Mar as trice bidh ceithir stàitean bunaiteach ann am pròiseas clò-bhualaidh tioram: ro eitseáil, pàirt eitseáil, dìreach eisear, agus còrr air eitseáil. Is e na prìomh fheartan ìre sgudail, roghnachas, tomhas èiginneach, èideadh, agus lorg puing crìochnachaidh.
Figear 1 Mus tèid a shnaidheadh
Figear 2 Earrann pàirteach
Figear 3 Dìreach sgrìobadh
Figear 4 Os cionn sgudal
(1) Ìre sgudail: doimhneachd no tiugh an stuth eitseil a chaidh a thoirt air falbh gach aonad ùine.
Figear 5 Diagram ìre sèididh
(2) Roghnachas: an co-mheas de ìrean sgudail de dhiofar stuthan sgudail.
Figear 6 Diagram roghainn
(3) Meud èiginneach: tha meud a 'phàtrain ann an raon sònraichte an dèidh crìoch a chur air an t-seise.
Figear 7 Diagram meud èiginneach
(4) Co-ionnanachd: gus tomhas a dhèanamh air co-ionnanachd an tomhas sgudail èiginneach (CD), mar as trice air a chomharrachadh le mapa iomlan CD, is e am foirmle: U = (Max-Min) / 2 * AVG.
Figear 8 Diagram Sgeama Co-ionnanachd
(5) Lorg puing crìochnachaidh: Rè a ’phròiseas eiseachaidh, thathas an-còmhnaidh a’ lorg atharrachadh dian solais. Nuair a dh’ èiricheas no a thuiteas dian solais sònraichte gu mòr, thèid an t-eisimpleir a thoirt gu crìch gus crìoch a chuir air sreath sònraichte de shnàthadh film.
Figear 9 Diagram sgeama puing crìochnachaidh
Ann an searbhag tioram, tha an gas air bhioran le tricead àrd (sa mhòr-chuid 13.56 MHz no 2.45 GHz). Aig cuideam 1 gu 100 Pa, tha an t-slighe cuibheasach an-asgaidh aige grunn mhìlemeatairean gu grunn cheudameatairean. Tha trì prìomh sheòrsaichean de shìoladh tioram ann:
•Snàthad tioram corporra: bidh mìrean luathaichte a’ caitheamh uachdar na wafer gu corporra
•Stuth tioram ceimigeach: bidh gas ag ath-fhreagairt gu ceimigeach leis an uachdar wafer
•Eidseadh tioram corporra ceimigeach: pròiseas sgrìobadh corporra le feartan ceimigeach
1. Eiteadh beoil ian
Is e pròiseas giullachd tioram corporra a th’ ann an sgrìobadh beam ian (Ion Beam Etching) a bhios a’ cleachdadh beam ian argon àrd-lùth le lùth timcheall air 1 gu 3 keV gus uachdar an stuth a irradachadh. Bidh lùth an t-seam ion ag adhbhrachadh buaidh agus toirt air falbh an stuth uachdar. Tha am pròiseas sìolachaidh anisotropic ann an cùis giùlan ian tachartas dìreach no oblique. Ach, air sgàth dìth roghainn, chan eil eadar-dhealachadh soilleir eadar stuthan aig diofar ìrean. Tha na gasaichean gineadh agus na stuthan eitseil air an cuir a-mach leis a’ phump falamh, ach leis nach e gasaichean a th’ anns na toraidhean ath-bhualadh, thèid mìrean a thasgadh air ballachan an wafer no an t-seòmair.
Gus casg a chuir air mìrean a chruthachadh, faodar dàrna gas a thoirt a-steach don t-seòmar. Bidh an gas seo ag ath-fhreagairt leis na h-ianan argon agus ag adhbhrachadh pròiseas sgrìobadh corporra agus ceimigeach. Bidh pàirt den ghas a’ dèiligeadh ris an stuth uachdar, ach bidh e cuideachd a’ dèiligeadh leis na gràineanan snasta gus fo-thoraidhean gasach a chruthachadh. Faodar cha mhòr a h-uile seòrsa de stuthan a shnaidheadh leis an dòigh seo. Mar thoradh air an rèididheachd dìreach, tha an caitheamh air na ballachan dìreach glè bheag (anisotropy àrd). Ach, air sgàth cho roghnaichte agus cho slaodach sa tha e, is ann ainneamh a bhios am pròiseas seo air a chleachdadh ann an saothrachadh gnàthach semiconductor.
2. Eidseadh plasma
'S e pròiseas dearbhaidh ceimigeach iomlan a th' ann an sgrìobadh plasma, ris an canar cuideachd searbhag tioram ceimigeach. Is e a’ bhuannachd a th ’ann nach dèan e milleadh ion air uachdar an wafer. Leis gu bheil na gnèithean gnìomhach anns a 'ghas sgudail saor airson gluasad agus gu bheil am pròiseas sìolachaidh isotropic, tha an dòigh seo freagarrach airson a bhith a' toirt air falbh an t-sreath film gu lèir (mar eisimpleir, a 'glanadh an taobh cùil an dèidh oxidation teirmeach).
Is e seòrsa de reactair a thathas a’ cleachdadh gu cumanta airson sgudal plasma a th’ ann an reactar sìos an abhainn. Anns an reactair seo, tha am plasma air a chruthachadh le ionization buaidh ann an raon dealain àrd-tricead de 2.45GHz agus air a sgaradh bhon wafer.
Anns an raon sgaoilidh gas, bidh grunn ghràineanan air an gineadh mar thoradh air buaidh agus excitation, a ’toirt a-steach radicals an-asgaidh. Tha radaigich an-asgaidh nan atoman neodrach no moileciuilean le dealanan neo-shàthaichte, agus mar sin tha iad gu math reactive. Ann am pròiseas sìolachaidh plasma, bidh cuid de ghasaichean neodrach, leithid tetrafluoromethane (CF4), gu tric air an cleachdadh, a thèid a thoirt a-steach don raon sgaoilidh gas gus gnèithean gnìomhach a ghineadh le ionization no lobhadh.
Mar eisimpleir, ann an gas CF4, tha e air a thoirt a-steach don raon sgaoilidh gas agus air a lobhadh ann an radicals fluorine (F) agus moileciuilean carbon difluoride (CF2). San aon dòigh, faodar fluorine (F) a bhriseadh bho CF4 le bhith a’ cur ocsaidean (O2).
2 CF4 + O2 -> 2 COF2 + 2 F2
Faodaidh am moileciuil fluorine a roinn ann an dà atom fluorine neo-eisimeileach fo lùth na roinne sgaoilidh gas, agus tha gach fear dhiubh na radical saor bho fluorine. Leis gu bheil seachd dealanan valence aig gach atom fluorine agus gu bheil iad buailteach a bhith a’ coileanadh rèiteachadh dealanach gas inert, tha iad uile gu math reactive. A bharrachd air radicals an-asgaidh fluorine neodrach, bidh gràineanan mar CF + 4, CF + 3, CF + 2, msaa ann an roinn sgaoilidh gas. Às deidh sin, thèid na gràineanan sin agus na radicals an-asgaidh sin a thoirt a-steach don t-seòmar sgudail tron tiùb ceirmeag.
Faodar na gràineanan fo chasaid a bhacadh le gathan às-tharraing no an ath-chur còmhla ann am pròiseas a bhith a’ cruthachadh moileciuilean neodrach gus smachd a chumail air an giùlan anns an t-seòmar sgudail. Thèid pàirt de radicals an-asgaidh bho fluorine ath-chuairteachadh cuideachd, ach tha iad fhathast gnìomhach gu leòr airson a dhol a-steach don t-seòmar sgudail, freagairt gu ceimigeach air uachdar wafer agus ag adhbhrachadh rùsgadh stuthan. Chan eil gràinean neodrach eile a’ gabhail pàirt anns a’ phròiseas sìolachaidh agus bidh iad gan ithe còmhla ris na toraidhean ath-bhualadh.
Eisimpleirean de fhilmichean tana a dh'fhaodar a shnaidheadh ann an sgudal plasma:
• Silicon: Si + 4F —> SiF4
• Sileacon dà-ogsaid: SiO2 + 4F —> SiF4 + O2
• Silicon nitride: Si3N4 + 12F —> 3SiF4 + 2N2
3.Seshing ian ath-ghnìomhach (RIE)
Is e pròiseas sìolachaidh ceimigeach-corporra a th’ ann an sgrìobadh ian ath-ghnìomhach a dh’ fhaodas smachd a chumail gu ceart air roghnachas, ìomhaigh eitseil, ìre sìolachaidh, èideadh agus ath-aithris. Is urrainn dha pròifilean sgudail isotropic agus anisotropic a choileanadh agus mar sin is e aon de na pròiseasan as cudromaiche airson grunn fhilmichean tana a thogail ann an saothrachadh semiconductor.
Rè RIE, tha an wafer air a chuir air dealan àrd-tricead (electrode HF). Tro ionization buaidh, thèid plasma a chruthachadh anns a bheil dealanan an-asgaidh agus ionsan le deagh chìsean ann. Ma thèid bholtadh dearbhach a chuir an sàs anns an dealan HF, cruinnichidh na dealanan an-asgaidh air uachdar an electrod agus chan urrainn dhaibh an dealan fhàgail a-rithist air sgàth an dàimh dealanach. Mar sin, thathas a’ cur cosgais air na dealanan gu -1000V (voltas claon) gus nach urrainn dha na h-ianan slaodach an raon dealain a tha ag atharrachadh gu luath a leantainn chun an dealan le droch chasaid.
Rè sgrìobadh ion (RIE), ma tha slighe cuibheasach an-asgaidh nan ianan àrd, bhuail iad uachdar an wafer ann an stiùireadh cha mhòr ceart-cheàrnach. San dòigh seo, bidh na h-ianan luathaichte a’ leagail an stuth agus a’ cruthachadh ath-bhualadh ceimigeach tro sheargadh corporra. Leis nach eil buaidh air na ballachan-taobh taobhach, tha am pròifil etch fhathast anisotropic agus tha an caitheamh uachdar beag. Ach, chan eil an roghainn roghnaichte gu math àrd leis gu bheil am pròiseas sgrìobadh corporra a’ tachairt cuideachd. A bharrachd air an sin, tha luathachadh nan ianan ag adhbhrachadh milleadh air uachdar an wafer, a dh’ fheumas annealing teirmeach a chàradh.
Tha am pàirt ceimigeach den phròiseas sìolachaidh air a chrìochnachadh le radicals an-asgaidh ag ath-fhreagairt leis an uachdar agus na h-ianan a ’bualadh gu corporra air an stuth gus nach bi e ag ath-thasgadh air an wafer no air ballachan an t-seòmair, a’ seachnadh an t-iongantas ath-shuidheachadh leithid seudaireachd beam ian. Nuair a bhios àrdachadh ann an cuideam gas anns an t-seòmar sgudail, tha slighe cuibheasach an-asgaidh nan ions air a lughdachadh, a tha ag àrdachadh an àireamh de thubaistean eadar na h-ianan agus na moileciuilean gas, agus tha na h-ianan sgapte ann an stiùiridhean nas eadar-dhealaichte. Mar thoradh air seo bidh nas lugha de shnàthaid stiùiridh, a 'dèanamh a' phròiseas sgudail nas ceimigeach.
Bithear a’ coileanadh pròifilean etch anisotropic le bhith a’ toirt buaidh air na ballachan-taobh rè sgrìobadh sileaconach. Tha ocsaidean air a thoirt a-steach don t-seòmar sgudail, far am bi e ag ath-fhreagairt leis an sileacon eitseil gus silicon dà-ogsaid a chruthachadh, a tha air a thasgadh air na ballachan taobh dìreach. Mar thoradh air bomadh ion, thèid an còmhdach ogsaid air na raointean còmhnard a thoirt air falbh, a’ leigeil leis a’ phròiseas sìolachaidh taobhach cumail a’ dol. Faodaidh an dòigh seo smachd a chumail air cumadh ìomhaigh etch agus cho cas sa tha na ballachan taobh.
Tha buaidh aig an ìre etch le factaran leithid cuideam, cumhachd gineadair HF, gas pròiseas, fìor ìre sruthadh gas agus teòthachd wafer, agus tha an raon atharrachaidh aige air a chumail fo 15%. Bidh anisotropy a 'meudachadh le cumhachd HF a' sìor fhàs, a 'lùghdachadh cuideam agus a' lùghdachadh teòthachd. Tha co-ionnanachd a 'phròiseas sgudail air a dhearbhadh leis a' ghas, farsaingeachd dealain agus stuth dealain. Ma tha an astar electrode ro bheag, chan urrainn don phlasma a bhith air a sgapadh gu cothromach, agus mar thoradh air sin bidh neo-èideadh. Le bhith a’ meudachadh astar an electrod a’ lughdachadh na h-ìre sgudail leis gu bheil am plasma air a chuairteachadh ann an tomhas nas motha. Is e carbon an stuth electrode as fheàrr leotha oir bidh e a’ toirt a-mach plasma le cuideam èideadh gus am bi buaidh air oir an wafer san aon dòigh ri meadhan an wafer.
Tha àite cudromach aig gas pròiseas ann an roghnachas agus ìre sgudail. Airson coimeasgaidhean sileaconach agus sileaconach, bithear a’ cleachdadh fluorine agus clorin sa mhòr-chuid airson etching a choileanadh. Le bhith a’ taghadh an gas iomchaidh, ag atharrachadh sruthadh gas agus cuideam, agus a’ cumail smachd air paramadairean eile leithid teòthachd agus cumhachd sa phròiseas, faodaidh e an ìre etch a tha thu ag iarraidh, taghadh agus èideadh a choileanadh. Mar as trice bidh optimization nam paramadairean sin air an atharrachadh airson diofar thagraidhean agus stuthan.
Chan eil am pròiseas sìolachaidh cuingealaichte ri aon pharamadair gas, measgachadh gas, no pròiseas stèidhichte. Mar eisimpleir, faodar an ocsaid dhùthchasach air polysilicon a thoirt air falbh an-toiseach le ìre àrd etch agus roghnachas ìosal, agus faodar am polysilicon a shnaidheadh nas fhaide air adhart le roghainn nas àirde an coimeas ris na sreathan bunaiteach.
——————————————————————————————————————————————— ——————————
Faodaidh Semicera a thoirt seachadpàirtean grafait, faireachdainn bog / teann, pàirtean de silicon carbide,Pàirtean CVD silicon carbide, agusPàirtean còmhdaichte le SiC / TaC còmhla ris ann an 30 latha.
Ma tha ùidh agad anns na toraidhean semiconductor gu h-àrd,na bi leisg fios a chuir thugainn aig a’ chiad uair.
Fòn: +86-13373889683
WhatsAPP:+86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Ùine puist: Sultain-12-2024