【Διαδικασία χάραξης ημιαγωγών】 Η ψυχή των ημιαγωγών διδάσκει τη διαδικασία χάραξης και την πρακτική των μηχανικών σε προβλήματα ελαττωματικών επιτοκίων από 0 έως 1 (CH5-CH6)

CH5. Τύποι και εφαρμογές του πλάσματος, Αρχές του Dryetch

Τύποι πλάσματος

Ταξινόμηση ανά τρόπο δημιουργίας

DC Plasma=Το αέριο φορτίζεται μεταξύ της ανόδου και της καθόδου δύο παράλληλων πλακών για την παραγωγή πλάσματος εφαρμόζοντας τάση.

DC Plasma Θέρμανση=Δευτερεύουσα εκπομπή ηλεκτρονίων.

Τάση θήκης=Καθεάνα: 2000 + vp / anode: vp.

Ψεκασμό ή χάραξη και άλλη διαδικασία

Εάν ένας πόλος είναι ένας μονωτήρας → το μονωτικό ηλεκτρόδιο φορτίζεται για να ακυρώσει την τάση διάσπασης → Η τάση AC απαιτείται.

RF Plasma=Το πλάσμα δημιουργείται χρησιμοποιώντας ιδιότητες ραδιοσυχνότητας (RF) που εναλλάσσονται περιοδικά από θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια (προκαλώντας συγκρούσεις αερίου). Για ψεκασμό ή χάραξη μονωτών.

Σε σύγκριση με το πλάσμα DC, η ταχύτητα ιονισμού είναι 10 ~ 100 φορές ταχύτερη.

Το πλάσμα μπορεί να δημιουργηθεί ακόμη και αν το ηλεκτρόδιο δεν είναι αγωγός.

Όταν ένα ηλεκτρικό πεδίο σχηματίζεται με ηλεκτρόδια μεταξύ δύο παράλληλων πλακών, το μέσο (τύπος αερίου) και η πίεση στην κοιλότητα είναι σημαντικές μεταβλητές.

Ταξινόμηση ανά πηγή προέλευσης

RIE (αντιδραστική χάραξη ιόντων)=Πηγή πλάσματος χρησιμοποιώντας δύο ηλεκτρόδια παράλληλης πλάκας.

Το δίσκο τοποθετείται στην πλευρά της τάσης RF → λειτουργία RIE → σχηματίζει μια αρνητική τάση αυτο -προκατάληψης DC → για να επιτευχθεί ανισότροπη χάραξη.

Το δίσκο τοποθετείται σε ένα ηλεκτρόδιο γείωσης → σε λειτουργία χάραξης πλάσματος → επίτευξη ισότροπων χάραξης.

Merie=Μια τροποποιημένη έκδοση του RIE που εφαρμόζει ένα μαγνητικό πεδίο στην περιοχή του πλάσματος → αυξάνει την πιθανότητα σχηματισμού ιόντων και αποκτά υψηλή - πλάσμα πυκνότητας για χάραξη.

Σε σύγκριση με το RIE, η απόδοση ιονισμού είναι υψηλότερη και η διαδικασία μπορεί να λειτουργήσει σε χαμηλές πιέσεις.

HDP (πλάσμα υψηλής πυκνότητας)=παραγωγή πλάσματος και ρύθμιση ιοντικής ενέργειας μπορεί να ελεγχθεί ανεξάρτητα.

Για παράδειγμα: ECR, TCP, ICP, ελικοειδές πλάσμα.

Ταξινομείται ως για τις θερμοκρασίες:

Κρύο πλάσμα=που χρησιμοποιείται στην κατασκευή ημιαγωγών

Θερμικό πλάσμα=που χρησιμοποιείται στην κοπή μετάλλων

Ξηρή χάραξη=χημική χάραξη που προκαλείται από ελεύθερες ρίζες + φυσική χάραξη που προκαλείται από ιόντα

Αρχή

Το αέριο που εμπλέκεται στη χημική σύνδεση εισάγεται στην κοιλότητα → μια τάση RF εφαρμόζεται για να ξεκινήσει η παραγωγή πλάσματος

Τα αέρια που εισέρχονται στην κατάσταση πλάσματος ενεργοποιούνται σε μορφές όπως ιόντα, ριζοσπάστες, ηλεκτρόνια, άτομα κ.λπ.

Οι ελεύθερες ρίζες χαραγμένες με χημική σύνδεση/ιόντα είναι απογυμνωμένα από άτομα με φυσική σύγκρουση

Χάραξη πλάσματος=χημική + φυσική ⇒ rie

Τα υπολειπόμενα αέρια που παράγονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χημικής σύνδεσης εκκενώνονται προς τα έξω από μια αντλία κενού

CH6. Κατανόηση και απαιτήσεις των μεθόδων ξηράς χάραξης

Μέθοδος ξηρού χάραξη

(3 → 2 → 1: Χημεία, ισοτροπία, υψηλή πίεση & χαμηλή ενέργεια / 1 → 2 → 3: Φυσική, ανισοτροπία, χαμηλή πίεση και υψηλή ενέργεια)

1. Plasma Getching

2. αντιδραστική χάραξη ιόντων, rie

3. Εξέταση

Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαδικασία ξηράς χάραξης

1) Πίεση διεργασίας=Χαμηλή πίεση: Φυσική χάραξη (χάραξη ψεκασμού) / υψηλή πίεση: χημική χάραξη (χάραξη πλάσματος) μεταξύ χαμηλής πίεσης και υψηλής πίεσης: χημική + φυσική ταυτόχρονη δράση

Η ισχύς RF ＝ επηρεάζει την πυκνότητα του πλάσματος → όσο υψηλότερη είναι η ισχύς, τόσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα (ταχύτερη)

Θερμοκρασία υποστρώματος ＝ Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα (ταχύτερη)

4. Πρωτότυπο

5. GAS Flow ＝ Καθορίζει τον χρόνο παραμονής ενός χημικού είδους → όσο περισσότερο ο χρόνος παραμονής, τόσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός χάραξης

Απαιτήσεις για στεγνή διαδικασία χάραξης

1. Υψηλή αναλογία επιλογής μάσκας/φιλμ

2. Ανισοτροπία

3. Υψηλός ρυθμός χάραξης (παραγωγικότητα) - Η χάραξη του Cu/Pt είναι προβληματική → Cu χρησιμοποιεί τη διαδικασία της Δαμασκένης

4. Υψηλή ομοιομορφία - η σημασία της αυξάνεται καθώς το μέγεθος των πλακών αυξάνεται

5. Λακρόβια ζημιά - Καθώς αυξάνεται η ολοκλήρωση της συσκευής, αυξάνεται η σημασία της χαμηλής βλάβης στο πλάσμα

6. Καθαρισμός - απόδοση - Η απόσπαση επιφάνειας πλακιδίων συμβαίνει κατά τη διάρκεια της χάραξης, οπότε είναι σημαντικό να το κρατήσετε καθαρό

7. Το Mask είναι εύκολο να αφαιρεθεί/ασφαλές

Επιδράσεις της αναλογίας άνθρακα/φθορίου

Ο λόγος C/F σχετίζεται με την ποσότητα του πολυμερούς που παράγεται κατά τη διάρκεια της χάραξης στο πλάσμα και επομένως επηρεάζει επίσης τον ρυθμό χάραξης.

Όταν αυξάνεται το ποσοστό του C, παράγεται ένας αναστολέας.

Τα αδρανή αέρια όπως το AR⁺ χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση του στρώματος αναστολής στο κάτω μέρος του σχεδίου (χάραξη βομβαρδισμού ιόντων) λόγω της απουσίας χημικών αντιδράσεων.

Το στρώμα αναστολής στο πλευρικό τοίχωμα αφαιρείται χρησιμοποιώντας O₂ ή CF₄.

Η μείωση της αναλογίας αερίων F/C αυξάνει τον λόγο επιλογής του Sio₂ προς Si.

Το ανασταλτικό στρώμα προκαλείται μερικές φορές σκόπιμα για να επιτευχθεί ανισότροπη χάραξη.

• Χαμηλή F/C (υψηλή περιεκτικότητα σε C) → Καταθέσεις (μορφές) Ανασταλτικό στρώμα

• Η προσθήκη H₂ → για τη δημιουργία HF, η οποία αφαιρεί το F, μειώνει τον λόγο F/C και επιβραδύνει το σχηματισμό του SIF₄, με αποτέλεσμα τη μείωση του ρυθμού χάραξης

• "→ Βελτίωση του λόγου επιλογής Sio₂/Si

• επαρκές H₂ → Λόγω της έλλειψης επαρκούς O₂ στην επιφάνεια Si, το SI δεν είναι χαραγμένο ⇒ που έχει κατατεθεί εμφανίζεται

0010-13264 5200 ρομπότ σωλήνα