Як муқаддима
Эттинг дар раванди истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ ба инҳо тақсим мешавад:
- пошидани тар;
- Гӯшти хушк.
Дар рӯзҳои аввал, абрешими тар ба таври васеъ истифода мешуд, аммо аз сабаби маҳдудияти он дар назорати паҳнои хат ва самти қаҳваранг, аксари равандҳо пас аз 3μm пошидани хушкро истифода мебаранд. Оташи тар танҳо барои тоза кардани қабатҳои махсуси моддӣ ва боқимондаҳои тоза истифода мешавад.
Гӯшти хушк ба раванди истифодаи абрҳои кимиёвии газӣ барои реаксия бо мавод дар вафли барои дур кардани қисми маводе, ки бояд хориҷ карда шавад ва ба вуҷуд овардани маҳсулоти реаксияи идоранашаванда, ки баъд аз камераи реаксия истихроҷ карда мешавад, дахл дорад. Этчант одатан мустақиман ё бавосита аз плазмаи гази абрешим тавлид мешавад, аз ин рӯ абрҳои хушкро инчунин пошидани плазма меноманд.
1.1 Плазма
Плазма газест, ки дар ҳолати сусти ионизатсияшуда, ки дар натиҷаи разряди дурахши гази абрӣ дар зери таъсири майдони электромагнитии беруна ба вуҷуд омадааст (масалан, тавассути таъминоти барқи басомади радио). Он электронҳо, ионҳо ва зарраҳои фаъоли нейтралиро дар бар мегирад. Дар байни онҳо, зарраҳои фаъол метавонанд мустақиман бо маводи кандашуда ба таври кимиёвӣ реаксия кунанд, то ба даст оваранд, аммо ин реаксияи химиявии пок одатан танҳо дар шумораи ками маводҳо рух медиҳад ва самтнок нест; вақте ки ионҳо энергияи муайян доранд, онҳоро тавассути пошидани мустақими ҷисмонӣ канда кардан мумкин аст, аммо суръати пошидани ин реаксияи софи физикӣ ниҳоят паст ва интихобӣ хеле заиф аст.
Аксарияти пошидани плазма бо иштироки заррачаҳо ва ионҳои фаъол дар як вақт ба анҷом мерасад. Дар ин раванд бомбаборони ион ду вазифа дорад. Яке аз он аст, ки пайвандҳои атомии рӯи маводи кандашуда нобуд карда шаванд ва ба ин васила суръати реаксияи зарраҳои бетараф бо он зиёд карда шаванд; дигараш ин аст, ки маҳсули реаксияи дар интерфейси реаксия ҷойгиршуда кӯфта шавад, то эшонро ба пурра тамос гирифтан ба сатҳи маводи кандашуда осон кунад, то пошхӯрӣ идома ёбад.
Маҳсулоти реаксияҳое, ки дар паҳлӯҳои сохтори кандашуда ҷойгир шудаанд, бо бомбаборони самти ионҳо самаранок нест карда намешаванд ва ба ин васила резиши паҳлӯҳои паҳлӯҳоро бозмедорад ва абрҳои анизотропиро ба вуҷуд меорад.
Раванди такрории дуюм
2.1 Оташ ва тозакунии тар
Эттинги тар яке аз технологияҳои аввалинест, ки дар истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ истифода мешавад. Гарчанде ки аксари равандҳои пошидани тар аз сабаби пошидани изотропии худ бо пошидани хушки анизотропӣ иваз карда шудаанд, он ҳанӯз ҳам дар тоза кардани қабатҳои ғайримуқаррарии андозаҳои калон нақши муҳим мебозад. Махсусан дар коркарди пасмондаҳои оксиди рафъи оксид ва рахи эпидермалӣ, он назар ба абрешими хушк самараноктар ва сарфакортар аст.
Объектҳои пошидани тар асосан аз оксиди кремний, нитриди кремний, кремнийи монокристаллӣ ва кремнийи поликристаллӣ иборатанд. Оташи тар аз оксиди кремний одатан кислотаи гидрофторидро (HF) ҳамчун интиқолдиҳандаи асосии кимиёвӣ истифода мебарад. Барои беҳтар кардани селективӣ, дар раванд кислотаи обшудаи гидрофториди буферӣ бо фториди аммоний истифода мешавад. Барои нигоҳ доштани устувории арзиши рН, миқдори ками кислотаи қавӣ ё дигар элементҳоро илова кардан мумкин аст. Оксиди кремний нисбат ба оксиди холиси кремний осонтар занг мезанад. Таркиби кимиёвии тар асосан барои тоза кардани фоторезист ва ниқоби сахт (нитриди кремний) истифода мешавад. Кислотаи фосфории гарм (H3PO4) моеъи асосии кимиёвӣ мебошад, ки барои кандакории тар кимиёвӣ барои тоза кардани нитриди кремний истифода мешавад ва барои оксиди кремний интихоби хуб дорад.
Тозакунии тар ба пошидани тар шабоҳат дорад ва асосан ифлоскунандаҳоро дар рӯи вафли кремний тавассути реаксияҳои кимиёвӣ, аз ҷумла зарраҳо, моддаҳои органикӣ, металлҳо ва оксидҳо хориҷ мекунад. Тарзи асосии тозакунии тар усули кимиёвии тар мебошад. Гарчанде ки тозакунии хушк метавонад бисёр усулҳои тозакунии тарро иваз кунад, ҳеҷ гуна усуле вуҷуд надорад, ки тозакунии тарро пурра иваз кунад.
Моддаҳои кимиёвии маъмулан барои тоза кардани тар истифодашаванда аз кислотаи сулфат, кислотаи гидрохлоридӣ, кислотаи гидрофторӣ, кислотаи фосфорӣ, пероксиди гидроген, гидроксиди аммоний, фториди аммоний ва ғайра мебошанд. Дар татбиқи амалӣ як ё якчанд моддаҳои кимиёвӣ бо оби деионизатсияшуда дар таносуби муайян омехта карда мешаванд. маҳлули тозакунӣ, ба монанди SC1, SC2, DHF, BHF ва ғайраро ташкил медиҳанд.
Тозакунӣ аксар вақт дар раванди пеш аз таҳшин кардани филми оксид истифода мешавад, зеро тайёр кардани филми оксиди бояд дар рӯи вафли комилан тозаи кремний анҷом дода шавад. Раванди тозакунии пласти кремний чунин аст:
2.2 Гӯшти хушк and Тозакунӣ
2.2.1 Оташи хушк
Оташшикании хушк дар саноат асосан ба плазмаи плазма дахл дорад, ки плазмаро бо фаъолияти пурқувват барои кашидани моддаҳои мушаххас истифода мебарад. Системам тачхизот дар процессхои калони истехсолй плазмаи харорати пастро истифода мебарад.
Этинги плазма асосан ду намуди разрядро истифода мебарад: разряди пайвасти конденситивӣ ва разряди пайвасти индуктивӣ
Дар реҷаи разряди ба ҳам пайвастшуда: плазма дар ду конденсатори пластинаи параллелӣ тавассути таъминоти барқии беруна басомади радио (RF) тавлид ва нигоҳ дошта мешавад. Фишори газ одатан аз якчанд миллитор то даҳҳо миллитор аст ва суръати ионизатсия камтар аз 10-5 аст. Дар ҳолати разряди ба таври индуктивӣ пайвастшуда: одатан дар фишори пасти газ (даҳҳо миллитор), плазма тавассути энергияи воридотии ба таври индуктивӣ пайвастшуда тавлид ва нигоҳ дошта мешавад. Суръати ионизатсия одатан аз 10-5 зиёд аст, бинобар ин онро плазмаи зичии баланд низ меноманд. Манбаъҳои плазмаи зичии баландро инчунин тавассути резонанси электронии циклотрон ва разряди мавҷи сиклотрон ба даст овардан мумкин аст. Плазмаи зичии баланд метавонад суръати кандашавӣ ва интихоби раванди пошхӯриро оптимизатсия кунад ва ҳангоми коҳиш додани зарари ифлосшавӣ тавассути назорати мустақили ҷараёни ионҳо ва энергияи бомбаборони ионҳо тавассути таъминоти барқи беруна РБ ё микроволновка ва таъминоти барқи ғаразноки РБ дар субстрат.
Раванди абрешимкунии хушк чунин аст: гази абрешим ба камераи реаксияи вакуумӣ ворид карда мешавад ва пас аз мӯътадил шудани фишор дар камераи реаксия, плазма тавассути разряди дурахши радиобасомад тавлид мешавад; пас аз таъсири электронҳои баландсуръат он таҷзия шуда, радикалҳои озодро ба вуҷуд меорад, ки ба сатҳи субстрат паҳн мешаванд ва адсорб мешаванд. Дар зери таъсири бомбаборони ионҳо, радикалҳои озоди адсорбшуда бо атомҳо ё молекулаҳои рӯи субстрат реаксия карда, маҳсулоти иловагии газиро ба вуҷуд меоранд, ки аз камераи реаксия хориҷ мешаванд. Раванд дар расми зерин нишон дода шудааст:
Равандҳои коркарди хушкро ба чор категорияи зерин тақсим кардан мумкин аст:
(1)Оташи пошидани ҷисмонӣ: Он асосан ба ионҳои энергетикии плазма такя мекунад, то сатҳи маводи кандашударо бомбаборон кунад. Миқдори атомҳои пошидашуда аз энергия ва кунҷи зарраҳои афтанда вобаста аст. Вақте ки энергия ва кунҷ бетағйир мемонанд, суръати пошидани маводи гуногун одатан танҳо 2 то 3 маротиба фарқ мекунад, аз ин рӯ интихобӣ вуҷуд надорад. Раванди реаксия асосан анизотропӣ аст.
(2)Гирифтани кимиёвӣ: Плазма атомҳо ва молекулаҳои гази марҳилаи газро таъмин мекунад, ки бо сатҳи мавод ба таври кимиёвӣ реаксия карда, газҳои идоранашавандаро ба вуҷуд меоранд. Ин реаксияи сирф химиявӣ дорои интихоби хуб аст ва бидуни назардошти сохтори торӣ хусусиятҳои изотропӣ нишон медиҳад.
Масалан: Si (сахт) + 4F → SiF4 (газӣ), фоторезист + O (газӣ) → CO2 (газӣ) + H2O (газӣ)
(3)Энергияи ионҳо, ки ба он асос ёфтааст: Ионҳо ҳарду зарраҳое мебошанд, ки заррачаҳои пошхӯрӣ ва энергияро ба вуҷуд меоранд. Самаранокии пошидани чунин заррачаҳои энергетикӣ нисбат ба миқдори оддии физикӣ ё химиявӣ зиёда аз як дараҷа баландтар аст. Дар байни онҳо, оптимизатсияи параметрҳои физикӣ ва химиявии раванд асосии идоракунии раванди etching мебошад.
(4)Оташи таркибии ион-монеа: Он асосан ба тавлиди қабати муҳофизатии монеаи полимерӣ аз ҷониби зарраҳои таркибӣ дар ҷараёни коркард дахл дорад. Плазма чунин як қабати муҳофизатиро талаб мекунад, то аксуламали сӯзишвории деворҳои паҳлӯро ҳангоми коркарди он пешгирӣ кунад. Масалан, илова кардани C ба Cl ва Cl2 etching метавонад як қабати мураккаби хлорокарбонро ҳангоми пошидан ба вуҷуд оварад, то деворҳои паҳлӯҳоро аз кандашавӣ муҳофизат кунад.
2.2.1 Тозакунии хушк
Тозакунии хушк асосан ба тозакунии плазма дахл дорад. Ионҳо дар плазма барои бомбаборон кардани сатҳи тозашаванда истифода мешаванд ва атомҳо ва молекулаҳои дар ҳолати фаъолшуда бо сатҳи тозашаванда мутақобила мекунанд, то фоторезистиро хориҷ ва хокистар кунанд. Баръакси etching хушк, параметрҳои раванди тозакунии хушк одатан интихоби самтро дар бар намегирад, бинобар ин тарҳи раванд нисбатан содда аст. Дар равандҳои бузурги истеҳсолӣ газҳои фторӣ, оксиген ё гидроген асосан ҳамчун қисми асосии плазмаи реаксия истифода мешаванд. Илова бар ин, илова кардани миқдори муайяни плазмаи аргон метавонад таъсири бомбаборони ионҳоро афзоиш диҳад ва ба ин васила самаранокии тозакуниро беҳтар кунад.
Дар раванди тозакунии хушки плазма одатан усули дурдасти плазма истифода мешавад. Ин аст, ки дар раванди тозакунӣ, умед аст, ки таъсири бомбаборони ионҳо дар плазма барои назорат кардани зарари бомбгузории ионҳо коҳиш дода шавад; ва реаксияи мукаммали радикалҳои озоди кимиёвӣ метавонад самаранокии тозакуниро беҳтар кунад. Плазмаи дурдаст метавонад аз микроволновкаҳо барои тавлиди плазмаи устувор ва зичии баланд дар берун аз камераи реаксия истифода бурда, шумораи зиёди радикалҳои озодро тавлид кунад, ки ба камераи реаксия барои ноил шудан ба реаксияи зарурӣ барои тозакунӣ ворид мешаванд. Аксари манбаъҳои гази тозакунандаи хушк дар саноат газҳои фторинро истифода мебаранд, ба монанди NF3 ва зиёда аз 99% NF3 дар плазмаи печи микроволновка таҷзия мешавад. Дар раванди тозакунии хушк қариб ягон таъсири бомбаборони ион вуҷуд надорад, аз ин рӯ муҳофизат кардани вафли кремний аз осеб ва дароз кардани мӯҳлати камераи реаксия муфид аст.
Се тачхизоти намноккунй ва тозакунй
3.1 Мошини тозакунии вафли навъи танк
Мошини тозакунии вафли навъи ҷӯйбор асосан аз модули интиқоли қуттии интиқоли вафли дар пеш кушодашуда, модули интиқоли боркунӣ / борфарорӣ, модули қабули ҳавои ихроҷшаванда, модули зарфи кимиёвии моеъ, модули зарфи оби деионизатсияшуда, зарфи хушккунӣ иборат аст. модул ва модули идоракунӣ. Он метавонад дар як вақт якчанд қуттиҳои вафлиҳоро тоза кунад ва метавонад хушк ва хушк шудани вафлиҳоро ба даст орад.
3.2 Вафли хандаки Etcher
3.3 Таҷҳизоти коркарди ягонаи вафли тар
Мувофиқи мақсадҳои гуногуни раванд, таҷҳизоти коркарди ягонаи вафли тарро ба се категория тақсим кардан мумкин аст. Категорияи якум таҷҳизоти тозакунии вафли ягона мебошад, ки ҳадафҳои тозакунии онҳо зарраҳо, моддаҳои органикӣ, қабати оксиди табиӣ, ифлосиҳои металлӣ ва дигар ифлоскунандаҳо мебошанд; категорияи дуюм — тачхизоти яккачини пластинка, ки максади асосии процесси он тоза кардани заррахои сатхи пластинка мебошад; разряди сейум — тачхизоти ягонаи вафельсозй, ки асосан барои тоза кардани плёнкахои тунук истифода мешавад. Мувофиқи мақсадҳои гуногуни раванд, таҷҳизоти ягонаи вафлиро ба ду намуд тақсим кардан мумкин аст. Навъи аввал таҷҳизоти etching ҳалим аст, ки асосан истифода бурда мешавад барои бартараф қабатҳои зарари филми рӯизаминӣ боиси имплантатсияи ion-энергияи баланд; навъи дуюм таҷҳизоти тозакунии қабати қурбонӣ мебошад, ки асосан барои бартараф кардани қабатҳои монеа пас аз тунуккунии пластинка ё сайқал додани механикии химиявӣ истифода мешавад.
Аз нуқтаи назари меъмории умумии мошин, меъмории асосии ҳама намудҳои таҷҳизоти коркарди як-вафли тар монанд аст, ки умуман аз шаш қисм иборат аст: чаҳорчӯбаи асосӣ, системаи интиқоли вафли, модули камера, таъминоти моеъи кимиёвӣ ва модули интиқол, системаи нармафзор ва модули идоракунии электронӣ.
3.4 Таҷҳизоти тозакунии вафли ягона
Таҷҳизоти ягонаи тозакунии вафли дар асоси усули анъанавии тозакунии RCA тарҳрезӣ шудааст ва ҳадафи раванди он тоза кардани зарраҳо, моддаҳои органикӣ, қабати оксиди табиӣ, ифлосиҳои металлӣ ва дигар ифлоскунандаҳо мебошад. Дар робита ба татбиқи раванд, таҷҳизоти тозакунии ягонаи вафли дар айни замон дар равандҳои пеш ва паси истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ, аз ҷумла тозакунӣ пеш ва пас аз ташаккули филм, тозакунӣ пас аз плазма, тозакунӣ пас аз имплантатсияи ионҳо, тозакунӣ пас аз кимиёвӣ васеъ истифода мешавад. сайқал додани механикӣ ва тоза кардани пас аз рехтани металл. Ба истиснои раванди кислотаи фосфории баланд, таҷҳизоти ягонаи тозакунии вафли асосан бо ҳама равандҳои тозакунӣ мувофиқ аст.
3.5 Таҷҳизоти ягонаи Wafer Etching
Мақсади раванди таҷҳизоти ягонаи вафли он асосан аз қабати филми тунук иборат аст. Мувофиқи ҳадафи раванд, онро ба ду категория тақсим кардан мумкин аст, аз ҷумла таҷҳизоти равшании равшанӣ (барои бартараф кардани қабати осеби филми рӯизаминӣ, ки дар натиҷаи имплантатсияи ионҳои энергияи баланд ба вуҷуд омадааст) ва таҷҳизоти тозакунии қабати қурбонӣ (барои бартараф кардани қабати монеа пас аз вафли истифода мешавад) лоғар кардан ё сайқал додани механикии химиявӣ). Маводҳое, ки бояд дар ин раванд хориҷ карда шаванд, одатан кремний, оксиди кремний, нитриди кремний ва қабатҳои филми металлиро дар бар мегиранд.
Чор тачхизоти хушк ва тозакунй
4.1 Таснифоти таҷҳизоти плазмакунии плазма
Илова ба таҷҳизоти пошидани ионҳо, ки ба реаксияи софи физикӣ ва таҷҳизоти дегумкунӣ, ки ба реаксияи холиси химиявӣ наздик аст, аз рӯи технологияҳои гуногуни тавлид ва назорати плазма тақрибан ба ду категория тақсим карда мешавад:
-Плазмаи ба таври қобили мулоҳиза пайвастшуда (CCP);
-Плазмаи ба таври индуктивӣ пайвастшуда (ICP).
4.1.1 CCP
Этинги плазмаи ба таври иқтидор пайвастшуда барои пайваст кардани нерӯи басомади радио ба як ё ҳарду электродҳои болоӣ ва поёнӣ дар камераи реаксия иборат аст ва плазма байни ду плита дар як схемаи соддакардашудаи эквивалентӣ конденсаторро ташкил медиҳад.
Ду технологияи қадимтарин вуҷуд дорад:
Яке аз он офариниши барвақти плазма мебошад, ки таъминоти барқи РБ ба электроди болоӣ мепайвандад ва электроди поёнӣ, ки дар он вафли ҷойгир аст, ба замин пайваст карда шудааст. Азбаски плазмае, ки бо ин роҳ тавлид мешавад, дар рӯи пластинка як қабати ба қадри кофӣ ғафси иониро ташкил намекунад, энергияи бомбаборони ионҳо кам аст ва он одатан дар равандҳое ба монанди пошидани кремний, ки заррачаҳои фаъолро ҳамчун муҳаррики асосӣ истифода мебаранд, истифода мешавад.
Дигараш эшони барвақти ионҳои реактивӣ (RIE) мебошад, ки таъминоти барқи РБ-ро ба электроди поёнӣ, ки дар он вафель ҷойгир аст, мепайвандад ва электроди болоро бо майдони калонтар замина мекунад. Ин технология метавонад як қабати ғафси ионҳоро ташкил диҳад, ки барои равандҳои пошидани диэлектрикӣ мувофиқ аст, ки барои иштирок дар реаксия энергияи ионҳои баландтарро талаб мекунанд. Дар асоси пошидани барвақти ионҳои реактивӣ, як майдони магнитии DC перпендикуляр ба майдони электрикии РБ барои ташаккул додани дрейфи ExB илова карда мешавад, ки метавонад имконияти бархӯрди электронҳо ва зарраҳои газро афзоиш диҳад ва ба ин васила консентратсияи плазма ва суръати сурхро ба таври муассир беҳтар кунад. Ин равишро MEIE (метлинги реактивии ионҳои реактивии майдони магнитӣ) меноманд.
Се технологияи дар боло зикршуда як камбудии умумӣ доранд, яъне консентратсияи плазма ва энергияи онро алоҳида назорат кардан мумкин нест. Масалан, бо мақсади баланд бардоштани суръати сӯзишворӣ, усули баланд бардоштани қувваи РБ метавонад барои баланд бардоштани консентратсияи плазма истифода шавад, аммо афзоиши қувваи РБ ногузир ба афзоиши энергияи ионҳо оварда мерасонад, ки ба дастгоҳҳои дар қафо осеб расонидан зарар мерасонад. вафли. Дар даҳсолаи охир, технологияи пайвасткунии иқтидор тарҳи якчанд манбаъҳои РБ-ро қабул кард, ки мутаносибан ба электродҳои болоӣ ва поёнӣ ё ҳарду ба электроди поёнӣ пайваст карда шудаанд.
Бо интихоб ва мувофиқ кардани басомадҳои гуногуни РБ, майдони электрод, фосила, мавод ва дигар параметрҳои асосӣ бо ҳамдигар ҳамоҳанг карда мешаванд, консентратсияи плазма ва энергияи ионҳоро то ҳадди имкон ҷудо кардан мумкин аст.
4.1.2 ICP
Этинги плазмаи ба таври индуктивӣ пайвастшуда ҷойгир кардани як ё якчанд маҷмӯи катҳои ба таъминоти барқи басомади радио дар болои камераи реаксия ё атрофи он ҷойгиршуда мебошад. Майдони магнитии алтернативӣ, ки тавассути ҷараёнҳои радиобасомади рагҳо тавлид мешавад, тавассути равзанаи диэлектрикӣ ба камераи реаксия ворид шуда, электронҳоро суръат мебахшад ва ба ин васила плазма тавлид мекунад. Дар схемаи соддакардашудаи эквиваленти (трансформатор) орам индуктивии печи ибтидоӣ ва плазма индуктивии печи дуюмдараҷа мебошад.
Ин усули пайвастшавӣ метавонад консентратсияи плазмаро ба даст орад, ки беш аз як фармоиши бузургтар аз пайвастшавии зарфият дар фишори паст аст. Илова бар ин, таъминоти барқи дуюми РБ ба ҷойгиршавии вафли ҳамчун як қувваи барқ пайваст карда мешавад, то энергияи бомбаборони ионҳоро таъмин кунад. Аз ин рӯ, консентратсияи ионҳо аз манбаи қувваи барқ ва энергияи ионҳо аз таъминоти барқ вобаста аст ва ба ин васила ба ҷудошавии амиқтари консентратсия ва энергия ноил мешавад.
4.2 Таҷҳизоти пошидани плазма
Тақрибан ҳама ҷӯйборҳо дар пошидани хушк мустақиман ё бавосита аз плазма тавлид мешаванд, аз ин рӯ, абрҳои хушкро аксар вақт etching плазма меноманд. Этинги плазма ба маънои васеъ як намуди плазма аст. Дар ду тарҳи барвақти реактори ҳамвор, яке аз он иборат аст, ки плитае, ки дар он вафли ҷойгир аст ва плитаи дигар ба манбаи РБ пайваст карда мешавад; дигараш баръакс аст. Дар тарҳи қаблӣ майдони плитаи заминӣ одатан аз майдони плитаи ба манбаи РБ пайвастшуда калонтар аст ва фишори газ дар реактор баланд аст. Гнлфодаи ионие, ки дар сатхи вафель ба вучуд омадааст, хеле тунук буда, вафель гуё дар плазма «таъмир карда шудааст». Эттинг асосан тавассути реаксияи химиявии байни зарраҳои фаъол дар плазма ва сатҳи маводи кандашуда анҷом дода мешавад. Энергияи бомбаборонкунии ионҳо хеле кам аст ва иштироки он дар сӯзишворӣ хеле кам аст. Ин тарроҳиро режими плазма коркард мекунанд. Дар тарҳи дигар, азбаски дараҷаи иштироки бомбаборони ионҳо нисбатан калон аст, онро реактивии ионҳои реактивӣ меноманд.
4.3 Таҷҳизоти ионҳои реактивӣ
Эттинги ионҳои реактивӣ (RIE) ба раванди абрешим дахл дорад, ки дар он зарраҳои фаъол ва ионҳои заряднок дар як вақт дар ин раванд иштирок мекунанд. Дар байни онҳо заррачаҳои фаъол асосан заррачаҳои нейтралӣ (инчунин бо номи радикалҳои озод маълуманд) мебошанд, ки консентратсияи баланд доранд (тақрибан аз 1% то 10% консентратсияи газ), ки ҷузъҳои асосии этантант мебошанд. Маҳсулоте, ки дар натиҷаи реаксияи кимиёвии байни онҳо ва маводи кандашуда ҳосил мешавад, ё ғайрифаъол мешавад ва мустақиман аз камераи реаксия истихроҷ карда мешавад ё дар сатҳи кандашуда ҷамъ мешавад; дар ҳоле ки ионҳои заряднок дар консентратсияи камтар (10-4 то 10-3 консентратсияи газ) қарор доранд ва онҳо тавассути майдони электрикии ғилофи ионҳо, ки дар сатҳи пластинка ба вуҷуд омадаанд, барои бомбаборон кардани сатҳи кандашуда суръат мебахшанд. Ду вазифаи асосии заррачаҳои заряднок мавҷуданд. Яке аз он аст, ки сохтори атомии маводи кандашуда вайрон карда шуда, ба ин васила суръати реаксияи зарраҳои фаъол бо он суръат мебахшад; дигараш бомбаборон кардан ва хориҷ кардани маҳсулоти реаксияи ҷамъшуда аст, то ки маводи кандашуда бо заррачаҳои фаъол пурра дар тамос бошад, то офариниш идома ёбад.
Азбаски ионҳо мустақиман дар реаксияи абрешим иштирок намекунанд (ё як қисми хеле камро ташкил медиҳанд, ба монанди бартараф кардани бомбаборони ҷисмонӣ ва пошидани бевоситаи кимиёвии ионҳои фаъол), ба таври қатъӣ, раванди дар боло зикршударо бояд бо ёрии ионҳо номида шавад. Номи etching ионҳои реактивӣ дақиқ нест, аммо он ҳоло ҳам истифода мешавад. Аввалин таҷҳизоти RIE дар солҳои 1980 ба истифода дода шуда буд. Аз сабаби истифодаи як таъминоти барқи РБ ва тарҳи нисбатан соддаи камераи реаксия, он дар робита бо суръати сурхшавӣ, якрангӣ ва интихобӣ маҳдудиятҳо дорад.
4.4 Таҷҳизоти такмилёфтаи майдони магнитии ионҳои реактивӣ
Таҷҳизоти MERIE (Magnetically Enhanced Reactive Ion Etching) як дастгоҳи кандакорӣ мебошад, ки тавассути илова кардани майдони магнитии DC ба дастгоҳи ҳамвор-панели RIE сохта шудааст ва барои баланд бардоштани суръати кандакорӣ пешбинӣ шудааст.
Таҷҳизоти MERIE дар миқёси васеъ дар солҳои 1990-ум ба истифода дода шуд, вақте ки таҷҳизоти ягонаи вафли ягона ба таҷҳизоти асосӣ дар саноат табдил ёфт. Камбудии бузургтарини таҷҳизоти MERIE дар он аст, ки нобаробарӣ дар фазоӣ тақсимоти консентратсияи плазма, ки аз майдони магнитӣ ба вуҷуд омадааст, боиси фарқияти ҷараён ё шиддат дар дастгоҳи микросхемаҳои интегралӣ мегардад ва ба ин васила боиси вайрон шудани дастгоҳ мегардад. Азбаски ин хисорот дар натиҷаи якхелаи фаврӣ ба амал меояд, гардиши майдони магнитӣ онро бартараф карда наметавонад. Вақте ки андозаи микросхемаҳои интегралӣ коҳиш меёбад, осеби дастгоҳи онҳо ба номутаносибии плазма бештар ҳассос мешавад ва технологияи баланд бардоштани суръати сӯзиш тавассути баланд бардоштани майдони магнитӣ тадриҷан бо технологияи реактивии ионҳои реактивии реактивии бисёрқабата РБ иваз карда шуд. аст, технологияи etching плазма capacitively ҷуфтшуда.
4.5 Таҷҳизоти коркарди плазмаи ба таври қобили қабул пайвастшуда
Таҷҳизоти абрешими плазма (CCP) як дастгоҳест, ки плазма дар камераи реаксия тавассути пайвасти иқтидорӣ тавассути истифодаи манбаи барқи басомади радио (ё DC) ба плитаи электрод тавлид мекунад ва барои сӯзишворӣ истифода мешавад. Принсипи пошидани он ба таҷҳизоти ионҳои реактивӣ монанд аст.
Диаграммаи схематикии соддакардашудаи таҷҳизоти etching CCP дар зер нишон дода шудааст. Он одатан ду ё се манбаи РБ-и басомадҳои гуногунро истифода мебарад ва баъзеҳо инчунин манбаъҳои доимии барқро истифода мебаранд. Басомади таъминоти барқи РБ 800kHz ~ 162MHz аст ва маъмулан истифодашаванда 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz ва 60MHz мебошанд. Сарчашмаҳои барқии РБ бо басомади 2 МГс ё 4 МГс одатан манбаи басомади пасти РБ номида мешаванд. Онҳо одатан ба электроди поёнӣ, ки дар он вафель ҷойгир аст, пайваст карда мешаванд. Онҳо дар идоракунии энергияи ионҳо самараноктаранд, аз ин рӯ онҳоро инчунин захираҳои барқи ғаразнок меноманд; Сарчашмаҳои барқии РБ бо басомадашон аз 27 МГс боло манбаҳои РБ номида мешаванд. Онҳо метавонанд ба электроди боло ё электроди поёнӣ пайваст карда шаванд. Онҳо дар назорати консентратсияи плазма самараноктаранд, аз ин рӯ онҳо инчунин манбаъҳои нерӯи барқ номида мешаванд. Таъмини қувваи RF 13MHz дар мобайн ҷойгир аст ва ба таври умум дорои ҳарду вазифаҳои дар боло зикршуда ҳисобида мешавад, аммо нисбатан заифтар аст. Аҳамият диҳед, ки гарчанде ки консентратсияи плазма ва энергияро дар доираи муайян тавассути қувваи манбаъҳои РБ-и басомадҳои гуногун танзим кардан мумкин аст (ба истилоҳ эффекти ҷудокунӣ), бинобар хусусиятҳои пайвастшавии конденсивӣ, онҳоро комилан мустақилона танзим ва идора кардан мумкин нест.
Тақсими энергияи ионҳо ба иҷрои муфассали etching ва осеби дастгоҳ таъсири назаррас дорад, аз ин рӯ таҳияи технология барои оптимизатсияи тақсимоти энергияи ион ба яке аз нуқтаҳои асосии таҷҳизоти пешрафтаи etching табдил ёфтааст. Дар айни замон, технологияҳое, ки дар истеҳсолот бомуваффақият истифода мешаванд, гардонандаи гибридии бисёрҷанбаи РФ, суперпозицияи доимии доимӣ, РБ дар якҷоягӣ бо набзи импулси DC ва баромади импулси синхронии РБ аз таъминоти барқи ғаразнок ва манбаи нерӯи барқро дар бар мегиранд.
Таҷҳизоти etching CCP яке аз ду намуди васеъ истифодашавандаи таҷҳизоти плазмаи пошхӯрӣ мебошад. Он асосан дар коркарди маводи диэлектрикӣ, аз қабили девори паҳлӯ ва ниқоби сахт дар марҳилаи пеши раванди чипи мантиқӣ, сӯрохии тамос дар марҳилаи миёна, лавҳаи мозаика ва алюминий дар марҳилаи қафо истифода мешавад. кандакорӣ кардани хандакҳои амиқ, сӯрохиҳои амиқ ва сӯрохиҳои тамос дар раванди чипи хотираи флеши 3D (барои мисол сохтори нитриди кремний/оксиди кремний).
Ду мушкили асосӣ ва самтҳои такмили таҷҳизоти CCP вуҷуд доранд. Аввалан, ҳангоми истифодаи энергияи бениҳоят баланди ионҳо, қобилияти пошидани сохторҳои таносуби баланд (ба монанди сӯрох ва чуқурии хотираи флеши 3D таносуби баландтар аз 50: 1-ро талаб мекунад). Усули кунунии зиёд кардани қувваи ғаразнок барои зиёд кардани энергияи ионҳо манбаъҳои барқи РБ-ро то 10,000 ватт истифода кардааст. Бо назардошти микдори зиёди гармии хосилшуда технологияи хунуккуни ва назорати харорати камераи реакциониро пайваста такмил додан лозим аст. Дуюм, бояд дар коркарди газҳои нави пошхӯрӣ пешрафт ба вуҷуд ояд, то ки масъалаи қобилияти пошидан ба таври куллӣ ҳал карда шавад.
4.6 Таҷҳизоти индуктивии пайвастшудаи плазма
Таҷҳизоти буридани плазмаи ба таври индуктивӣ пайвастшуда (ICP) дастгоҳест, ки энергияи манбаи нерӯи басомади радиоро ба камераи реаксия дар шакли майдони магнитӣ тавассути катраи индукторӣ пайваст мекунад ва ба ин васила плазма барои пошидан тавлид мекунад. Принсипи etching он инчунин ба etching ионҳои реактивии умумӣ тааллуқ дорад.
Ду намуди асосии тарҳҳои манбаи плазма барои таҷҳизоти etching ICP вуҷуд доранд. Яке аз онҳо технологияи плазмаи трансформатории пайвастшуда (TCP) мебошад, ки аз ҷониби Lam Research таҳия ва истеҳсол шудааст. Гӯшти индуктории он дар ҳавопаймои равзанаи диэлектрикӣ дар болои камераи реаксия ҷойгир карда шудааст. Сигнали 13,56 МГс РБ майдони магнитии алтернативӣ ба вуҷуд меорад, ки ба равзанаи диэлектрикӣ перпендикуляр аст ва бо меҳвари чарх ҳамчун марказ ба таври радиатсионӣ ҷудо мешавад.
Майдони магнитӣ тавассути равзанаи диэлектрикӣ ба камераи реаксия ворид мешавад ва майдони магнитии тағйирёбанда майдони электрикии алтернативӣ дар баробари равзанаи диэлектрикӣ дар камераи реаксияро тавлид мекунад ва ба ин васила ба диссоциатсияи гази афшурда ва тавлиди плазма ноил мешавад. Азбаски ин принсипро метавон ҳамчун трансформатор бо печи индукторӣ ҳамчун печи аввалия ва плазмаро дар камераи реаксия ҳамчун печи дуюмдараҷа фаҳмидан мумкин аст, аз ин рӯ, etching ICP номида мешавад.
Бартарии асосии технологияи TCP дар он аст, ки сохтор ба осонӣ васеъ карда мешавад. Масалан, аз вафли 200 мм то вафли 300 мм, TCP метавонад бо зиёд кардани андозаи ғалтаки якхела эффектро нигоҳ дорад.
Тарҳи дигари манбаи плазма технологияи ҷудошудаи манбаи плазма (DPS) мебошад, ки аз ҷониби Applied Materials, Inc. аз Иёлоти Муттаҳида таҳия ва истеҳсол шудааст. Гӯшти индуктори он дар равзанаи диэлектрики нимсфера ба таври сеченака печонида шудааст. Принсипи тавлиди плазма ба технологияи дар боло зикршудаи TCP монанд аст, аммо самаранокии диссоциатсияи газ нисбатан баланд аст, ки барои ба даст овардани консентратсияи баландтари плазма мусоидат мекунад.
Азбаски самаранокии пайвастшавии индуктивӣ барои тавлиди плазма нисбат ба пайвастшавии иқтидор баландтар аст ва плазма асосан дар минтақаи наздик ба равзанаи диэлектрикӣ тавлид мешавад, консентратсияи плазмаи он асосан бо қувваи манбаи қувваи ба индуктор пайвастшуда муайян карда мешавад. катир, ва энергияи ион дар ғилоф ion дар рӯи вафли асосан бо қувваи таъминоти барқи ғаразнок муайян карда мешавад, аз ин рӯ, консентратсияи ва энергияи ионҳоро мустақилона назорат кардан мумкин аст ва ба ин васила ба ҷудошавӣ ноил мешавад.
Таҷҳизоти etching ICP яке аз ду намуди васеъ истифодашавандаи таҷҳизоти плазмаи тайбрӣ мебошад. Он асосан барои буридани хандакҳои пасти кремний, германий (Ge), сохторҳои дарвозаи полисиликонӣ, сохторҳои дарвозаи металлӣ, кремнийи фишурдашуда (Strained-Si), симҳои металлӣ, пӯлодҳои металлӣ (Pads), мозаикаҳои металлии ниқобҳои сахт ва равандҳои гуногун дар технологияи тасвири сершумор.
Илова бар ин, бо афзоиши микросхемаҳои интегралии сеченака, сенсорҳои тасвирии CMOS ва системаҳои микроэлектромеханикӣ (MEMS), инчунин афзоиши босуръати истифодаи тавассути силикон тавассути vias (TSV), сӯрохиҳои калонҳаҷм ва амиқи кремний бо морфологияҳои гуногун, бисёр истеҳсолкунандагон таҷҳизоти etching, ки махсус барои ин барномаҳо таҳия шудаанд, ба кор андохтаанд. Хусусиятҳои он умқи баланди кандакорӣ (даҳҳо ва ҳатто садҳо микрон) мебошанд, аз ин рӯ он асосан дар зери ҷараёни баланди газ, фишори баланд ва шароити нерӯи баланд кор мекунад.
————————————————————————————————————————————————————————————————— ————————————
Semicera метавонад таъмин намоядқисмҳои графитӣ, ҳисси нарм/сахт, қисмҳои карбиди кремний, Қисмҳои карбиди кремний CVD, ваҚисмҳои пӯшонидашудаи SiC/TaCбо дар давоми 30 руз.
Агар шумо ба маҳсулоти нимноқилҳои дар боло зикршуда таваҷҷӯҳ дошта бошед,лутфан шарм надоред, ки бори аввал бо мо тамос гиред.
Тел: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Вақти фиристодан: 31-уми август-2024