojiya zêdekirina rêjeya eçkirinê bi zêdekirina qada magnetîkî hêdî hêdî ji hêla teknolojiya etching ion reaktîf a plankirî ve hatî veguheztin. e, teknolojiya etching plasma capacitively hevgirtî.
4.5 Amûrên kişandina plazmayê bi kapasîtîf
Amûra etchingê ya plasma ya bi kapasîtîf (CCP) amûrek e ku di jûreyek reaksiyonê de plasma-yê bi pêvekirina kapasîteyê ve bi sepandina frekansa radyoyê (an DC) li ser plakaya elektrodê ve diafirîne û ji bo eçkirinê tê bikar anîn. Prensîba wê ya etching dişibihe ya alavên etching ion reaktîf.
Diyagrama şematîkî ya hêsankirî ya alavên etching CCP li jêr tê xuyang kirin. Ew bi gelemperî du an sê çavkaniyên RF yên frekansên cihêreng bikar tîne, û hin jî dabînkirina hêza DC bikar tînin. Frekansa dabînkirina hêza RF 800kHz ~ 162MHz e, û yên ku bi gelemperî têne bikar anîn 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz û 60MHz in. Dabînkirina hêza RF ya bi frekansa 2MHz an 4MHz bi gelemperî jêderên RF-ya frekansa kêm têne binav kirin. Ew bi gelemperî bi elektroda jêrîn ya ku wafer lê ye ve girêdayî ne. Ew di kontrolkirina enerjiya ionê de bi bandortir in, ji ber vê yekê ji wan re jêderkên hêzê jî tê gotin; Dabînkirina hêza RF-ya bi frekansa li jor 27MHz jê re jêderkên RF-ya frekansa bilind tê gotin. Ew dikarin bi elektrodê jorîn an jî bi elektrodê jêrîn ve girêdayî bibin. Ew di kontrolkirina giraniya plazmayê de bi bandortir in, ji ber vê yekê ji wan re çavkaniyên hêza çavkaniyê jî tê gotin. Dabînkirina hêza RF ya 13MHz di navîn de ye û bi gelemperî tê hesibandin ku her du fonksiyonên jorîn hene lê bi nisbet qels in. Bala xwe bidinê ku her çend hûrbûn û enerjiya plazmayê bi hêza çavkaniyên RF yên frekansên cihêreng (bi navê bandora veqetandinê) di nav rêzek diyar de were sererast kirin, ji ber taybetmendiyên hevgirêdana kapasîteyê, ew nekarin bi tevahî serbixwe werin sererast kirin û kontrol kirin.
Dabeşkirina enerjiyê ya îyonan bandorek girîng li ser performansa hûrgulî ya etching û zirara cîhazê heye, ji ber vê yekê pêşkeftina teknolojiyê ji bo xweşbînkirina belavkirina enerjiya îyonê bûye yek ji xalên sereke yên alavên pêşkeftî yên etching. Heya nuha, teknolojiyên ku di hilberînê de bi serfirazî hatine bikar anîn di nav de ajokera hîbrid a pir-RF, superpozisyona DC, RF-ya ku bi biasiya nebza DC-yê re tête hev kirin, û hilbera paşîn a RF ya hevdem a dabînkirina hêzê ya bias û dabînkirina hêza çavkaniyê pêk tîne.
Amûrên etching CCP yek ji du celebên herî berfireh ên amûrên etching plasma ye. Ew bi giranî di pêvajoya kişandina materyalên dielektrîkê de, wekî xêzkirina kêleka deriyê û maskeya hişk di qonaxa pêşîn a pêvajoya çîpê mantiqê de, di qonaxa navîn de kişandina qulika pêwendiyê, di qonaxa paşîn de xêzkirina mozaîk û pelika aluminiumê, û her weha tê bikar anîn. xêzkirina xendekên kûr, kunên kûr û kunên pêwendiya têlan di pêvajoya çîpê bîranîna flashê ya 3D de (mînakek girtina nîtrîda silicon / strukturên oksîtê yên sîlîkonê).
Du kêşeyên sereke û rêwerzên başkirinê yên ku ji hêla alavên etching CCP ve rû bi rû ne hene. Pêşîn, di serîlêdana enerjiya îyonê ya pir zêde de, kapasîteya guheztinê ya strukturên bi rêjeya aspektê ya bilind (wek xêzkirina qul û qulikê ya bîranîna flashê ya 3D rêjeyek ji 50:1 mezintir hewce dike). Rêbaza heyî ya zêdekirina hêza biasê ji bo zêdekirina enerjiya îonê, dabînkirina hêza RF-ê heya 10,000 watt bikar tîne. Bi dîtina mîqdara mezin a germa ku hatî hilberandin, pêdivî ye ku teknolojiya sarbûn û kontrolkirina germahiyê ya jûreya reaksiyonê bi domdarî were baştir kirin. Ya duyemîn, pêdivî ye ku di pêşvebirina gazên nû yên etching de serkeftinek hebe da ku di bingeh de pirsgirêka kapasîteya etching çareser bike.
4.6 Amûrên Etching Plasmaya Bi Induktîf
Amûra etchingê ya bi plazmaya hevgirtî ya induktîf (ICP) amûrek e ku enerjiya çavkaniyek hêza frekansa radyoyê di nav jûreyek reaksiyonê de di forma zeviyek magnetîkî de bi kulmek înduktorê ve vedihewîne, bi vî rengî plazmayê ji bo xêzkirinê çêdike. Prensîba wê ya etchingê jî ji etching ion reaktîf a giştî ye.
Du celebên sereke yên sêwirana çavkaniya plazmayê ji bo alavên etching ICP hene. Yek teknolojiya plazmaya pêvekirî ya veguherîner (TCP) ye ku ji hêla Lam Research ve hatî pêşve xistin û hilberandin. Kulîlka wê ya induktorê li ser balafira pencereya dîelektrîkî ya li jora jûreya reaksiyonê tê danîn. Nîşana RF ya 13,56 MHz di kulîlkê de zevîyek magnetîkî ya guhezbar çêdike ku berbi pencereya dîelektrîkê ve ye û bi tîrêjê ve bi eksê kulikê wekî navendê vediqete.
Qada magnetîkî bi pencereya dîelektrîkê ve dikeve hundurê jûreya reaksiyonê, û qada magnetîkî ya guhezbar zeviyek elektrîkî ya guhezbar a paralel bi pencereya dîelektrîkî ya di jûreya reaksiyonê de çêdike, bi vî rengî digihîje veqetandina gaza eqlê û plazmayê çêdike. Ji ber ku ev prensîb dikare wekî veguherînerek bi kulikek induktorê wekî pêça seretayî û plazmaya di jûreya reaksiyonê de wekî pêça duyemîn were fêm kirin, bi vî rengî navgîniya ICP-ê tê binavkirin.
Feydeya sereke ya teknolojiya TCP ev e ku avahiyek hêsan e ku mezin bibe. Mînakî, ji waferek 200 mm heya waferek 300 mm, TCP dikare bi tenê zêdekirina mezinahiya kulikê heman bandora etchingê biparêze.
Sêwirana çavkaniyek din a plazmayê teknolojiya çavkaniya plazmaya veqetandî (DPS) ye ku ji hêla Applied Materials, Inc. ya Dewletên Yekbûyî ve hatî pêşve xistin û hilberandin. Kulîlka wê ya înduktorê sê-alî li ser pencereyek dielektrîkî ya nîvsferîkî tê birin. Prensîba hilberîna plazmayê dişibihe teknolojiya TCP ya jorîn e, lê karbidestiya veqetandina gazê bi nisbetî bilind e, ku ji bo bidestxistina giraniya plazmayê bilindtir e.
Ji ber ku karbidestiya hevgirtina induktîf a hilberîna plazmayê ji ya pêvekirina kapasîteyê mezintir e, û plasma bi giranî li devera nêzê pencereya dîelektrîkê tê hilberandin, giraniya wê ya plazmayê bi bingehîn ji hêla hêza çavkaniya hêza çavkaniyê ve girêdayî bi induktorê ve tê destnîşankirin. kulîlk, û enerjiya îyonê ya di qalikê îyonê de li ser rûyê waferê bi bingehîn ji hêla hêza dabînkirina hêzê ya bias ve tê destnîşankirin, ji ber vê yekê kombûn û enerjiya îyonan dikare serbixwe were kontrol kirin, bi vî rengî veqetandî bi dest dikeve.
Amûrên etching ICP yek ji du celebên herî berfireh ên amûrên etching plasma ye. Ew bi giranî ji bo xêzkirina xendekên silikonê yên hûr, germanium (Ge), strukturên dergehê polisilicon, strukturên deriyê metal, siliconê zirav (Strained-Si), têlên metal, pêlên metal (Pads), maskeyên hişk ên metal ên mozaîk û pêvajoyên pirjimar tê bikar anîn. teknolojiya wênekêşiya pirjimar.
Digel vê yekê, bi zêdebûna şebekeyên yekbûyî yên sê-alî re, senzorên wêneyê CMOS û pergalên mîkro-elektro-mekanîkî (MEMS), û her weha zêdebûna bilez a sepana bi riya silicon vias (TSV), kunên hûrgelên mezin û etching silicon kûr bi morfolojiyên cihêreng, gelek hilberîner alavên etching ku bi taybetî ji bo van sepanan hatine pêşxistin dest pê kirine. Taybetmendiyên wê kûrahiyek mezin e (bi dehan an jî bi sedan mîkroon), ji ber vê yekê ew bi piranî di bin herikîna gazê ya bilind, zexta bilind û şert û mercên hêza bilind de dixebite.
———————————————————————————————————————————— ———————————-
Semicera dikare peyda bikeparçeyên grafît, nerm / hişk hest, parçeyên silicon carbide, Parçeyên karbîd silicon CVD, ûParçeyên pêçandî yên SiC/TaCdi nav 30 rojan de.
Heke hûn bi hilberên nîvconductor yên jorîn re eleqedar in,ji kerema xwe di cara yekem de bi me re têkilî daynin.
Tel: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Dema şandinê: Tebax-31-2024