Ninu ilana iṣelọpọ semikondokito,etchingimọ-ẹrọ jẹ ilana to ṣe pataki ti o lo lati yọ awọn ohun elo aifẹ kuro ni deede lori sobusitireti lati ṣe awọn ilana iyika eka. Nkan yii yoo ṣafihan awọn imọ-ẹrọ etching akọkọ meji ni awọn alaye - capacitively pelu pilasima etching (CCP) ati inductively pilasima etching.ICP), ati ṣawari awọn ohun elo wọn ni etching oriṣiriṣi awọn ohun elo.
Ni agbara pọmọ pilasima etching (CCP)
Capacitively pelu pilasima etching (CCP) jẹ aṣeyọri nipa lilo foliteji RF kan si awọn amọna awo meji ti o jọra nipasẹ alabaṣepọ ati kapasito dina DC kan. Awọn amọna meji ati pilasima papọ ṣe agbekalẹ kapasito deede. Ninu ilana yii, foliteji RF ṣe fọọmu apofẹlẹfẹlẹ capacitive nitosi elekiturodu, ati pe aala ti apofẹlẹfẹlẹ yii yipada pẹlu oscillation iyara ti foliteji. Nigbati awọn elekitironi ba de apofẹlẹfẹlẹ ti o yipada ni iyara, wọn ṣe afihan ati gba agbara, eyiti o fa idasisọpọ tabi ionization ti awọn ohun elo gaasi lati dagba pilasima. CCP etching ni a maa n lo si awọn ohun elo pẹlu agbara mimu kemikali ti o ga julọ, gẹgẹbi awọn dielectrics, ṣugbọn nitori oṣuwọn etching kekere rẹ, o dara fun awọn ohun elo ti o nilo iṣakoso daradara.
Iṣeduro pilasima etching (ICP)
pilasima ti o ni ifọkanbalẹetching(ICP) da lori ipilẹ pe lọwọlọwọ alternating gba kọja okun lati ṣe ina aaye oofa ti o fa. Labẹ iṣẹ ti aaye oofa yii, awọn elekitironi ti o wa ninu iyẹwu ifaseyin ti wa ni isare ati tẹsiwaju lati yara ni aaye ina ti o fa, nikẹhin ikọlu pẹlu awọn ohun alumọni gaasi, nfa awọn ohun elo lati pinya tabi ionize ati dagba pilasima. Ọna yii le ṣe agbejade oṣuwọn ionization giga ati gba iwuwo pilasima ati agbara bombardment lati ṣatunṣe ni ominira, eyiti o jẹ kiICP etchingdara julọ fun awọn ohun elo etching pẹlu agbara mimu kemikali kekere, gẹgẹbi ohun alumọni ati irin. Ni afikun, imọ-ẹrọ ICP tun pese iṣọkan ti o dara julọ ati oṣuwọn etching.
1. Irin etching
Irin etching ti wa ni o kun lo fun awọn processing ti interconnects ati olona-Layer irin onirin. Awọn ibeere rẹ pẹlu: oṣuwọn etching giga, yiyan giga (tobi ju 4: 1 fun Layer boju-boju ati pe o tobi ju 20: 1 fun interlayer dielectric), iṣọkan etching giga, iṣakoso iwọn to ṣe pataki ti o dara, ko si ibajẹ pilasima, awọn contaminants to ku, ati ko si ipata si irin. Irin etching maa nlo inductively pelu pilasima etching itanna.
•Aluminiomu etching: Aluminiomu jẹ ohun elo okun waya ti o ṣe pataki julọ ni aarin ati awọn ipele ẹhin ti iṣelọpọ chirún, pẹlu awọn anfani ti kekere resistance, rọrun ifisilẹ ati etching. Aluminiomu etching nigbagbogbo nlo pilasima ti ipilẹṣẹ nipasẹ gaasi kiloraidi (bii Cl2). Aluminiomu fesi pẹlu chlorine lati gbe awọn iyipada aluminiomu kiloraidi (AlCl3). Ni afikun, awọn miiran halides bi SiCl4, BCl3, BBr3, CCl4, CHF3, ati be be lo le wa ni afikun lati yọ awọn oxide Layer lori aluminiomu dada lati rii daju awọn deede etching.
• Tungsten etching: Ni olona-Layer irin waya interconnection ẹya, tungsten ni akọkọ irin ti a lo fun awọn arin apakan interconnection ti awọn ërún. Fluorine-orisun tabi chlorine gaasi le ṣee lo lati etch irin tungsten, ṣugbọn fluorine-orisun ategun ni ko dara selectivity fun ohun alumọni oxide, nigba ti chlorine-orisun ategun (gẹgẹ bi awọn CCl4) ni dara selectivity. Nitrojini ni a maa n ṣafikun si gaasi ifaseyin lati gba yiyan lẹ pọ etching giga, ati pe a ṣafikun atẹgun lati dinku ifisilẹ erogba. Etching tungsten pẹlu gaasi orisun chlorine le ṣaṣeyọri etching anisotropic ati yiyan giga. Awọn gaasi ti a lo ninu etching gbẹ ti tungsten jẹ nipataki SF6, Ar ati O2, laarin eyiti SF6 le bajẹ ni pilasima lati pese awọn ọta fluorine ati tungsten fun iṣesi kemikali lati ṣe agbekalẹ fluoride.
• Titanium nitride etching: Titanium nitride, bi ohun elo boju lile, rọpo nitride silikoni ibile tabi iboju iparada ni ilana damascene meji. Titanium nitride etching jẹ lilo akọkọ ninu ilana ṣiṣi iboju boju lile, ati pe ọja ifaseyin akọkọ jẹ TiCl4. Yiyan laarin boju-boju ti aṣa ati kekere-k dielectric Layer ko ga, eyi ti yoo yorisi hihan profaili ti o ni arc lori oke ti kekere-k dielectric Layer ati imugboroja ti iwọn yara lẹhin etching. Aye laarin awọn laini irin ti a fi silẹ kere ju, eyiti o ni itara si jijo afara tabi didenukole taara.
2. Insulator etching
Awọn ohun ti insulator etching jẹ maa n dielectric ohun elo bi silikoni oloro tabi silikoni nitride, eyi ti o wa ni opolopo lo lati dagba olubasọrọ ihò ati ikanni ihò lati so o yatọ si Circuit Layer. Dielectric etching maa n lo etcher kan ti o da lori ilana ti ipapọ pilasima etching capacitively.
• Pilasima etching ti silikoni oloro fiimu: Silicon dioxide fiimu ti wa ni maa etched nipa lilo etching gaasi ti o ni fluorine ninu, gẹgẹ bi awọn CF4, CHF3, C2F6, SF6 ati C3F8. Erogba ti o wa ninu gaasi etching le fesi pẹlu atẹgun ti o wa ninu Layer oxide lati ṣe awọn ọja nipasẹ CO ati CO2, nitorinaa yọ atẹgun kuro ninu Layer oxide. CF4 jẹ gaasi etching julọ ti a lo julọ. Nigbati CF4 ba kọlu pẹlu awọn elekitironi ti o ni agbara giga, ọpọlọpọ awọn ions, awọn ipilẹṣẹ, awọn ọta ati awọn ipilẹṣẹ ọfẹ ni a ṣe. Awọn ipilẹṣẹ ọfẹ fluorine le fesi ni kemikali pẹlu SiO2 ati Si lati ṣe agbejade ohun alumọni tetrafluoride (SiF4) iyipada.
• Plasma etching of silicon nitride film: Silicon nitride film le ti wa ni etched nipa lilo pilasima etching pẹlu CF4 tabi CF4 adalu gaasi (pẹlu O2, SF6 ati NF3). Fun fiimu Si3N4, nigbati pilasima CF4-O2 tabi pilasima gaasi miiran ti o ni awọn ọmu F ti lo fun etching, oṣuwọn etching ti silikoni nitride le de ọdọ 1200Å / min, ati yiyan etching le jẹ giga bi 20: 1. Ọja akọkọ jẹ silikoni tetrafluoride (SiF4) iyipada ti o rọrun lati fa jade.
4. Nikan gara ohun alumọni etching
Silikoni ohun alumọni etching ni a lo nipataki lati ṣe ipinya yàrà aijinile (STI). Ilana yii nigbagbogbo pẹlu ilana aṣeyọri ati ilana etching akọkọ kan. Ilana aṣeyọri nlo SiF4 ati gaasi NF lati yọkuro ohun elo afẹfẹ lori aaye ti ohun alumọni kirisita kan nipasẹ bombu ion ti o lagbara ati iṣẹ kemikali ti awọn eroja fluorine; akọkọ etching nlo hydrogen bromide (HBr) bi akọkọ etching. Awọn ipilẹṣẹ bromine ti bajẹ nipasẹ HBr ni agbegbe pilasima fesi pẹlu ohun alumọni lati ṣẹda tetrabromide silikoni iyipada (SiBr4), nitorinaa yọ ohun alumọni kuro. Silikoni ohun alumọni etching maa n lo ẹrọ etching pilasima ti o ni inductively.
5. Polysilicon Etching
Polysilicon etching jẹ ọkan ninu awọn ilana bọtini ti o pinnu iwọn ẹnu-ọna ti awọn transistors, ati iwọn ẹnu-ọna taara ni ipa lori iṣẹ ti awọn iyika iṣọpọ. Polysilicon etching nilo ipin yiyan ti o dara. Awọn gaasi halogen bii chlorine (Cl2) ni a maa n lo lati ṣaṣeyọri etching anisotropic, ati ni ipin yiyan yiyan ti o dara (to 10:1). Awọn gaasi orisun bromine gẹgẹbi hydrogen bromide (HBr) le gba ipin yiyan yiyan ti o ga julọ (to 100: 1). Adalu HBr pẹlu chlorine ati atẹgun le mu iwọn etching pọ si. Awọn ọja ifaseyin ti gaasi halogen ati ohun alumọni ti wa ni ipamọ lori awọn odi ẹgbẹ lati ṣe ipa aabo. Polysilicon etching maa n lo ẹrọ etching pilasima ti o ni inductively.
Boya o jẹ idapọ pilasima pilasima capacitively tabi inductively pilasima etching pilasima, ọkọọkan ni awọn anfani alailẹgbẹ tirẹ ati awọn abuda imọ-ẹrọ. Yiyan imọ-ẹrọ etching ti o yẹ ko le mu ilọsiwaju iṣelọpọ ṣiṣẹ, ṣugbọn tun rii daju ikore ti ọja ikẹhin.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu kọkanla-12-2024