Introduzzjoni waħda
L-inċiżjoni fil-proċess tal-manifattura taċ-ċirkwit integrat hija maqsuma fi:
-Inċiżjoni mxarrba;
-Inċiżjoni niexfa.
Fil-jiem bikrija, l-inċiżjoni mxarrba kienet użata ħafna, iżda minħabba l-limitazzjonijiet tagħha fil-kontroll tal-wisa 'tal-linja u d-direzzjonalità tal-inċiżjoni, ħafna mill-proċessi wara 3μm jużaw inċiżjoni niexfa. L-inċiżjoni mxarrba tintuża biss biex tneħħi ċerti saffi ta 'materjal speċjali u residwi nodfa.
L-inċiżjoni niexfa tirreferi għall-proċess ta 'użu ta' etchants kimiċi gassużi biex jirreaġixxu ma 'materjali fuq il-wejfer biex jitneħħa l-parti tal-materjal li għandu jitneħħa u jiffurmaw prodotti ta' reazzjoni volatili, li mbagħad jiġu estratti mill-kamra tar-reazzjoni. Etchant ġeneralment jiġi ġġenerat direttament jew indirettament mill-plażma tal-gass tal-inċiżjoni, għalhekk l-inċiżjoni niexfa tissejjaħ ukoll inċiżjoni tal-plażma.
1.1 Plażma
Il-plażma hija gass fi stat jonizzat dgħajjef iffurmat minn skariku li jkandi ta 'gass ta' inċiżjoni taħt l-azzjoni ta 'kamp elettromanjetiku estern (bħal iġġenerat minn provvista ta' enerġija ta 'frekwenza tar-radju). Jinkludi elettroni, joni u partiċelli attivi newtrali. Fost dawn, partiċelli attivi jistgħu jirreaġixxu direttament kimikament mal-materjal inċiż biex jiksbu inċiżjoni, iżda din ir-reazzjoni kimika pura normalment isseħħ biss f'numru żgħir ħafna ta 'materjali u mhix direzzjonali; meta l-joni jkollhom ċerta enerġija, jistgħu jiġu nċiżi permezz ta 'sputtering fiżiku dirett, iżda r-rata ta' inċiżjoni ta 'din ir-reazzjoni fiżika pura hija estremament baxxa u s-selettività hija fqira ħafna.
Il-biċċa l-kbira tal-inċiżjoni tal-plażma titlesta bil-parteċipazzjoni ta 'partiċelli attivi u joni fl-istess ħin. F'dan il-proċess, il-bumbardament tal-joni għandu żewġ funzjonijiet. Wieħed huwa li jeqirdu r-rabtiet atomiċi fuq il-wiċċ tal-materjal inċiż, u b'hekk tiżdied ir-rata li biha partiċelli newtrali jirreaġixxu miegħu; l-ieħor huwa li knock off-prodotti ta 'reazzjoni depożitati fuq l-interface ta' reazzjoni biex tiffaċilita l-inċiżjoni biex tikkuntattja bis-sħiħ il-wiċċ tal-materjal inċiż, sabiex l-inċiżjoni tkompli.
Il-prodotti ta 'reazzjoni depożitati fuq il-ħitan tal-ġnub ta' l-istruttura nċiżi ma jistgħux jitneħħew b'mod effettiv permezz ta 'bumbardament joniku direzzjonali, u b'hekk jimblokka l-inċiżjoni tal-ħitan tal-ġenb u jiffurmaw inċiżjoni anisotropika.
It-tieni proċess ta 'inċiżjoni
2.1 Inċiżjoni u Tindif imxarrab
L-inċiżjoni mxarrba hija waħda mill-aktar teknoloġiji bikrija użati fil-manifattura ta 'ċirkwiti integrati. Għalkemm il-biċċa l-kbira tal-proċessi ta 'inċiżjoni mxarrba ġew sostitwiti minn inċiżjoni niexfa anisotropika minħabba l-inċiżjoni iżotropika tagħha, xorta għandha rwol importanti fit-tindif ta' saffi mhux kritiċi ta 'daqsijiet akbar. Speċjalment fl-inċiżjoni tar-residwi tat-tneħħija ta 'l-ossidu u t-tqaxxir epidermali, huwa aktar effettiv u ekonomiku minn inċiżjoni niexfa.
L-oġġetti ta 'inċiżjoni mxarrba jinkludu prinċipalment ossidu tas-silikon, nitrur tas-silikon, silikon kristall wieħed u silikon polikristallin. L-inċiżjoni mxarrba ta 'l-ossidu tas-silikon normalment tuża l-aċidu idrofluworiku (HF) bħala t-trasportatur kimiku ewlieni. Sabiex titjieb is-selettività, fil-proċess jintuża l-aċidu idrofluworiku dilwit imbuffer bil-fluworidu tal-ammonju. Sabiex tinżamm l-istabbiltà tal-valur tal-pH, jista 'jiġi miżjud ammont żgħir ta' aċidu qawwi jew elementi oħra. L-ossidu tas-silikon drogat huwa aktar faċilment imsadda minn ossidu tas-silikon pur. L-istrippjar kimiku imxarrab jintuża prinċipalment biex jitneħħa l-fotoreżist u l-maskra iebsa (nitrur tas-silikon). L-aċidu fosforiku sħun (H3PO4) huwa l-likwidu kimiku ewlieni użat għat-tqaxxir kimiku imxarrab biex jitneħħa n-nitrur tas-silikon, u għandu selettività tajba għall-ossidu tas-silikon.
It-tindif bl-imxarrab huwa simili għall-inċiżjoni mxarrba, u prinċipalment ineħħi s-sustanzi li jniġġsu fuq il-wiċċ tal-wejfers tas-silikon permezz ta 'reazzjonijiet kimiċi, inklużi partiċelli, materja organika, metalli u ossidi. Il-mainstream wet cleaning huwa metodu kimiku imxarrab. Għalkemm it-tindif niexef jista 'jissostitwixxi ħafna metodi ta' tindif imxarrab, m'hemm l-ebda metodu li jista 'jissostitwixxi kompletament it-tindif bl-imxarrab.
Sustanzi kimiċi komunement użati għat-tindif bl-imxarrab jinkludu aċidu sulfuriku, aċidu idrokloriku, aċidu idrofluworiku, aċidu fosforiku, perossidu tal-idroġenu, idrossidu tal-ammonju, fluworidu tal-ammonju, eċċ. F'applikazzjonijiet prattiċi, kimika waħda jew aktar huma mħallta ma 'ilma dejonizzat f'ċertu proporzjon kif meħtieġ biex jiffurmaw soluzzjoni tat-tindif, bħal SC1, SC2, DHF, BHF, eċċ.
It-tindif ħafna drabi jintuża fil-proċess qabel id-depożizzjoni tal-film tal-ossidu, minħabba li l-preparazzjoni tal-film tal-ossidu għandha titwettaq fuq wiċċ tal-wejfer tas-silikon assolutament nadif. Il-proċess komuni tat-tindif tal-wejfer tas-silikon huwa kif ġej:
2.2 Inċiżjoni Niexfa and Tindif
2.2.1 Inċiżjoni Niexfa
L-inċiżjoni niexfa fl-industrija tirreferi prinċipalment għall-inċiżjoni tal-plażma, li tuża plażma b'attività mtejba biex tqabbad sustanzi speċifiċi. Is-sistema tat-tagħmir fi proċessi ta 'produzzjoni fuq skala kbira tuża plażma mhux ekwilibriju b'temperatura baxxa.
L-inċiżjoni tal-plażma tuża prinċipalment żewġ modi ta 'skariku: skarigu akkoppjat abilità u skariku akkoppjat induttiv
Fil-modalità ta 'skarika akkoppjata b'mod abilità: il-plażma hija ġġenerata u miżmuma f'żewġ capacitors tal-pjanċa parallela minn provvista ta' enerġija ta 'frekwenza tar-radju esterna (RF). Il-pressjoni tal-gass hija ġeneralment diversi millitorr għal għexieren ta 'millitorr, u r-rata ta' jonizzazzjoni hija inqas minn 10-5. Fil-mod ta 'skarigu akkoppjat induttiv: ġeneralment fi pressjoni tal-gass aktar baxxa (għexieren ta' millitorr), il-plażma hija ġġenerata u miżmuma minn enerġija ta 'input akkoppjata induttivament. Ir-rata ta 'jonizzazzjoni hija ġeneralment akbar minn 10-5, għalhekk tissejjaħ ukoll plażma ta' densità għolja. Sorsi ta 'plażma ta' densità għolja jistgħu jinkisbu wkoll permezz ta 'reżonanza ta' ċiklotron elettroniku u skariku tal-mewġ ta 'ċikotroni. Plażma ta 'densità għolja tista' tottimizza r-rata tal-inċiżjoni u s-selettività tal-proċess tal-inċiżjoni filwaqt li tnaqqas il-ħsara tal-inċiżjoni billi tikkontrolla b'mod indipendenti l-fluss tal-joni u l-enerġija tal-bumbardament tal-joni permezz ta 'provvista ta' enerġija esterna RF jew microwave u provvista ta 'enerġija bias RF fuq is-sottostrat.
Il-proċess ta 'inċiżjoni niexef huwa kif ġej: il-gass ta' l-inċiżjoni jiġi injettat fil-kamra tar-reazzjoni tal-vakwu, u wara li l-pressjoni fil-kamra tar-reazzjoni tiġi stabbilizzata, il-plażma tiġi ġġenerata permezz ta 'skariku ta' glow frekwenza tar-radju; wara li jiġi milqut minn elettroni ta 'veloċità għolja, jiddekomponi biex jipproduċi radikali ħielsa, li jxerrdu mal-wiċċ tas-sottostrat u jiġu adsorbiti. Taħt l-azzjoni tal-bumbardament tal-jone, ir-radikali ħielsa adsorbiti jirreaġixxu ma 'atomi jew molekuli fuq il-wiċċ tas-sottostrat biex jiffurmaw prodotti sekondarji gassużi, li huma skarikati mill-kamra tar-reazzjoni. Il-proċess jidher fil-figura li ġejja:
Proċessi ta 'inċiżjoni niexfa jistgħu jinqasmu fl-erba' kategoriji li ġejjin:
(1)Inċiżjoni fiżika sputtering: Jiddependi prinċipalment fuq il-joni enerġetiċi fil-plażma biex jibbumbardja l-wiċċ tal-materjal inċiż. In-numru ta 'atomi sputtered jiddependi fuq l-enerġija u l-angolu tal-partiċelli inċidentali. Meta l-enerġija u l-angolu jibqgħu mhux mibdula, ir-rata ta 'sputtering ta' materjali differenti ġeneralment tvarja minn 2 sa 3 darbiet biss, għalhekk m'hemm l-ebda selettività. Il-proċess ta 'reazzjoni huwa prinċipalment anisotropiku.
(2)Inċiżjoni kimika: Il-plażma tipprovdi atomi u molekuli ta 'inċiżjoni fil-fażi tal-gass, li jirreaġixxu kimikament mal-wiċċ tal-materjal biex jipproduċu gassijiet volatili. Din ir-reazzjoni purament kimika għandha selettività tajba u turi karatteristiċi iżotropiċi mingħajr ma tikkunsidra l-istruttura tal-kannizzata.
Per eżempju: Si (solidu) + 4F → SiF4 (gass), photoresist + O (gass) → CO2 (gass) + H2O (gass)
(3)Inċiżjoni mmexxija mill-enerġija tal-joni: Il-joni huma t-tnejn partiċelli li jikkawżaw inċiżjoni u partiċelli li jġorru l-enerġija. L-effiċjenza tal-inċiżjoni ta 'tali partiċelli li jġorru l-enerġija hija aktar minn ordni ta' kobor wieħed ogħla minn dik ta 'inċiżjoni fiżika jew kimika sempliċi. Fost dawn, l-ottimizzazzjoni tal-parametri fiżiċi u kimiċi tal-proċess hija l-qalba tal-kontroll tal-proċess tal-inċiżjoni.
(4)Inċiżjoni komposti tal-barriera tal-jone: Tirreferi prinċipalment għall-ġenerazzjoni ta 'saff protettiv ta' barriera tal-polimeru minn partiċelli komposti matul il-proċess ta 'inċiżjoni. Il-plażma teħtieġ tali saff protettiv biex tipprevjeni r-reazzjoni tal-inċiżjoni tal-ħitan tal-ġnub matul il-proċess tal-inċiżjoni. Pereżempju, iż-żieda ta 'C ma' Cl u Cl2 inċiżjoni tista 'tipproduċi saff kompost tal-klorokarbon waqt l-inċiżjoni biex tipproteġi l-ħitan tal-ġenb milli jiġu nċiżi.
2.2.1 Tindif niexef
Tindif niexef jirreferi prinċipalment għat-tindif tal-plażma. Il-jonji fil-plażma jintużaw biex jibbumbardjaw il-wiċċ li jrid jitnaddaf, u l-atomi u l-molekuli fl-istat attivat jinteraġixxu mal-wiċċ li jrid jitnaddaf, sabiex ineħħu u jirmied il-fotoreżist. B'differenza mill-inċiżjoni niexfa, il-parametri tal-proċess tat-tindif niexef ġeneralment ma jinkludux selettività direzzjonali, għalhekk id-disinn tal-proċess huwa relattivament sempliċi. Fi proċessi ta 'produzzjoni fuq skala kbira, gassijiet ibbażati fuq il-fluworin, ossiġnu jew idroġenu jintużaw prinċipalment bħala l-korp ewlieni tal-plażma ta' reazzjoni. Barra minn hekk, iż-żieda ta 'ċertu ammont ta' plażma argon tista 'ttejjeb l-effett tal-bumbardament tal-jone, u b'hekk ittejjeb l-effiċjenza tat-tindif.
Fil-proċess tat-tindif niexef tal-plażma, normalment jintuża l-metodu tal-plażma remota. Dan għaliex fil-proċess tat-tindif, huwa ttamat li jitnaqqas l-effett tal-bumbardament tal-joni fil-plażma biex jikkontrolla l-ħsara kkawżata mill-bumbardament tal-joni; u r-reazzjoni msaħħa ta 'radikali ħielsa kimiċi tista' ttejjeb l-effiċjenza tat-tindif. Plażma remota tista 'tuża microwaves biex tiġġenera plażma stabbli u ta' densità għolja barra l-kamra tar-reazzjoni, li tiġġenera numru kbir ta 'radikali ħielsa li jidħlu fil-kamra tar-reazzjoni biex tinkiseb ir-reazzjoni meħtieġa għat-tindif. Ħafna mis-sorsi tal-gass tat-tindif niexef fl-industrija jużaw gassijiet ibbażati fuq il-fluworin, bħal NF3, u aktar minn 99% ta 'NF3 huwa dekompost fil-plażma microwave. M'hemm kważi l-ebda effett ta 'bumbardament tal-jone fil-proċess ta' tindif niexef, għalhekk huwa ta 'benefiċċju li tipproteġi l-wejfer tas-silikon mill-ħsara u testendi l-ħajja tal-kamra tar-reazzjoni.
Tliet tagħmir imxarrab ta 'inċiżjoni u tindif
3.1 Magna tat-tindif tal-wejfer tat-tip tank
Il-magna tat-tindif tal-wejfer tat-tip ħawt hija magħmula prinċipalment minn modulu tat-trasmissjoni tal-kaxxa tat-trasferiment tal-wejfer li jinfetaħ minn quddiem, modulu tat-trażmissjoni tat-tagħbija/ħatt tal-wejfer, modulu tad-dħul tal-arja tal-egżost, modulu tat-tank tal-likwidu kimiku, modulu tat-tank tal-ilma dejonizzat, tank tat-tnixxif modulu u modulu ta 'kontroll. Jista 'jnaddaf kaxxi multipli ta' wejfers fl-istess ħin u jista 'jikseb dry-in u dry-out ta' wejfers.
3.2 Trench Wafer Etcher
3.3 Tagħmir Uniku għall-Ipproċessar Wet Wet
Skont skopijiet ta 'proċess differenti, tagħmir ta' proċess imxarrab wafer wieħed jista 'jinqasam fi tliet kategoriji. L-ewwel kategorija hija tagħmir tat-tindif ta 'wejfer wieħed, li l-miri tat-tindif tiegħu jinkludu partiċelli, materja organika, saff ta' ossidu naturali, impuritajiet tal-metall u sustanzi oħra li jniġġsu; it-tieni kategorija hija tagħmir wieħed għall-għorik tal-wejfer, li l-għan ewlieni tiegħu tal-proċess huwa li jitneħħew partiċelli fuq il-wiċċ tal-wejfer; it-tielet kategorija hija tagħmir ta 'inċiżjoni ta' wejfer wieħed, li jintuża prinċipalment biex jitneħħew films irqaq. Skont skopijiet ta 'proċess differenti, it-tagħmir tal-inċiżjoni tal-wejfer wieħed jista' jinqasam f'żewġ tipi. L-ewwel tip huwa tagħmir ta 'inċiżjoni ħafifa, li jintuża prinċipalment biex jitneħħew saffi ta' ħsara tal-film tal-wiċċ ikkawżati minn impjantazzjoni ta 'jone ta' enerġija għolja; it-tieni tip huwa tagħmir għat-tneħħija tas-saff ta 'sagrifiċċju, li huwa prinċipalment użat biex jitneħħew saffi ta' barriera wara tnaqqija tal-wejfer jew illustrar mekkaniku kimiku.
Mill-perspettiva tal-arkitettura ġenerali tal-magni, l-arkitettura bażika tat-tipi kollha ta 'tagħmir ta' proċess imxarrab b'wejfer wieħed hija simili, ġeneralment tikkonsisti f'sitt partijiet: qafas prinċipali, sistema ta 'trasferiment tal-wejfer, modulu tal-kamra, modulu ta' provvista u trasferiment ta 'likwidu kimiku, sistema ta' softwer u modulu ta 'kontroll elettroniku.
3.4 Tagħmir għat-Tindif Wafer Uniku
It-tagħmir tat-tindif tal-wejfer wieħed huwa ddisinjat ibbażat fuq il-metodu tradizzjonali tat-tindif RCA, u l-għan tal-proċess tiegħu huwa li jitnaddfu partiċelli, materja organika, saff ta 'ossidu naturali, impuritajiet tal-metall u sustanzi oħra li jniġġsu. F'termini ta 'applikazzjoni tal-proċess, tagħmir tat-tindif ta' wejfer wieħed bħalissa huwa użat ħafna fil-proċessi ta 'quddiem u ta' wara tal-manifattura ta 'ċirkwiti integrati, inkluż tindif qabel u wara l-formazzjoni tal-film, tindif wara l-inċiżjoni tal-plażma, tindif wara l-impjantazzjoni tal-joni, tindif wara l-kimika illustrar mekkaniku, u tindif wara d-depożizzjoni tal-metall. Ħlief għall-proċess ta 'aċidu fosforiku b'temperatura għolja, it-tagħmir tat-tindif ta' wejfer wieħed huwa bażikament kompatibbli mal-proċessi kollha tat-tindif.
3.5 Tagħmir Uniku tal-Inċiżjoni tal-Wejfer
L-iskop tal-proċess tat-tagħmir tal-inċiżjoni tal-wejfer wieħed huwa prinċipalment inċiżjoni tal-film irqiq. Skont l-iskop tal-proċess, jista 'jinqasam f'żewġ kategoriji, jiġifieri, tagħmir ta' inċiżjoni ħafifa (użat biex jitneħħa s-saff tal-ħsara tal-film tal-wiċċ ikkawżat minn impjantazzjoni ta 'jone ta' enerġija għolja) u tagħmir għat-tneħħija tas-saff ta 'sagrifiċċju (użat biex jitneħħa s-saff tal-barriera wara l-wejfer traqqiq jew illustrar mekkaniku kimiku). Il-materjali li jeħtieġ li jitneħħew fil-proċess ġeneralment jinkludu s-silikon, ossidu tas-silikon, nitrur tas-silikon u saffi tal-film tal-metall.
Erba 'tagħmir ta' inċiżjoni u tindif niexef
4.1 Klassifikazzjoni tat-tagħmir tal-inċiżjoni tal-plażma
Minbarra t-tagħmir tal-inċiżjoni tal-jone sputtering li huwa qrib ir-reazzjoni fiżika pura u t-tagħmir tad-degumming li huwa qrib ir-reazzjoni kimika pura, l-inċiżjoni tal-plażma tista 'tkun bejn wieħed u ieħor maqsuma f'żewġ kategoriji skont il-ġenerazzjoni tal-plażma u t-teknoloġiji ta' kontroll differenti:
-Inċiżjoni tal-Plażma Akkoppjata Kapaċitament (CCP);
-Inductively Coupled Plasma (ICP) inċiżjoni.
4.1.1 CCP
L-inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod kapaċità hija li tikkonnettja l-provvista tal-enerġija tal-frekwenza tar-radju ma 'wieħed jew it-tnejn mill-elettrodi ta' fuq u t'isfel fil-kamra tar-reazzjoni, u l-plażma bejn iż-żewġ pjanċi tifforma kapaċitatur f'ċirkwit ekwivalenti simplifikat.
Hemm żewġ teknoloġiji bikrija bħal dawn:
Wieħed huwa l-inċiżjoni tal-plażma bikrija, li tgħaqqad il-provvista tal-enerġija RF mal-elettrodu ta 'fuq u l-elettrodu t'isfel fejn tinsab il-wejfer huwa ertjat. Minħabba li l-plażma ġġenerata b'dan il-mod mhux se tifforma għant tal-jone oħxon biżżejjed fuq il-wiċċ tal-wejfer, l-enerġija tal-bumbardament tal-jone hija baxxa, u ġeneralment tintuża fi proċessi bħal inċiżjoni tas-silikon li jużaw partiċelli attivi bħala l-inċiżjoni prinċipali.
L-ieħor huwa l-inċiżjoni tal-jone reattiva bikrija (RIE), li tgħaqqad il-provvista tal-enerġija RF mal-elettrodu t'isfel fejn tinsab il-wejfer, u jwaħħal l-elettrodu ta 'fuq b'erja akbar. Din it-teknoloġija tista 'tifforma għant tal-joni eħxen, li huwa adattat għal proċessi ta' inċiżjoni dielettrika li jeħtieġu enerġija tal-joni ogħla biex jipparteċipaw fir-reazzjoni. Fuq il-bażi ta 'inċiżjoni tal-jone reattiva bikrija, kamp manjetiku DC perpendikolari għall-kamp elettriku RF huwa miżjud biex jifforma drift ExB, li jista' jżid iċ-ċans ta 'ħabta ta' elettroni u partiċelli tal-gass, u b'hekk itejjeb b'mod effettiv il-konċentrazzjoni tal-plażma u r-rata ta 'inċiżjoni. Din l-inċiżjoni tissejjaħ inċiżjoni tal-jone reattiv imsaħħaħ tal-kamp manjetiku (MERIE).
It-tliet teknoloġiji ta 'hawn fuq għandhom żvantaġġ komuni, jiġifieri, il-konċentrazzjoni fil-plażma u l-enerġija tagħha ma jistgħux jiġu kkontrollati separatament. Pereżempju, sabiex tiżdied ir-rata ta 'inċiżjoni, il-metodu ta' żieda fil-qawwa RF jista 'jintuża biex tiżdied il-konċentrazzjoni fil-plażma, iżda l-qawwa RF miżjuda inevitabbilment twassal għal żieda fl-enerġija tal-joni, li tikkawża ħsara lill-apparati fuq il-wejfer. Fl-aħħar għaxar snin, it-teknoloġija tal-akkoppjar abilità adottat disinn ta 'sorsi RF multipli, li huma konnessi mal-elettrodi ta' fuq u t'isfel rispettivament jew it-tnejn mal-elettrodu t'isfel.
Billi tagħżel u tqabbel frekwenzi RF differenti, iż-żona tal-elettrodu, l-ispazjar, il-materjali u parametri ewlenin oħra huma kkoordinati ma 'xulxin, il-konċentrazzjoni fil-plażma u l-enerġija tal-joni jistgħu jiġu diżakkoppjati kemm jista' jkun.
4.1.2 ICP
L-inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod induttiv hija li tpoġġi sett wieħed jew aktar ta 'coils konnessi ma' provvista ta 'enerġija ta' frekwenza tar-radju fuq jew madwar il-kamra tar-reazzjoni. Il-kamp manjetiku alternanti ġġenerat mill-kurrent tal-frekwenza tar-radju fil-coil jidħol fil-kamra tar-reazzjoni mit-tieqa dielettrika biex jaċċellera l-elettroni, u b'hekk tiġġenera plażma. F'ċirkwit ekwivalenti simplifikat (transformer), il-coil huwa l-inductance tal-istralċ primarju, u l-plażma hija l-inductance tal-istralċ sekondarju.
Dan il-metodu ta 'akkoppjar jista' jikseb konċentrazzjoni fil-plażma li hija aktar minn ordni ta 'kobor wieħed ogħla mill-akkoppjar abilità fi pressjoni baxxa. Barra minn hekk, it-tieni provvista ta 'enerġija RF hija konnessa mal-post tal-wejfer bħala provvista ta' enerġija bias biex tipprovdi enerġija ta 'bumbardament joniku. Għalhekk, il-konċentrazzjoni tal-jone tiddependi fuq il-provvista tal-enerġija tas-sors tal-coil u l-enerġija tal-jone tiddependi fuq il-provvista tal-enerġija bias, u b'hekk tinkiseb diżakkoppjar aktar bir-reqqa tal-konċentrazzjoni u l-enerġija.
4.2 Tagħmir għall-Inċiżjoni tal-Plasma
Kważi l-inċiżjoni kollha fl-inċiżjoni niexfa huma ġġenerati direttament jew indirettament mill-plażma, għalhekk l-inċiżjoni niexfa ħafna drabi tissejjaħ inċiżjoni fil-plażma. L-inċiżjoni tal-plażma hija tip ta 'inċiżjoni tal-plażma f'sens wiesa'. Fiż-żewġ disinji bikrija tar-reattur tal-pjanċa ċatta, wieħed huwa li l-pjanċa tal-art fejn tinsab il-wejfer u l-pjanċa l-oħra hija konnessa mas-sors RF; l-ieħor huwa l-oppost. Fid-disinn ta 'qabel, iż-żona tal-pjanċa ertjata hija ġeneralment akbar miż-żona tal-pjanċa konnessa mas-sors RF, u l-pressjoni tal-gass fir-reattur hija għolja. Il-kisja tal-jone ffurmata fuq il-wiċċ tal-wejfer hija rqiqa ħafna, u l-wejfer jidher li huwa "mgħaddas" fil-plażma. L-inċiżjoni hija prinċipalment kompluta bir-reazzjoni kimika bejn il-partiċelli attivi fil-plażma u l-wiċċ tal-materjal inċiż. L-enerġija tal-bumbardament tal-joni hija żgħira ħafna, u l-parteċipazzjoni tagħha fl-inċiżjoni hija baxxa ħafna. Dan id-disinn jissejjaħ mod ta 'inċiżjoni fil-plażma. F'disinn ieħor, minħabba li l-grad ta 'parteċipazzjoni tal-bumbardament tal-jone huwa relattivament kbir, jissejjaħ mod ta' inċiżjoni tal-jone reattiv.
4.3 Tagħmir tal-Inċiżjoni tal-Ion Reattiv
Inċiżjoni tal-jone reattiv (RIE) tirreferi għal proċess ta 'inċiżjoni li fih partiċelli attivi u joni ċċarġjati jipparteċipaw fil-proċess fl-istess ħin. Fost dawn, partiċelli attivi huma partiċelli prinċipalment newtrali (magħrufa wkoll bħala radikali ħielsa), b'konċentrazzjoni għolja (madwar 1% sa 10% tal-konċentrazzjoni tal-gass), li huma l-komponenti ewlenin tal-etchant. Il-prodotti prodotti mir-reazzjoni kimika bejniethom u l-materjal inċiż huma jew volatilizzati u estratti direttament mill-kamra tar-reazzjoni, jew akkumulati fuq il-wiċċ inċiż; filwaqt li l-joni ċċarġjati huma f'konċentrazzjoni aktar baxxa (10-4 sa 10-3 tal-konċentrazzjoni tal-gass), u huma aċċellerati mill-kamp elettriku tal-għant tal-jone ffurmat fuq il-wiċċ tal-wejfer biex jibbumbardja l-wiċċ inċiż. Hemm żewġ funzjonijiet ewlenin ta 'partiċelli ċċarġjati. Wieħed huwa li teqred l-istruttura atomika tal-materjal inċiż, u b'hekk taċċellera r-rata li biha l-partiċelli attivi jirreaġixxu magħha; l-ieħor huwa li jibbumbardja u neħħi l-prodotti ta 'reazzjoni akkumulati sabiex il-materjal inċiż ikun f'kuntatt sħiħ mal-partiċelli attivi, sabiex l-inċiżjoni tkompli.
Minħabba li l-joni ma jipparteċipawx direttament fir-reazzjoni tal-inċiżjoni (jew jammontaw għal proporzjon żgħir ħafna, bħat-tneħħija tal-bumbardament fiżiku u l-inċiżjoni kimika diretta ta 'joni attivi), strettament, il-proċess tal-inċiżjoni ta' hawn fuq għandu jissejjaħ inċiżjoni assistita mill-jone. L-isem inċiżjoni tal-jone reattiv mhuwiex preċiż, iżda għadu jintuża llum. L-ewwel tagħmir RIE ġie użat fis-snin tmenin. Minħabba l-użu ta 'provvista ta' enerġija RF waħda u disinn tal-kamra ta 'reazzjoni relattivament sempliċi, għandu limitazzjonijiet f'termini ta' rata ta 'inċiżjoni, uniformità u selettività.
4.4 Tagħmir tal-Inċiżjoni tal-Ion Reattiv imsaħħaħ tal-Kampu manjetiku
L-apparat MERIE (Magnetically Enhanced Reactive Ion Etching) huwa apparat ta 'inċiżjoni li huwa mibni billi żżid kamp manjetiku DC ma' apparat RIE ta 'pannell ċatt u huwa maħsub biex iżid ir-rata ta' inċiżjoni.
It-tagħmir MERIE ġie użat fuq skala kbira fid-disgħinijiet, meta t-tagħmir tal-inċiżjoni b'wejfer wieħed sar it-tagħmir mainstream fl-industrija. L-akbar żvantaġġ tat-tagħmir MERIE huwa li d-distribuzzjoni spazjali inomoġeneità tal-konċentrazzjoni tal-plażma kkawżata mill-kamp manjetiku se twassal għal differenzi ta 'kurrent jew vultaġġ fl-apparat taċ-ċirkwit integrat, u b'hekk tikkawża ħsara lill-apparat. Peress li din il-ħsara hija kkawżata minn inomoġeneità istantanja, ir-rotazzjoni tal-kamp manjetiku ma tistax teliminaha. Hekk kif id-daqs taċ-ċirkwiti integrati qed ikompli jonqos, il-ħsara tal-apparat tagħhom hija dejjem aktar sensittiva għall-inomoġeneità tal-plażma, u t-teknoloġija li tiżdied ir-rata tal-inċiżjoni billi ttejjeb il-kamp manjetiku ġiet sostitwita gradwalment minn teknoloġija tal-inċiżjoni tal-jone reattiv planari tal-provvista tal-enerġija multi-RF, li hija, teknoloġija ta 'inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod abilità.
4.5 Tagħmir għall-inċiżjoni tal-plażma akkoppjat b'mod kapaċità
Tagħmir ta 'inċiżjoni tal-plażma akkoppjata b'mod kapaċità (CCP) huwa apparat li jiġġenera plażma f'kamra ta' reazzjoni permezz ta 'akkoppjar abilità billi japplika provvista ta' enerġija ta 'frekwenza tar-radju (jew DC) mal-pjanċa tal-elettrodu u jintuża għall-inċiżjoni. Il-prinċipju tal-inċiżjoni tiegħu huwa simili għal dak tat-tagħmir tal-inċiżjoni tal-jone reattiv.
Id-dijagramma skematika simplifikata tat-tagħmir tal-inċiżjoni CCP tidher hawn taħt. Ġeneralment juża żewġ jew tliet sorsi RF ta 'frekwenzi differenti, u xi wħud jużaw ukoll provvisti ta' enerġija DC. Il-frekwenza tal-provvista tal-enerġija RF hija 800kHz ~ 162MHz, u dawk komunement użati huma 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz u 60MHz. Provvisti ta 'enerġija RF bi frekwenza ta' 2MHz jew 4MHz normalment jissejħu sorsi RF ta 'frekwenza baxxa. Ġeneralment huma konnessi mal-elettrodu t'isfel fejn tinsab il-wejfer. Huma aktar effettivi fil-kontroll tal-enerġija tal-joni, għalhekk jissejħu wkoll provvisti ta 'enerġija bias; Provvisti ta 'enerġija RF bi frekwenza 'l fuq minn 27MHz jissejħu sorsi RF ta' frekwenza għolja. Jistgħu jiġu konnessi jew mal-elettrodu ta 'fuq jew mal-elettrodu t'isfel. Huma aktar effettivi fil-kontroll tal-konċentrazzjoni tal-plażma, għalhekk jissejħu wkoll provvisti ta 'enerġija tas-sors. Il-provvista ta 'enerġija RF 13MHz hija fin-nofs u ġeneralment titqies li għandha ż-żewġ funzjonijiet ta' hawn fuq iżda huma relattivament aktar dgħajfa. Innota li għalkemm il-konċentrazzjoni tal-plażma u l-enerġija jistgħu jiġu aġġustati f'ċerta medda mill-qawwa ta 'sorsi RF ta' frekwenzi differenti (l-hekk imsejjaħ effett ta 'diżakkoppjar), minħabba l-karatteristiċi tal-akkoppjar abilità, ma jistgħux jiġu aġġustati u kkontrollati b'mod kompletament indipendenti.
Id-distribuzzjoni tal-enerġija tal-joni għandha impatt sinifikanti fuq il-prestazzjoni dettaljata tal-inċiżjoni u l-ħsara tal-apparat, għalhekk l-iżvilupp tat-teknoloġija biex tiġi ottimizzata d-distribuzzjoni tal-enerġija tal-joni sar wieħed mill-punti ewlenin ta 'tagħmir avvanzat tal-inċiżjoni. Bħalissa, it-teknoloġiji li ntużaw b'suċċess fil-produzzjoni jinkludu drajv ibridu multi-RF, superpożizzjoni DC, RF flimkien ma 'polz DC bias, u output RF pulsat sinkroniku ta' provvista ta 'enerġija bias u provvista ta' enerġija tas-sors.
It-tagħmir tal-inċiżjoni CCP huwa wieħed miż-żewġ tipi l-aktar użati ta 'tagħmir tal-inċiżjoni tal-plażma. Huwa prinċipalment użat fil-proċess ta 'inċiżjoni ta' materjali dielettriċi, bħal inċiżjoni tal-ġenb tal-bieb u maskra iebsa fl-istadju ta 'quddiem tal-proċess taċ-ċippa loġika, inċiżjoni tat-toqba tal-kuntatt fl-istadju tan-nofs, inċiżjoni tal-kuxxinett tal-mużajk u tal-aluminju fl-istadju ta' wara, kif ukoll inċiżjoni ta 'trinek fil-fond, toqob fondi u toqob ta' kuntatt tal-wajers fil-proċess ta 'ċippa tal-memorja flash 3D (tieħu nitrur tas-silikon / struttura ta' ossidu tas-silikon bħala eżempju).
Hemm żewġ sfidi ewlenin u direzzjonijiet ta 'titjib iffaċċjati mit-tagħmir tal-inċiżjoni tas-CCP. L-ewwel, fl-applikazzjoni ta 'enerġija jone estremament għolja, il-kapaċità ta' inċiżjoni ta 'strutturi ta' proporzjon ta 'aspett għoli (bħall-inċiżjoni tat-toqba u l-kanal tal-memorja flash 3D teħtieġ proporzjon ogħla minn 50:1). Il-metodu attwali biex tiżdied il-potenza tal-preġudizzju biex tiżdied l-enerġija tal-jone uża provvisti ta 'enerġija RF sa 10,000 watts. Fid-dawl tal-ammont kbir ta 'sħana ġġenerata, it-teknoloġija tat-tkessiħ u l-kontroll tat-temperatura tal-kamra tar-reazzjoni jeħtieġ li tittejjeb kontinwament. It-tieni, jeħtieġ li jkun hemm avvanz fl-iżvilupp ta 'gassijiet ta' inċiżjoni ġodda biex issolvi b'mod fundamentali l-problema tal-kapaċità ta 'inċiżjoni.
4.6 Tagħmir ta 'Inċiżjoni tal-Plażma Akkoppjat Induttiv
Tagħmir ta 'inċiżjoni tal-plażma akkoppjata induttiv (ICP) huwa apparat li jgħaqqad l-enerġija ta' sors ta 'enerġija ta' frekwenza tar-radju f'kamra ta 'reazzjoni fil-forma ta' kamp manjetiku permezz ta 'coil inductor, u b'hekk jiġġenera plażma għall-inċiżjoni. Il-prinċipju tal-inċiżjoni tiegħu jappartjeni wkoll għall-inċiżjoni tal-jone reattiv ġeneralizzata.
Hemm żewġ tipi ewlenin ta 'disinji ta' sors ta 'plażma għal tagħmir ta' inċiżjoni ICP. Waħda hija t-teknoloġija tat-transformer coupled plasma (TCP) żviluppata u prodotta minn Lam Research. Il-coil tal-inductor tiegħu jitqiegħed fuq il-pjan tat-tieqa dielettrika 'l fuq mill-kamra tar-reazzjoni. Is-sinjal RF ta '13.56MHz jiġġenera kamp manjetiku li jalterna fil-coil li huwa perpendikolari mat-tieqa dielettrika u diverġenti b'mod radjali ma' l-assi tal-coil bħala ċ-ċentru.
Il-kamp manjetiku jidħol fil-kamra tar-reazzjoni permezz tat-tieqa dielettrika, u l-kamp manjetiku li jalterna jiġġenera kamp elettriku alternanti parallel mat-tieqa dielettrika fil-kamra tar-reazzjoni, u b'hekk tinkiseb id-dissoċjazzjoni tal-gass tal-inċiżjoni u tiġġenera plażma. Peress li dan il-prinċipju jista 'jinftiehem bħala transformer b'koljatura ta' inductor bħala l-istralċ primarju u l-plażma fil-kamra tar-reazzjoni bħala l-istralċ sekondarju, l-inċiżjoni ICP hija msemmija wara dan.
Il-vantaġġ ewlieni tat-teknoloġija TCP huwa li l-istruttura hija faċli biex tiżdied. Pereżempju, minn wejfer ta '200mm għal wejfer ta' 300mm, TCP jista 'jżomm l-istess effett ta' inċiżjoni billi sempliċement iżid id-daqs tal-coil.
Disinn ieħor tas-sors tal-plażma huwa t-teknoloġija tas-sors tal-plażma diżakkoppjat (DPS) żviluppata u prodotta minn Applied Materials, Inc. tal-Istati Uniti. Il-kolja ta 'l-inductor tagħha hija mdawra tridimensjonali fuq tieqa dielettrika emisferika. Il-prinċipju tal-ġenerazzjoni tal-plażma huwa simili għat-teknoloġija TCP imsemmija qabel, iżda l-effiċjenza tad-dissoċjazzjoni tal-gass hija relattivament għolja, li twassal biex tinkiseb konċentrazzjoni ogħla fil-plażma.
Peress li l-effiċjenza tal-igganċjar induttiv biex tiġġenera plażma hija ogħla minn dik tal-akkoppjar abilità, u l-plażma hija ġġenerata prinċipalment fiż-żona qrib it-tieqa dielettrika, il-konċentrazzjoni tal-plażma tagħha hija bażikament iddeterminata mill-qawwa tal-provvista tal-enerġija tas-sors konnessa mal-inductor coil, u l-enerġija tal-jone fil-għant tal-joni fuq il-wiċċ tal-wejfer hija bażikament iddeterminata mill-qawwa tal-provvista tal-enerġija bias, sabiex il-konċentrazzjoni u l-enerġija tal-joni jistgħu jiġu kkontrollati b'mod indipendenti, u b'hekk jinkisbu diżakkoppjar.
It-tagħmir tal-inċiżjoni tal-ICP huwa wieħed miż-żewġ tipi l-aktar użati ta 'tagħmir tal-inċiżjoni tal-plażma. Jintuża prinċipalment għall-inċiżjoni ta 'trinek baxxi tas-silikon, ġermanju (Ge), strutturi ta' gate polysilicon, strutturi ta 'xatba tal-metall, silikon tensjoni (Strained-Si), wajers tal-metall, pads tal-metall (Pads), maskri iebsin tal-metall inċiżjoni tal-mużajk u proċessi multipli f' teknoloġija tal-immaġini multipli.
Barra minn hekk, biż-żieda ta 'ċirkwiti integrati tridimensjonali, sensuri ta' l-immaġni CMOS u sistemi mikro-elettro-mekkaniċi (MEMS), kif ukoll iż-żieda mgħaġġla fl-applikazzjoni ta 'vias tas-silikon permezz (TSV), toqob oblikwu ta' daqs kbir u inċiżjoni profonda tas-silikon b'morfoloġiji differenti, ħafna manifatturi nedew tagħmir ta 'inċiżjoni żviluppat speċifikament għal dawn l-applikazzjonijiet. Il-karatteristiċi tiegħu huma fond kbir ta 'inċiżjoni (għexieren jew saħansitra mijiet ta' mikroni), għalhekk l-aktar jaħdem taħt fluss għoli ta 'gass, pressjoni għolja u kundizzjonijiet ta' qawwa għolja.
——————————————————————————————————————————————————— ————————————-
Semicera jistgħu jipprovdupartijiet tal-grafita, feltru artab/riġidu, Partijiet tal-karbur tas-silikon, Partijiet tal-karbur tas-silikon CVD, uPartijiet miksija SiC/TaCbi fi 30 jum.
Jekk inti interessat fil-prodotti semikondutturi ta 'hawn fuq,jekk jogħġbok, toqgħodx lura milli tikkuntattjana għall-ewwel darba.
Tel: +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Ħin tal-post: Awissu-31-2024