Fil-proċess tal-manifattura tas-semikondutturi,inċiżjoniit-teknoloġija hija proċess kritiku li jintuża biex jitneħħew b'mod preċiż materjali mhux mixtieqa fuq is-sottostrat biex jiffurmaw mudelli ta 'ċirkwiti kumplessi. Dan l-artikolu se jintroduċi żewġ teknoloġiji mainstream ta 'inċiżjoni fid-dettall - inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod abilità (CCP) u inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod induttiv (ICP), u jesploraw l-applikazzjonijiet tagħhom fl-inċiżjoni materjali differenti.
Inċiżjoni tal-plażma akkoppjata kapaċità (CCP)
L-inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod kapaċità (CCP) tinkiseb billi jiġi applikat vultaġġ RF għal żewġ elettrodi tal-pjanċa paralleli permezz ta 'matcher u capacitor li jimblokka DC. Iż-żewġ elettrodi u l-plażma flimkien jiffurmaw kapaċitatur ekwivalenti. F'dan il-proċess, il-vultaġġ RF jifforma għant kapaċità ħdejn l-elettrodu, u l-konfini tal-għant jinbidel bl-oxxillazzjoni rapida tal-vultaġġ. Meta l-elettroni jilħqu din il-kisja li tinbidel malajr, huma riflessi u jiksbu enerġija, li mbagħad tixpruna d-dissoċjazzjoni jew l-jonizzazzjoni tal-molekuli tal-gass biex jiffurmaw plażma. L-inċiżjoni CCP hija ġeneralment applikata għal materjali b'enerġija ta 'bond kimiku ogħla, bħal dielettriċi, iżda minħabba r-rata ta' inċiżjoni aktar baxxa tagħha, hija adattata għal applikazzjonijiet li jeħtieġu kontroll fin.
Inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod induttiv (ICP)
Plażma akkoppjata b'mod induttivinċiżjoni(ICP) hija bbażata fuq il-prinċipju li kurrent alternanti jgħaddi minn kolja biex jiġġenera kamp manjetiku indott. Taħt l-azzjoni ta 'dan il-kamp manjetiku, l-elettroni fil-kamra tar-reazzjoni huma aċċellerati u jkomplu jaċċelleraw fil-kamp elettriku indott, eventwalment jaħbtu mal-molekuli tal-gass ta' reazzjoni, u jikkawżaw li l-molekuli jiddissoċjaw jew jojonizzaw u jiffurmaw plażma. Dan il-metodu jista 'jipproduċi rata għolja ta' jonizzazzjoni u jippermetti li d-densità tal-plażma u l-enerġija tal-bumbardament jiġu aġġustati b'mod indipendenti, li jagħmelInċiżjoni ICPadattat ħafna għall-inċiżjoni ta 'materjali b'enerġija baxxa ta' rabta kimika, bħal silikon u metall. Barra minn hekk, it-teknoloġija ICP tipprovdi wkoll uniformità aħjar u rata ta 'inċiżjoni.
1. Inċiżjoni tal-metall
L-inċiżjoni tal-metall tintuża prinċipalment għall-ipproċessar ta 'interkonnessjonijiet u wajers tal-metall b'ħafna saffi. Ir-rekwiżiti tiegħu jinkludu: rata għolja ta 'inċiżjoni, selettività għolja (akbar minn 4:1 għas-saff tal-maskra u akbar minn 20:1 għad-dielettriku tas-saff ta' bejn is-saffi), uniformità għolja ta 'inċiżjoni, kontroll tajjeb tad-dimensjoni kritika, ebda ħsara fil-plażma, inqas kontaminanti residwi, u ebda korrużjoni għall-metall. L-inċiżjoni tal-metall normalment tuża tagħmir ta 'inċiżjoni tal-plażma akkoppjat b'mod induttiv.
•Inċiżjoni tal-aluminju: L-aluminju huwa l-aktar materjal importanti tal-wajer fl-istadji tan-nofs u ta 'wara tal-manifattura taċ-ċippa, bil-vantaġġi ta' reżistenza baxxa, depożizzjoni faċli u inċiżjoni. L-inċiżjoni tal-aluminju normalment tuża plażma ġġenerata mill-gass tal-klorur (bħal Cl2). L-aluminju jirreaġixxi mal-kloru biex jipproduċi klorur tal-aluminju volatili (AlCl3). Barra minn hekk, alidi oħra bħal SiCl4, BCl3, BBr3, CCl4, CHF3, eċċ jistgħu jiġu miżjuda biex jitneħħa s-saff ta 'ossidu fuq il-wiċċ ta' l-aluminju biex jiġi żgurat l-inċiżjoni normali.
• Tungstenu inċiżjoni: Fi strutturi ta 'interkonnessjoni tal-wajer tal-metall b'ħafna saffi, tungstenu huwa l-metall prinċipali użat għall-interkonnessjoni tas-sezzjoni tan-nofs taċ-ċippa. Gassijiet ibbażati fuq il-fluworin jew ibbażati fuq il-klorin jistgħu jintużaw biex inċiżi tungstenu tal-metall, iżda gassijiet ibbażati fuq il-fluworin għandhom selettività fqira għall-ossidu tas-silikon, filwaqt li gassijiet ibbażati fuq il-klorin (bħal CCl4) għandhom selettività aħjar. In-nitroġenu ġeneralment jiżdied mal-gass ta 'reazzjoni biex tinkiseb selettività għolja tal-kolla tal-inċiżjoni, u jiżdied l-ossiġnu biex titnaqqas id-depożizzjoni tal-karbonju. L-inċiżjoni tat-tungstenu b'gass ibbażat fuq il-kloru tista 'tikseb inċiżjoni anisotropika u selettività għolja. Il-gassijiet użati fl-inċiżjoni niexfa tat-tungstenu huma prinċipalment SF6, Ar u O2, li fosthom SF6 jista 'jiġi dekompost fil-plażma biex jipprovdi atomi tal-fluworin u tungstenu għal reazzjoni kimika biex tipproduċi fluworidu.
• Inċiżjoni tan-nitrur tat-titanju: Nitrur tat-titanju, bħala materjal tal-maskra iebes, jissostitwixxi n-nitrur tas-silikon tradizzjonali jew maskra tal-ossidu fil-proċess tad-damasken doppju. L-inċiżjoni tan-nitrur tat-titanju tintuża prinċipalment fil-proċess tal-ftuħ tal-maskra iebsa, u l-prodott ewlieni ta 'reazzjoni huwa TiCl4. Is-selettività bejn il-maskra tradizzjonali u s-saff dielettriku b'livell baxx ta 'k mhix għolja, li twassal għad-dehra tal-profil f'forma ta' ark fuq il-quċċata tas-saff dielettriku b'livell baxx ta 'k u l-espansjoni tal-wisa' tal-kanal wara l-inċiżjoni. L-ispazjar bejn il-linji tal-metall depożitati huwa żgħir wisq, li huwa suxxettibbli għal tnixxija ta 'pont jew tqassim dirett.
2. Inċiżjoni tal-iżolatur
L-oġġett tal-inċiżjoni tal-iżolatur huwa ġeneralment materjali dielettriċi bħal dijossidu tas-silikon jew nitrur tas-silikon, li jintużaw ħafna biex jiffurmaw toqob ta 'kuntatt u toqob tal-kanal biex jgħaqqdu saffi ta' ċirkwit differenti. L-inċiżjoni dielettrika normalment tuża etcher ibbażat fuq il-prinċipju ta 'inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod abilità.
• Inċiżjoni tal-plażma tal-film tad-dijossidu tas-silikon: Il-film tad-dijossidu tas-silikon huwa ġeneralment inċiż bl-użu ta 'gassijiet tal-inċiżjoni li fihom il-fluworin, bħal CF4, CHF3, C2F6, SF6 u C3F8. Il-karbonju li jinsab fil-gass tal-inċiżjoni jista 'jirreaġixxi mal-ossiġnu fis-saff tal-ossidu biex jipproduċi prodotti sekondarji CO u CO2, u b'hekk ineħħi l-ossiġnu fis-saff tal-ossidu. CF4 huwa l-gass tal-inċiżjoni l-aktar użat komunement. Meta CF4 jaħbat ma 'elettroni ta' enerġija għolja, jiġu prodotti diversi joni, radikali, atomi u radikali ħielsa. Ir-radikali ħielsa mill-fluworin jistgħu jirreaġixxu kimikament ma' SiO2 u Si biex jipproduċu tetrafluworidu tas-silikon volatili (SiF4).
• Inċiżjoni tal-plażma tal-film tan-nitrur tas-silikon: Il-film tan-nitrur tas-silikon jista 'jiġi nċiżi bl-użu ta' inċiżjoni tal-plażma b'gass imħallat CF4 jew CF4 (b'O2, SF6 u NF3). Għall-film Si3N4, meta l-plażma CF4-O2 jew plażma tal-gass oħra li fiha atomi F tintuża għall-inċiżjoni, ir-rata tal-inċiżjoni tan-nitrur tas-silikon tista 'tilħaq 1200Å/min, u s-selettività tal-inċiżjoni tista' tkun għolja daqs 20:1. Il-prodott ewlieni huwa tetrafluworidu tas-silikon volatili (SiF4) li huwa faċli biex jiġi estratt.
4. Inċiżjoni tas-silikon tal-kristall wieħed
L-inċiżjoni tas-silikon ta 'kristall wieħed tintuża prinċipalment biex tifforma iżolament ta' trinka baxx (STI). Dan il-proċess ġeneralment jinkludi proċess ta 'avvanz u proċess ewlieni ta' inċiżjoni. Il-proċess ta 'avvanz juża gass SiF4 u NF biex ineħħi s-saff ta' ossidu fuq il-wiċċ tas-silikon kristall wieħed permezz ta 'bumbardament qawwi tal-joni u l-azzjoni kimika ta' elementi tal-fluworin; l-inċiżjoni prinċipali juża bromur tal-idroġenu (HBr) bħala l-inċiżjoni prinċipali. Ir-radikali tal-bromin dekomposti minn HBr fl-ambjent tal-plażma jirreaġixxu mas-silikon biex jiffurmaw tetrabromide tas-silikon volatili (SiBr4), u b'hekk ineħħu s-silikon. L-inċiżjoni tas-silikon tal-kristall wieħed normalment tuża magna tal-inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod induttiv.
5. Polysilicon Inċiżjoni
L-inċiżjoni tal-polysilicon hija waħda mill-proċessi ewlenin li jiddetermina d-daqs tal-bieb tat-transisters, u d-daqs tal-bieb jaffettwa direttament il-prestazzjoni ta 'ċirkwiti integrati. L-inċiżjoni tal-polysilicon teħtieġ proporzjon tajjeb ta 'selettività. Gassijiet aloġeni bħall-kloru (Cl2) huma ġeneralment użati biex jiksbu inċiżjoni anisotropika, u għandhom proporzjon tajjeb ta 'selettività (sa 10:1). Gassijiet ibbażati fuq il-bromu bħall-bromur tal-idroġenu (HBr) jistgħu jiksbu proporzjon ta 'selettività ogħla (sa 100:1). Taħlita ta 'HBr bil-kloru u l-ossiġnu tista' żżid ir-rata ta 'inċiżjoni. Il-prodotti ta 'reazzjoni ta' gass aloġenu u silikon huma depożitati fuq il-ħitan tal-ġenb biex ikollhom rwol protettiv. L-inċiżjoni tal-polysilicon normalment tuża magna tal-inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod induttiv.
Kemm jekk huwiex inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod abilità jew inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod induttiv, kull wieħed għandu l-vantaġġi uniċi u l-karatteristiċi tekniċi tiegħu stess. L-għażla ta 'teknoloġija ta' inċiżjoni xierqa tista 'mhux biss ittejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni, iżda tiżgura wkoll ir-rendiment tal-prodott finali.
Ħin tal-post: Nov-12-2024