Ọkan Ọrọ Iṣaaju
Etching ninu ilana iṣelọpọ iyika iṣọpọ ti pin si:
-Etching tutu;
-Gbẹ etching.
Ni awọn ọjọ ibẹrẹ, etching tutu ni lilo pupọ, ṣugbọn nitori awọn idiwọn rẹ ni iṣakoso iwọn laini ati itọsọna etching, ọpọlọpọ awọn ilana lẹhin 3μm lo etching gbẹ. Etching tutu jẹ lilo nikan lati yọ awọn ipele ohun elo pataki kan kuro ati awọn iṣẹku mimọ.
Etching gbigbẹ n tọka si ilana ti lilo awọn etchants kemikali gaseous lati fesi pẹlu awọn ohun elo lori wafer lati yọ apakan ti ohun elo naa kuro ki o ṣe awọn ọja ifasilẹ iyipada, eyiti a yọ jade lati iyẹwu ifura. Etchant maa n ṣe ipilẹṣẹ taara tabi ni aiṣe-taara lati pilasima ti gaasi etching, nitorinaa gbigbe gbigbe ni a tun pe ni pilasima etching.
1.1 pilasima
Plasma jẹ gaasi ni ipo ionized alailagbara ti a ṣẹda nipasẹ itusilẹ didan ti gaasi etching labẹ iṣe ti aaye itanna ita (gẹgẹbi ti ipilẹṣẹ nipasẹ ipese agbara ipo igbohunsafẹfẹ redio). O pẹlu awọn elekitironi, awọn ions ati awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ didoju. Lara wọn, awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ le ṣe taara kemikali pẹlu ohun elo etched lati ṣaṣeyọri etching, ṣugbọn iṣesi kemikali mimọ yii nigbagbogbo waye ni nọmba kekere ti awọn ohun elo ati kii ṣe itọsọna; nigbati awọn ions ni kan awọn agbara, won le wa ni etched nipa taara sputtering ti ara, ṣugbọn awọn etching oṣuwọn ti yi funfun ti ara lenu jẹ lalailopinpin kekere ati awọn selectivity jẹ talaka.
Pupọ pilasima etching ti pari pẹlu ikopa ti awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ ati awọn ions ni akoko kanna. Ninu ilana yii, bombardment ion ni awọn iṣẹ meji. Ọkan ni lati pa awọn ifunmọ atomiki run lori dada ti ohun elo etched, nitorinaa jijẹ oṣuwọn ni eyiti awọn patikulu didoju ṣe pẹlu rẹ; ekeji ni lati kọlu awọn ọja ifaseyin ti a fi silẹ lori wiwo iṣesi lati dẹrọ enchant lati kan si oju ti ohun elo etched ni kikun, ki etching naa tẹsiwaju.
Awọn ọja ifaseyin ti a gbe sori awọn ẹgbẹ ẹgbẹ ti eto etched ko le yọkuro ni imunadoko nipasẹ bombu ion itọsọna, nitorinaa dina etching ti awọn odi ẹgbẹ ati ṣiṣe etching anisotropic.
Ilana etching keji
2.1 tutu Etching ati Cleaning
Etching tutu jẹ ọkan ninu awọn imọ-ẹrọ akọkọ ti a lo ninu iṣelọpọ Circuit iṣọpọ. Botilẹjẹpe ọpọlọpọ awọn ilana etching tutu ti rọpo nipasẹ etching gbẹ anisotropic nitori etching isotropic rẹ, o tun ṣe ipa pataki ninu mimọ awọn ipele ti kii ṣe pataki ti awọn titobi nla. Paapa ni etching ti awọn iṣẹku yiyọ oxide ati idinku epidermal, o munadoko diẹ sii ati ti ọrọ-aje ju etching gbẹ.
Awọn nkan ti etching tutu ni akọkọ pẹlu ohun elo afẹfẹ silikoni, silikoni nitride, ohun alumọni gara ẹyọkan ati ohun alumọni polycrystalline. Etching tutu ti ohun elo afẹfẹ silikoni nigbagbogbo nlo hydrofluoric acid (HF) gẹgẹbi olutọju kemikali akọkọ. Lati le ni ilọsiwaju yiyan, dilute hydrofluoric acid buffered nipasẹ ammonium fluoride ni a lo ninu ilana naa. Lati le ṣetọju iduroṣinṣin ti iye pH, iye kekere ti acid lagbara tabi awọn eroja miiran le fi kun. Ohun elo afẹfẹ silikoni doped jẹ diẹ sii ni irọrun ibajẹ ju ohun alumọni ohun alumọni mimọ. Yiyọ kemikali tutu ni a lo ni akọkọ lati yọ photoresist ati iboju-boju lile (silicon nitride). Gbona phosphoric acid (H3PO4) jẹ omi kemikali akọkọ ti a lo fun yiyọ kemikali tutu lati yọ nitride silikoni kuro, ati pe o ni yiyan ti o dara fun ohun elo afẹfẹ silikoni.
Mimọ tutu jẹ iru si etching tutu, ati ni pataki yọkuro awọn idoti lori dada ti awọn wafers ohun alumọni nipasẹ awọn aati kemikali, pẹlu awọn patikulu, ọrọ Organic, awọn irin ati awọn oxides. Awọn atijo tutu ninu jẹ tutu kemikali ọna. Botilẹjẹpe mimọ gbẹ le rọpo ọpọlọpọ awọn ọna mimọ tutu, ko si ọna ti o le rọpo mimọ tutu patapata.
Awọn kemikali ti o wọpọ fun mimọ tutu ni sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, hydrogen peroxide, ammonium hydroxide, ammonium fluoride, bbl Ni awọn ohun elo ti o wulo, ọkan tabi diẹ ẹ sii kemikali ni a dapọ pẹlu omi ti a ti sọ diionized ni iwọn kan bi o ṣe nilo lati ṣe ojutu mimọ, gẹgẹbi SC1, SC2, DHF, BHF, ati bẹbẹ lọ.
Ninu ilana ni igbagbogbo lo ṣaaju fifisilẹ fiimu oxide, nitori igbaradi ti fiimu oxide gbọdọ ṣee ṣe lori dada wafer ohun alumọni mimọ patapata. Ilana mimọ wafer silikoni ti o wọpọ jẹ bi atẹle:
2.2 Gbẹ Etching and Cleaning
2.2.1 Gbẹ Etching
Etching gbigbẹ ninu ile-iṣẹ ni akọkọ tọka si etching pilasima, eyiti o nlo pilasima pẹlu iṣẹ ṣiṣe imudara lati mu awọn nkan kan pato. Eto ohun elo ni awọn ilana iṣelọpọ iwọn-nla lo iwọn otutu kekere ti kii ṣe iwọntunwọnsi pilasima.
Pilasima etching nipataki nlo awọn ipo idasilẹ meji: itusilẹ pọpọ agbara ati itusilẹ pọpọ inductive
Ni ipo ifasilẹ agbara pọ mọ: pilasima ti wa ni ipilẹṣẹ ati itọju ni awọn kapasito awo ti o jọra meji nipasẹ ipese agbara igbohunsafẹfẹ redio ita (RF). Awọn gaasi titẹ jẹ maa n orisirisi millitorr to mewa ti millitorr, ati awọn ionization oṣuwọn jẹ kere ju 10-5. Ni ipo itusilẹ ifọkanbalẹ inductively: ni gbogbogbo ni titẹ gaasi kekere (awọn mewa ti millitorr), pilasima ti wa ni ipilẹṣẹ ati ṣetọju nipasẹ agbara titẹ sii pọnti inductively. Iwọn ionization maa n tobi ju 10-5, nitorina o tun npe ni pilasima iwuwo giga. Awọn orisun pilasima iwuwo giga tun le gba nipasẹ resonance elekitironi cyclotron ati itusilẹ igbi cyclotron. Pilasima iwuwo giga le jẹ ki oṣuwọn etching ati yiyan ti ilana etching lakoko ti o dinku ibajẹ etching nipasẹ ominira ṣiṣakoso ṣiṣan ion ati agbara bombardment nipasẹ RF ita tabi ipese agbara makirowefu ati ipese agbara abosi RF lori sobusitireti.
Ilana etching ti o gbẹ jẹ bi atẹle: gaasi etching ti wa ni itasi sinu iyẹwu ifasilẹ igbale, ati lẹhin titẹ ninu iyẹwu ifọkanbalẹ ti wa ni iduroṣinṣin, pilasima naa jẹ ipilẹṣẹ nipasẹ isunmọ itanna igbohunsafẹfẹ redio; lẹhin ti o ni ipa nipasẹ awọn elekitironi iyara to gaju, o bajẹ lati ṣe awọn ipilẹṣẹ ọfẹ, eyiti o tan kaakiri si dada ti sobusitireti ati pe a ṣe adsorbed. Labẹ iṣẹ ti bombardment ion, awọn ipilẹṣẹ ọfẹ ti adsorbed fesi pẹlu awọn ọta tabi awọn ohun amorindun lori dada ti sobusitireti lati dagba awọn iṣelọpọ gaseous, eyiti o yọkuro lati iyẹwu ifura. Ilana naa han ni nọmba atẹle:
Awọn ilana etching gbigbẹ le pin si awọn ẹka mẹrin wọnyi:
(1)Ti ara sputtering etching: O da lori awọn ions ti o ni agbara ninu pilasima lati bombard dada ti ohun elo etched. Nọmba awọn ọta ti a tu silẹ da lori agbara ati igun ti awọn patikulu iṣẹlẹ naa. Nigbati agbara ati igun naa ko yipada, oṣuwọn sputtering ti awọn ohun elo oriṣiriṣi nigbagbogbo yatọ nipasẹ 2 si awọn akoko 3 nikan, nitorinaa ko si yiyan. Ilana ifaseyin jẹ paapaa anisotropic.
(2)Kemikali etching: Plasma n pese gaasi-fase etching atoms and molecule, eyi ti o fesi kemikali pẹlu awọn dada ti awọn ohun elo lati gbe awọn gaasi iyipada. Ihuwasi kẹmika odasaka yii ni yiyan ti o dara ati ṣafihan awọn abuda isotropic laisi iṣaro eto latissi.
Fun apẹẹrẹ: Si (solid) + 4F → SiF4 (gaseous), photoresist + O (gaseous) → CO2 (gaseous) + H2O (gaseous)
(3)Ion agbara ìṣó etching: Awọn ions jẹ awọn patikulu mejeeji ti o fa etching ati awọn patikulu ti n gbe agbara. Imudara etching ti iru awọn patikulu ti n gbe agbara jẹ diẹ sii ju aṣẹ titobi kan ti o ga ju ti o rọrun ti ara tabi etching kemikali. Lara wọn, iṣapeye ti awọn ipilẹ ti ara ati kemikali ti ilana jẹ ipilẹ ti iṣakoso ilana etching.
(4)Ion-idankan duro etching apapo: O kun ntokasi si awọn iran ti a polima idankan Layer aabo nipasẹ awọn patikulu apapo nigba ti etching ilana. Plasma nilo iru ipele aabo kan lati ṣe idiwọ iṣesi etching ti awọn ẹgbẹ ẹgbẹ lakoko ilana etching. Fun apẹẹrẹ, fifi C si Cl ati Cl2 etching le ṣe agbejade Layer yellow chlorocarbon lakoko etching lati daabobo awọn odi ẹgbẹ lati di etched.
2.2.1 Gbẹ ninu
Isọgbẹ gbigbẹ ni pataki tọka si mimọ pilasima. Awọn ions ni pilasima ti wa ni lo lati bombard awọn dada lati wa ni ti mọtoto, ati awọn ọta ati awọn moleku ni mu ṣiṣẹ ipinle nlo pẹlu awọn dada lati wa ni ti mọtoto, ki bi lati yọ ati eeru awọn photoresist. Ko dabi etching gbẹ, awọn ilana ilana ti mimọ gbigbẹ nigbagbogbo ko pẹlu yiyan itọsọna, nitorinaa apẹrẹ ilana jẹ irọrun. Ninu awọn ilana iṣelọpọ iwọn-nla, awọn gaasi ti o da lori fluorine, atẹgun tabi hydrogen ni a lo ni akọkọ bi ara akọkọ ti pilasima ifaseyin. Ni afikun, fifi iye kan ti pilasima argon le ṣe alekun ipa bombardment ion, nitorinaa imudarasi ṣiṣe mimọ.
Ninu ilana gbigbe gbigbe pilasima, ọna pilasima jijin ni a maa n lo. Eyi jẹ nitori ninu ilana mimọ, o ni ireti lati dinku ipa bombardment ti awọn ions ni pilasima lati ṣakoso awọn ibajẹ ti o ṣẹlẹ nipasẹ ion bombardment; ati imudara imudara ti awọn ipilẹṣẹ kẹmika ọfẹ le mu iṣẹ ṣiṣe mimọ dara si. Pilasima latọna jijin le lo awọn makirowefu lati ṣe ina pilasima iduroṣinṣin ati iwuwo giga ni ita iyẹwu ifaseyin, ti ipilẹṣẹ nọmba nla ti awọn ipilẹṣẹ ọfẹ ti o wọ inu iyẹwu ifa lati ṣaṣeyọri iṣesi ti o nilo fun mimọ. Pupọ julọ awọn orisun gaasi mimọ ti o gbẹ ninu ile-iṣẹ lo awọn gaasi ti o da lori fluorine, gẹgẹbi NF3, ati diẹ sii ju 99% ti NF3 ti bajẹ ni pilasima microwave. O fẹrẹ ko si ipa bombardment ion ninu ilana mimọ gbigbẹ, nitorinaa o jẹ anfani lati daabobo wafer ohun alumọni lati ibajẹ ati fa igbesi aye ti iyẹwu ifaseyin naa pọ si.
Mẹta tutu etching ati ninu ẹrọ
3.1 Tanki-Iru wafer ninu ẹrọ
Ẹrọ fifọ iru iru wafer jẹ akọkọ ti o jẹ ti gbigbe gbigbe apoti gbigbe wafer iwaju iwaju, module gbigbe wafer kan / ikojọpọ gbigbe, module gbigbe afẹfẹ eefi kan, module omi ojò kemikali kan, module ojò omi deionized, ojò gbigbe kan. module ati ki o kan Iṣakoso module. O le nu ọpọ apoti ti wafers ni akoko kanna ati ki o le se aseyori gbẹ-in ati ki o gbẹ-jade ti wafers.
3.2 Trench Wafer Etcher
3.3 Nikan Wafer tutu Processing Equipment
Gẹgẹbi awọn idi ilana oriṣiriṣi, ohun elo ilana tutu wafer kan le pin si awọn ẹka mẹta. Ẹka akọkọ jẹ ohun elo fifọ ẹyọkan, eyiti awọn ibi-afẹde mimọ rẹ pẹlu awọn patikulu, ọrọ Organic, Layer oxide adayeba, awọn idoti irin ati awọn idoti miiran; Ẹka keji jẹ ohun elo fifẹ wafer kan, eyiti idi ilana akọkọ rẹ ni lati yọ awọn patikulu lori oju ti wafer; Ẹka kẹta jẹ ohun elo etching ẹyọkan, eyiti a lo ni pataki lati yọ awọn fiimu tinrin kuro. Gẹgẹbi awọn idi ilana oriṣiriṣi, ohun elo etching wafer kan le pin si awọn oriṣi meji. Ni igba akọkọ ti Iru jẹ ìwọnba etching itanna, eyi ti o wa ni o kun lo lati yọ dada film bibajẹ fẹlẹfẹlẹ ṣẹlẹ nipasẹ ga-agbara ion gbin; iru keji jẹ ohun elo yiyọ Layer irubọ, eyiti o jẹ lilo ni pataki lati yọ awọn ipele idena kuro lẹhin tinrin wafer tabi didan ẹrọ kemikali.
Lati iwoye ti faaji ẹrọ gbogbogbo, faaji ipilẹ ti gbogbo awọn oriṣi ti ohun elo ilana tutu-wafer kan jẹ iru, ni gbogbogbo ti o ni awọn ẹya mẹfa: fireemu akọkọ, eto gbigbe wafer, module iyẹwu, ipese omi kemikali ati module gbigbe, eto sọfitiwia ati ẹrọ itanna Iṣakoso module.
3.4 Nikan Wafer Cleaning Equipment
Ohun elo mimọ wafer kan jẹ apẹrẹ ti o da lori ọna mimọ RCA ibile, ati idi ilana rẹ ni lati nu awọn patikulu, ọrọ Organic, Layer oxide adayeba, awọn aimọ irin ati awọn idoti miiran. Ni awọn ofin ti ohun elo ilana, ohun elo mimọ wafer ẹyọkan ni a lo lọwọlọwọ ni opin-iwaju ati awọn ilana ipari-ipari ti iṣelọpọ Circuit iṣọpọ, pẹlu mimọ ṣaaju ati lẹhin dida fiimu, mimọ lẹhin etching pilasima, mimọ lẹhin gbin ion, mimọ lẹhin kemikali darí polishing, ati ninu lẹhin ti irin iwadi oro. Ayafi fun ilana phosphoric acid iwọn otutu ti o ga, ohun elo mimọ wafer kan jẹ ibaramu ni ipilẹ pẹlu gbogbo awọn ilana mimọ.
3.5 Nikan Wafer Etching Equipment
Awọn idi ilana ti nikan wafer etching itanna jẹ o kun tinrin fiimu etching. Gẹgẹbi idi ilana, o le pin si awọn ẹka meji, eyun, ohun elo etching ina (ti a lo lati yọkuro Layer bibajẹ fiimu ti o dada ti o fa nipasẹ fifin ion agbara-giga) ati ohun elo yiyọ Layer irubọ (ti a lo lati yọ Layer idena lẹhin wafer. thinning tabi kemikali darí polishing). Awọn ohun elo ti o nilo lati yọkuro ninu ilana ni gbogbogbo pẹlu ohun alumọni, ohun alumọni oxide, silicon nitride ati awọn fẹlẹfẹlẹ fiimu irin.
Mẹrin gbẹ etching ati ninu ẹrọ
4.1 Iyasọtọ ti awọn ohun elo etching pilasima
Ni afikun si ohun elo etching ion sputtering ti o sunmọ ifasẹ ti ara mimọ ati ohun elo degumming ti o sunmọ si ifa kemikali mimọ, etching pilasima le pin ni aijọju si awọn ẹka meji ni ibamu si oriṣiriṣi iran pilasima ati awọn imọ-ẹrọ iṣakoso:
-Capacitively Pilasima (CCP) etching;
-Inductively Pilasima (ICP) etching.
4.1.1 CCP
Capacitively pelu pilasima etching ni lati so awọn ipese agbara igbohunsafẹfẹ redio si ọkan tabi mejeji ti oke ati isalẹ amọna ninu awọn lenu iyẹwu, ati pilasima laarin awọn meji farahan fọọmu a kapasito ni a yepere deede Circuit.
Awọn imọ-ẹrọ akọkọ meji lo wa:
Ọkan ni pilasima etching ni kutukutu, eyiti o so ipese agbara RF pọ si elekiturodu oke ati elekiturodu isalẹ nibiti wafer ti wa ni ilẹ. Nitori pilasima ti ipilẹṣẹ ni ọna yii kii yoo ṣe apofẹlẹfẹlẹ ti o nipọn to nipọn lori dada ti wafer, agbara ti bombardment ion jẹ kekere, ati pe o maa n lo ninu awọn ilana bii etching silikoni ti o lo awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ bi emphant akọkọ.
Awọn miiran ni awọn tete ifaseyin ion etching (RIE), eyi ti o so RF ipese agbara si isalẹ elekiturodu ibi ti awọn wafer ti wa ni be, ati ilẹ elekiturodu oke pẹlu kan ti o tobi agbegbe. Imọ-ẹrọ yii le ṣe apẹrẹ apofẹlẹfẹlẹ ti o nipọn, eyiti o dara fun awọn ilana etching dielectric ti o nilo agbara ion ti o ga julọ lati kopa ninu iṣesi naa. Lori ipilẹ ti ion etching ifaseyin kutukutu, aaye oofa DC kan ni papẹndikula si aaye ina RF ni a ṣafikun lati dagba fiseete ExB, eyiti o le mu aye ijamba ti awọn elekitironi ati awọn patikulu gaasi pọ si, nitorinaa ni imunadoko imudara ifọkansi pilasima ati oṣuwọn etching. Etching yii ni a pe ni aaye oofa imudara ion etching (MERIE).
Awọn imọ-ẹrọ mẹta ti o wa loke ni aila-nfani ti o wọpọ, iyẹn ni, ifọkansi pilasima ati agbara rẹ ko le ṣakoso ni lọtọ. Fun apẹẹrẹ, lati le ṣe alekun oṣuwọn etching, ọna ti jijẹ agbara RF le ṣee lo lati mu ifọkansi pilasima pọ si, ṣugbọn agbara RF ti o pọ si yoo ja si ilosoke ninu agbara ion, eyiti yoo fa ibajẹ si awọn ẹrọ lori wafer naa. Ni ọdun mẹwa sẹhin, imọ-ẹrọ idapọ agbara ti gba apẹrẹ ti awọn orisun RF pupọ, eyiti o sopọ si awọn amọna oke ati isalẹ lẹsẹsẹ tabi mejeeji si elekiturodu isalẹ.
Nipa yiyan ati ibaramu oriṣiriṣi awọn igbohunsafẹfẹ RF, agbegbe elekiturodu, aye, awọn ohun elo ati awọn ipilẹ bọtini miiran ti wa ni ipoidojuko pẹlu ara wọn, ifọkansi pilasima ati agbara ion le jẹ pipin bi o ti ṣee.
4.1.2 ICP
Inductively pọ pilasima etching ni lati gbe ọkan tabi diẹ ẹ sii tosaaju ti coils ti a ti sopọ si kan igbohunsafẹfẹ redio ipese agbara lori tabi ni ayika lenu iyẹwu. Aaye oofa alternating ti ipilẹṣẹ nipasẹ ipo igbohunsafẹfẹ redio lọwọlọwọ ninu okun wọ inu iyẹwu ifaseyin nipasẹ ferese dielectric lati mu awọn elekitironi pọ si, nitorinaa ṣiṣe pilasima. Ninu iyika deede ti o rọrun (ayipada), okun jẹ inductance yiyi akọkọ, ati pilasima jẹ inductance ti o fẹsẹmulẹ keji.
Ọna asopọpọ yii le ṣe aṣeyọri ifọkansi pilasima ti o jẹ diẹ sii ju aṣẹ kan ti titobi ti o ga ju idapọ capacitive ni titẹ kekere. Ni afikun, ipese agbara RF keji ti sopọ si ipo ti wafer bi ipese agbara aiṣedeede lati pese agbara bombardment ion. Nitorinaa, ifọkansi ion da lori ipese agbara orisun ti okun ati agbara ion da lori ipese agbara aiṣedeede, nitorinaa iyọrisi iyọkuro ni kikun ti ifọkansi ati agbara.
4.2 Plasma Etching Equipment
Ó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ gbogbo àwọn etchants tó wà nínú etching gbígbẹ ló máa ń wá látinú pilasima ní tààràtà tàbí lọ́nà tààrà, nítorí náà, wọ́n sábà máa ń pè ní etching gbígbẹ. Pilasima etching jẹ iru kan ti pilasima etching ni kan jakejado ori. Ninu awọn apẹrẹ riakito alapin-pẹlẹpẹlẹ meji ni kutukutu, ọkan ni lati ilẹ awo nibiti wafer wa ati pe awo miiran ti sopọ si orisun RF; ekeji ni idakeji. Ninu apẹrẹ iṣaaju, agbegbe ti awo ilẹ ti o wa ni ipilẹ nigbagbogbo tobi ju agbegbe ti awo ti a ti sopọ si orisun RF, ati titẹ gaasi ni riakito ga. Awọn apofẹlẹfẹlẹ ion ti a ṣe lori oju ti wafer jẹ tinrin pupọ, ati pe wafer naa dabi pe a "fibọ" ni pilasima. Etching ti pari nipataki nipasẹ iṣesi kemikali laarin awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ ninu pilasima ati oju ohun elo etched. Agbara ti ion bombardment jẹ kekere pupọ, ati ikopa rẹ ninu etching jẹ kekere pupọ. Apẹrẹ yii ni a pe ni ipo etching plasma. Ninu apẹrẹ miiran, nitori iwọn ikopa ti ion bombardment jẹ iwọn nla, o pe ni ipo etching ion ifaseyin.
4.3 Ifaseyin Ion Etching Equipment
Ifaseyin ion etching (RIE) tọka si ilana etching ninu eyiti awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ ati awọn ions ti o gba agbara kopa ninu ilana ni akoko kanna. Lara wọn, awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ jẹ awọn patikulu didoju ni akọkọ (ti a tun mọ ni awọn ipilẹṣẹ ọfẹ), pẹlu ifọkansi giga (nipa 1% si 10% ti ifọkansi gaasi), eyiti o jẹ awọn paati akọkọ ti emphant. Awọn ọja ti a ṣe nipasẹ iṣesi kemikali laarin wọn ati awọn ohun elo etched jẹ boya iyipada ati fa jade taara lati inu iyẹwu ifaseyin, tabi ti akojo lori oju etched; lakoko ti awọn ions ti o gba agbara wa ni ifọkansi kekere (10-4 si 10-3 ti ifọkansi gaasi), ati pe wọn ni iyara nipasẹ aaye ina ti apofẹlẹfẹlẹ ion ti a ṣẹda lori oju ti wafer lati bombard dada etched. Awọn iṣẹ akọkọ meji wa ti awọn patikulu ti o gba agbara. Ọkan ni lati pa eto atomiki ti ohun elo etched run, nitorinaa iyara iyara ni eyiti awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ fesi pẹlu rẹ; awọn miiran ni lati bombard ki o si yọ awọn akojo lenu awọn ọja ki awọn etched ohun elo ni kikun olubasọrọ pẹlu awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ, ki awọn etching tesiwaju.
Nitoripe awọn ions ko kopa taara ninu iṣesi etching (tabi ṣe akọọlẹ fun ipin kekere pupọ, gẹgẹbi yiyọ bombardment ti ara ati etching kemikali taara ti awọn ions ti nṣiṣe lọwọ), ni sisọ ni pipe, ilana etching loke yẹ ki o pe ni ion-iranlọwọ etching. Orukọ ifaseyin ion etching kii ṣe deede, ṣugbọn o tun lo loni. Ohun elo RIE akọkọ ni a fi sinu lilo ni awọn ọdun 1980. Nitori lilo ipese agbara RF kan ati apẹrẹ iyẹwu ti o rọrun ti o rọrun, o ni awọn idiwọn ni awọn ofin ti oṣuwọn etching, iṣọkan ati yiyan.
4.4 Oofa Field Imudara Ion Etching Equipment
Ẹrọ MERIE (Magnetically Enhanced Reactive Ion Etching) jẹ ohun elo etching ti a ṣe nipasẹ fifi aaye oofa DC kan kun ẹrọ RIE-panel alapin ati pe a pinnu lati mu iwọn etching pọ si.
Ohun elo MERIE ni a fi sinu lilo ni iwọn nla ni awọn ọdun 1990, nigbati awọn ohun elo etching ẹyọkan ti di ohun elo akọkọ ni ile-iṣẹ naa. Aila-nfani ti o tobi julọ ti ohun elo MERIE ni pe inhomogeneity pinpin aye ti ifọkansi pilasima ti o fa nipasẹ aaye oofa yoo ja si lọwọlọwọ tabi awọn iyatọ foliteji ninu ẹrọ iyika iṣọpọ, nitorinaa nfa ibajẹ ẹrọ. Niwọn bi ibajẹ yii ti ṣẹlẹ nipasẹ inhomogeneity lẹsẹkẹsẹ, yiyi aaye oofa ko le pa a kuro. Bi iwọn awọn iyika iṣọpọ tẹsiwaju lati dinku, ibajẹ ẹrọ wọn n ni ifarabalẹ si inhomogeneity pilasima, ati imọ-ẹrọ ti jijẹ oṣuwọn etching nipasẹ imudara aaye oofa ti rọpo ni diėdiė nipasẹ ipese agbara RF pupọ-pupọ ti imọ-ẹrọ ifaseyin ion etching, pe ni, capacitively pelu pilasima etching ọna ẹrọ.
4.5 Capacitively pọ pilasima etching ẹrọ
Pilasima ti o ni agbara pọ si (CCP) ohun elo etching jẹ ẹrọ ti o ṣe agbejade pilasima ni iyẹwu ifasẹ nipasẹ isọdọkan capacitive nipa lilo igbohunsafẹfẹ redio (tabi DC) ipese agbara si awo elekiturodu ati pe a lo fun etching. Ilana etching rẹ jẹ iru si ti ohun elo etching ion ifaseyin.
Aworan sikematiki ti o rọrun ti ohun elo etching CCP ti han ni isalẹ. Ni gbogbogbo o nlo awọn orisun RF meji tabi mẹta ti awọn igbohunsafẹfẹ oriṣiriṣi, ati diẹ ninu awọn tun lo awọn ipese agbara DC. Awọn igbohunsafẹfẹ ti ipese agbara RF jẹ 800kHz ~ 162MHz, ati awọn ti a lo nigbagbogbo jẹ 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz ati 60MHz. Awọn ipese agbara RF pẹlu igbohunsafẹfẹ ti 2MHz tabi 4MHz ni a maa n pe ni awọn orisun RF kekere-igbohunsafẹfẹ. Wọn ti sopọ ni gbogbogbo si elekiturodu isalẹ nibiti wafer wa. Wọn munadoko diẹ sii ni ṣiṣakoso agbara ion, nitorinaa wọn tun pe awọn ipese agbara aibikita; Awọn ipese agbara RF pẹlu igbohunsafẹfẹ ju 27MHz ni a pe ni awọn orisun RF igbohunsafẹfẹ giga. Wọn le sopọ si boya elekiturodu oke tabi elekiturodu isalẹ. Wọn munadoko diẹ sii ni ṣiṣakoso ifọkansi pilasima, nitorinaa wọn tun pe awọn ipese agbara orisun. Ipese agbara 13MHz RF wa ni aarin ati pe a gba pe o ni awọn iṣẹ mejeeji ti o wa loke ṣugbọn o jẹ alailagbara. Ṣe akiyesi pe botilẹjẹpe ifọkansi pilasima ati agbara le ṣe atunṣe laarin iwọn kan nipasẹ agbara ti awọn orisun RF ti awọn igbohunsafẹfẹ oriṣiriṣi (eyiti a pe ni ipa decoupling), nitori awọn abuda ti isọdọkan capacitive, wọn ko le ṣatunṣe ati iṣakoso ni ominira patapata.
Pipin agbara ti awọn ions ni ipa pataki lori iṣẹ ṣiṣe alaye ti etching ati ibajẹ ẹrọ, nitorinaa idagbasoke imọ-ẹrọ lati jẹ ki pinpin agbara ion ti di ọkan ninu awọn aaye pataki ti ohun elo etching to ti ni ilọsiwaju. Lọwọlọwọ, awọn imọ-ẹrọ ti o ti lo ni aṣeyọri ni iṣelọpọ pẹlu awakọ arabara RF pupọ, Superposition DC, RF ni idapo pẹlu irẹjẹ pulse DC, ati iṣelọpọ pulsed RF amuṣiṣẹpọ ti ipese agbara irẹjẹ ati ipese agbara orisun.
Ohun elo etching CCP jẹ ọkan ninu awọn oriṣi meji ti a lo julọ julọ ti ohun elo etching pilasima. O ti wa ni o kun lo ninu awọn etching ilana ti dielectric ohun elo, gẹgẹ bi awọn ẹnu-bode sidewall ati lile boju etching ni iwaju ipele ti kannaa chirún ilana, olubasọrọ iho etching ni aarin ipele, moseiki ati aluminiomu pad etching ni pada ipele, bi daradara bi. etching ti jin trenches, jin ihò ati onirin olubasọrọ ihò ninu 3D filasi iranti ërún ilana (mu ohun alumọni nitride / ohun alumọni be bi apẹẹrẹ).
Awọn italaya akọkọ meji wa ati awọn itọnisọna ilọsiwaju ti o dojuko nipasẹ ohun elo etching CCP. Ni akọkọ, ninu ohun elo ti agbara ion ti o ga pupọ, agbara etching ti awọn ẹya ipin ipin giga (gẹgẹbi iho ati etching ti iranti filasi 3D nilo ipin ti o ga ju 50:1). Ọna ti o wa lọwọlọwọ ti jijẹ agbara abosi lati mu agbara ion pọ si ti lo awọn ipese agbara RF ti o to 10,000 wattis. Ni wiwo iye nla ti ooru ti ipilẹṣẹ, itutu agbaiye ati imọ-ẹrọ iṣakoso iwọn otutu ti iyẹwu ifaseyin nilo lati ni ilọsiwaju nigbagbogbo. Keji, nibẹ nilo lati wa ni kan awaridii ninu idagbasoke ti titun etching gaasi lati Pataki yanju isoro ti etching agbara.
4.6 Inductively Pilasma Etching Equipled
Ohun elo pilasima ti o ni inductively (ICP) etching jẹ ohun elo ti o ṣe tọkọtaya agbara ti orisun agbara ipo igbohunsafẹfẹ redio sinu iyẹwu ifasẹyin ni irisi aaye oofa nipasẹ okun inductor, nitorinaa ṣiṣe pilasima fun etching. Ilana etching rẹ tun jẹ ti ion etching ifaseyin ti gbogbogbo.
Awọn oriṣi akọkọ meji ti awọn apẹrẹ orisun pilasima fun ohun elo etching ICP. Ọkan jẹ imọ-ẹrọ pilasima pọpọ (TCP) ti o ni idagbasoke ati iṣelọpọ nipasẹ Iwadi Lam. Okun inductor rẹ ni a gbe sori ọkọ ofurufu dielectric window loke iyẹwu ifaseyin. Ifihan 13.56MHz RF ṣe ipilẹṣẹ aaye oofa alayipada ninu okun ti o wa ni papẹndikula si ferese dielectric ati radially diverges pẹlu ipo okun bi aarin.
Aaye oofa wọ inu iyẹwu ifaseyin nipasẹ ferese dielectric, ati aaye oofa alternating n ṣe agbejade aaye ina eletiriki ni afiwe si window dielectric ninu iyẹwu ifa, nitorinaa iyọrisi ipinya ti gaasi etching ati pilasima ti o npese. Niwọn bi o ti le loye ilana yii bi oluyipada kan pẹlu okun inductor bi yiyi akọkọ ati pilasima ninu iyẹwu ifasẹyin bi iyipo keji, ICP etching ni orukọ lẹhin eyi.
Anfani akọkọ ti imọ-ẹrọ TCP ni pe eto naa rọrun lati ṣe iwọn. Fun apẹẹrẹ, lati 200mm wafer si 300mm wafer, TCP le ṣetọju ipa etching kanna nipa jijẹ iwọn ti okun.
Apẹrẹ orisun pilasima miiran jẹ imọ-ẹrọ orisun pilasima ti a ti decoupled (DPS) ti o ni idagbasoke ati iṣelọpọ nipasẹ Awọn ohun elo Applied, Inc. ti Amẹrika. Coil inductor rẹ jẹ egbo onisẹpo mẹta lori ferese dielectric kan. Ilana ti iṣelọpọ pilasima jẹ iru si imọ-ẹrọ TCP ti a mẹnuba, ṣugbọn ṣiṣe ṣiṣe dissociation gaasi jẹ giga ti o ga, eyiti o jẹ itara lati gba ifọkansi pilasima ti o ga julọ.
Niwọn igba ti ṣiṣe ti isọdọkan inductive lati ṣe ipilẹṣẹ pilasima ga ju ti isọdọkan capacitive, ati pe pilasima jẹ ipilẹṣẹ ni agbegbe ti o sunmọ window dielectric, ifọkansi pilasima rẹ ni ipilẹ ti pinnu nipasẹ agbara ti ipese agbara orisun ti o sopọ si inductor okun, ati agbara ion ninu apofẹlẹfẹlẹ ion lori oju ti wafer jẹ ipinnu ipilẹ nipasẹ agbara ti ipese agbara irẹjẹ, nitorinaa ifọkansi ati agbara ti awọn ions le ni iṣakoso ni ominira, nitorinaa iyọrisi decoupling.
Ohun elo etching ICP jẹ ọkan ninu awọn oriṣi meji ti a lo julọ julọ ti ohun elo etching pilasima. O jẹ lilo ni akọkọ fun etching ti ohun alumọni aijinile trenches, germanium (Ge), awọn ẹya ẹnu-ọna polysilicon, awọn ẹya ẹnu-ọna irin, ohun alumọni strained (Strained-Si), awọn onirin irin, awọn paadi irin (Pads), mosaic etching irin awọn iboju iparada lile ati awọn ilana pupọ ni ọpọ aworan ọna ẹrọ.
Ni afikun, pẹlu awọn jinde ti onisẹpo mẹta ese iyika, CMOS image sensosi ati bulọọgi-electro-mechanical awọn ọna šiše (MEMS), bi daradara bi awọn dekun ilosoke ninu awọn ohun elo ti nipasẹ ohun alumọni vias (TSV), ti o tobi-iwọn oblique ihò ati etching ohun alumọni ti o jinlẹ pẹlu awọn ẹda oriṣiriṣi, ọpọlọpọ awọn aṣelọpọ ti ṣe ifilọlẹ ohun elo etching ti o dagbasoke ni pataki fun awọn ohun elo wọnyi. Awọn abuda rẹ jẹ ijinle etching nla (awọn mewa tabi paapaa awọn ọgọọgọrun microns), nitorinaa o ṣiṣẹ pupọ julọ labẹ ṣiṣan gaasi giga, titẹ giga ati awọn ipo agbara giga.
—————————————————————————————————————————————————————— ———————————-
Semicera le peselẹẹdi awọn ẹya ara, asọ / kosemi ro, ohun alumọni carbide awọn ẹya ara, CVD ohun alumọni carbide awọn ẹya ara, atiSiC / TaC ti a bo awọn ẹya arapẹlu ni 30 ọjọ.
Ti o ba nifẹ si awọn ọja semikondokito loke,jọwọ ma ṣe ṣiyemeji lati kan si wa ni igba akọkọ.
Tẹli: + 86-13373889683
WhatsAPP: + 86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹjọ-31-2024