Aon Ro-ràdh
Tha eàrlasadh sa phròiseas cinneasachaidh cuairteachaidh amalaichte air a roinn mar:
- Wet etching;
- Snàthad tioram.
Sna làithean tràtha, bhathas a' cleachdadh eisgeadh fliuch gu farsaing, ach air sgàth a chuingealachaidhean ann an smachd leud loidhne agus stiùireadh etching, bidh a 'mhòr-chuid de phròiseasan an dèidh 3μm a' cleachdadh sgudal tioram. Chan eilear a’ cleachdadh sgudal fliuch ach airson sreathan sònraichte de stuthan sònraichte agus fuigheall glan a thoirt air falbh.
Tha searbhag tioram a’ toirt iomradh air a’ phròiseas a bhith a’ cleachdadh stuthan ceimigeach gaseous gus dèiligeadh ri stuthan air an wafer gus am pàirt den stuth a thoirt air falbh a thoirt air falbh agus toraidhean ath-bhualadh luaineach a chruthachadh, a thèid an uairsin a thoirt a-mach às an t-seòmar ath-bhualadh. Mar as trice bithear a’ gineadh gu dìreach no gu neo-dhìreach bho phlasma a’ ghas sgudail, agus mar sin canar searbhag plasma ri searbhag tioram cuideachd.
1.1 Plasma
Is e gas a th’ ann am plasma ann an staid le ianachadh lag a chaidh a chruthachadh le bhith a’ leigeil a-mach glow de ghas sgudail fo ghnìomhachd raon electromagnetic taobh a-muigh (mar a tha air a chruthachadh le solar cumhachd tricead rèidio). Tha e a’ toirt a-steach dealanan, ions agus mìrean gnìomhach neodrach. Nam measg, faodaidh mìrean gnìomhach freagairt gu dìreach gu ceimigeach leis an stuth eitseil gus searbhag a choileanadh, ach mar as trice cha tachair an ath-bhualadh ceimigeach fìor seo ach ann an àireamh glè bheag de stuthan agus chan eil e stiùiridh; nuair a tha lùth sònraichte aig na h-ianan, faodaidh iad a bhith air an sgrìobadh le sputtering corporra dìreach, ach tha ìre sìolachaidh an ath-bhualadh corporra fìor seo gu math ìosal agus tha an roghainn gu math bochd.
Tha a’ mhòr-chuid de shnaigheadh plasma air a chrìochnachadh le bhith a’ com-pàirteachadh mìrean gnìomhach agus ions aig an aon àm. Anns a 'phròiseas seo, tha dà ghnìomh aig bomadh ion. Is e aon dhiubh na bannan atamach air uachdar an stuth eitseil a sgrios, agus mar sin a’ meudachadh na h-ìre aig am bi gràineanan neodrach a’ freagairt leis; is e am fear eile na toraidhean ath-bhualadh a tha air an tasgadh air an eadar-aghaidh ath-bhualadh a chuir dheth gus leigeil leis an etchant fios iomlan a chuir gu uachdar an stuth eitseil, gus an lean an sgudal.
Chan urrainnear na toraidhean ath-bhualadh a tha air an tasgadh air ballachan taobh an structair eitseil a thoirt air falbh gu h-èifeachdach le spreadhadh ian stiùiridh, agus mar sin a’ cur bacadh air seargadh nam ballachan taobh agus a’ cruthachadh searbhag anisotropic.
An dàrna pròiseas sìolachaidh
2.1 Glanadh is glanadh fliuch
Is e sgrìobadh fliuch aon de na teicneòlasan as tràithe a thathas a’ cleachdadh ann an saothrachadh chuairtean amalaichte. Ged a chaidh searbhag tioram anisotropic a chuir an àite a’ mhòr-chuid de phròiseasan sgudail fliuch mar thoradh air an eistearachd isotropic, tha àite cudromach aige fhathast ann a bhith a’ glanadh sreathan neo-èiginneach de mheudan nas motha. Gu sònraichte ann a bhith a’ seargadh fuigheall toirt air falbh ocsaidean agus a’ rùsgadh epidermal, tha e nas èifeachdaiche agus nas eaconomach na searbhag tioram.
Am measg nan stuthan de shnàthadh fliuch tha silicon oxide, silicon nitride, silicon criostail singilte agus silicon polycrystalline. Mar as trice bidh sìoladh fliuch de silicon ocsaid a’ cleachdadh searbhag hydrofluoric (HF) mar am prìomh neach-giùlain ceimigeach. Gus taghadh a leasachadh, thathas a’ cleachdadh searbhag hydrofluoric caolaichte le ammonium fluoride sa phròiseas. Gus seasmhachd an luach pH a chumail suas, faodar beagan searbhag làidir no eileamaidean eile a chur ris. Tha e nas fhasa silicon ogsaid doped a chrathadh na sileaconach fìor-ghlan. Thathas a’ cleachdadh sgrìobadh ceimigeach fliuch sa mhòr-chuid gus photoresist agus masg cruaidh (silicon nitride) a thoirt air falbh. Is e searbhag phosphoric teth (H3PO4) am prìomh leaghan ceimigeach a thathas a’ cleachdadh airson stialladh ceimigeach fliuch gus silicon nitride a thoirt air falbh, agus tha deagh thaghadh aige airson silicon oxide.
Tha glanadh fliuch coltach ri sgudal fliuch, agus bidh e gu ìre mhòr a’ toirt air falbh truaillearan air uachdar wafers silicon tro ath-bheachdan ceimigeach, a’ toirt a-steach gràineanan, stuth organach, meatailtean agus ocsaidean. Is e glanadh fliuch prìomh-shruthach modh ceimigeach fliuch. Ged a dh’ fhaodadh glanadh tioram a dhol an àite mòran de dhòighean glanaidh fliuch, chan eil dòigh ann a dh’ fhaodadh glanadh fliuch a chuir an àite gu tur.
Am measg nan ceimigean a chleachdar gu cumanta airson glanadh fliuch tha searbhag sulfarach, searbhag uisge-uisge, searbhag hydrofluoric, searbhag phosphoric, hydrogen peroxide, ammonium hydroxide, ammonium fluoride, msaa. cruthaich fuasgladh glanaidh, leithid SC1, SC2, DHF, BHF, msaa.
Bidh glanadh gu tric air a chleachdadh sa phròiseas mus tèid film ocsaid a thasgadh, oir feumar ullachadh film ogsaid a dhèanamh air uachdar wafer silicon gu tur glan. Tha am pròiseas glanadh wafer silicon cumanta mar a leanas:
2.2 Sgeadachadh tioram and Glanadh
2.2.1 Sgeadachadh tioram
Tha etching tioram sa ghnìomhachas gu ìre mhòr a’ toirt iomradh air eitseadh plasma, a bhios a’ cleachdadh plasma le gnìomhachd leasaichte gus stuthan sònraichte a shnaidheadh. Bidh an siostam uidheamachd ann am pròiseasan cinneasachaidh mòr a’ cleachdadh plasma neo-chothromach aig teòthachd ìosal.
Bidh sgrìobadh plasma sa mhòr-chuid a’ cleachdadh dà dhòigh sgaoilidh: sgaoileadh ceangailte capacitive agus sgaoileadh ceangailte inductive
Anns a ’mhodh sgaoilidh capacitive ceangailte: tha plasma air a ghineadh agus air a chumail suas ann an dà inneal truinnsear co-shìnte le solar cumhachd tricead rèidio taobh a-muigh (RF). Mar as trice bidh an cuideam gas grunn mhuillear gu deichean millitorr, agus tha an ìre ionization nas ìsle na 10-5. Anns a ’mhodh sgaoilidh ceangailte le inductively: sa chumantas aig cuideam gas nas ìsle (deichean de millitorr), tha am plasma air a ghineadh agus air a chumail suas le lùth cuir a-steach ceangailte gu inductively. Tha an ìre ionization mar as trice nas àirde na 10-5, agus mar sin canar plasma àrd-dùmhlachd ris cuideachd. Gheibhear stòran plasma dùmhlachd àrd cuideachd tro ath-shuidheachadh electron cyclotron agus sgaoileadh tonn cyclotron. Faodaidh plasma dùmhlachd àrd ìre sgudail agus roghnachas a’ phròiseas sgudail a mheudachadh fhad ‘s a tha e a’ lughdachadh milleadh sgudail le bhith a ’cumail smachd neo-eisimeileach air sruthadh ian agus lùth spreadhadh ian tro sholar cumhachd RF no microwave taobh a-muigh agus solar cumhachd claonadh RF air an t-substrate.
Tha am pròiseas sìolachaidh tioram mar a leanas: tha an gas eisidh air a chuir a-steach don t-seòmar ath-bhualadh falamh, agus às deidh don chuideam anns an t-seòmar ath-bhualadh a bhith seasmhach, tha am plasma air a chruthachadh le sgaoileadh glaodh tricead rèidio; às deidh dha a bhith fo bhuaidh dealanan àrd-astar, bidh e a’ lobhadh gus radicals an-asgaidh a thoirt gu buil, a bhios a ’sgaoileadh gu uachdar an t-substrate agus a tha air an adsorbed. Fo ghnìomhachd spreadhadh ian, bidh na radicals an-asgaidh adsorbed ag ath-fhreagairt le dadaman no moileciuilean air uachdar an t-substrate gus fo-thoraidhean gasach a chruthachadh, a thèid a leigeil ma sgaoil bhon t-seòmar ath-bhualadh. Tha am pròiseas air a shealltainn anns an fhigear a leanas:
Faodar pròiseasan sìolachaidh tioram a roinn anns na ceithir roinnean a leanas:
(1)Sèididh sputtering corporra: Tha e gu mòr an urra ris na h-ianan lùthmhor anns a’ phlasma gus uachdar an stuth eitseil a spreadhadh. Tha an àireamh de dadaman a thèid a spùtadh an urra ri lùth agus ceàrn nam mìrean tachartais. Nuair nach eil an lùth agus an ceàrn air atharrachadh, mar as trice bidh ìre sputtering diofar stuthan eadar-dhealaichte dìreach 2 gu 3 tursan, agus mar sin chan eil roghainn ann. Tha am pròiseas ath-bhualadh sa mhòr-chuid anisotropic.
(2)Slugadh ceimigeach: Bidh plasma a’ toirt seachad dadaman agus moileciuilean sìolachaidh ìre gas, a bhios ag ath-fhreagairt gu ceimigeach ri uachdar an stuth gus gasaichean luaineach a thoirt gu buil. Tha deagh thaghadh aig an ath-bhualadh ceimigeach seo agus tha e a’ taisbeanadh feartan isotropic gun a bhith a’ beachdachadh air structar an lann.
Mar eisimpleir: Si (cruaidh) + 4F → SiF4 (gaseous), photoresist + O (gaseous) → CO2 (gaseous) + H2O (gaseous)
(3)Sèididh air a stiùireadh le lùth ian: 'S e mìrean a th' ann an ionsan a dh'adhbhraicheas mìrean sgudail agus giùlain lùtha. Tha èifeachdas sìolachaidh mìrean giùlan lùtha mar sin barrachd air aon òrdugh meudachd nas àirde na an ìre de shìoladh corporra no ceimigeach sìmplidh. Nam measg, is e an fheum as fheàrr de pharaimearan fiosaigeach is ceimigeach a 'phròiseas a bhith aig cridhe smachd a chumail air a' phròiseas sgudail.
(4)Eidseadh coimeasgaichte ian: Tha e gu ìre mhòr a’ toirt iomradh air gineadh còmhdach dìon cnap-starra polymer le gràineanan co-dhèanta rè a ’phròiseas sìolachaidh. Tha feum aig plasma air còmhdach dìon mar sin gus casg a chuir air ath-bhualadh sgudail nam ballachan-taobh rè a’ phròiseas sìolachaidh. Mar eisimpleir, le bhith a’ cur C ri cl agus cl2 faodaidh e còmhdach còmhdach clorocarbon a thoirt gu buil aig àm sìolachaidh gus na ballachan-taobh a dhìon bho bhith air an sgrìobadh.
2.2.1 Glanadh tioram
Tha glanadh tioram gu ìre mhòr a’ toirt iomradh air glanadh plasma. Bithear a’ cleachdadh na h-ianan anns a’ phlasma gus an uachdar a tha ri ghlanadh a bhomadh, agus bidh na dadaman agus na moileciuilean anns an staid ghnìomhach ag eadar-obrachadh leis an uachdar a tha ri ghlanadh, gus an photoresist a thoirt air falbh agus a luaithre. Eu-coltach ri sgrìobadh tioram, mar as trice chan eil crìochan pròiseas glanadh tioram a 'gabhail a-steach taghadh stiùiridh, agus mar sin tha dealbhadh a' phròiseis gu math sìmplidh. Ann am pròiseasan cinneasachaidh mòr, bidh gasaichean stèidhichte air fluorine, ocsaidean no hydrogen air an cleachdadh sa mhòr-chuid mar phrìomh bhuidheann plasma ath-bhualadh. A bharrachd air an sin, le bhith a’ cur beagan de phlasma argon ris, faodaidh e buaidh spreadhadh ian àrdachadh, agus mar sin a’ leasachadh èifeachdas glanaidh.
Anns a 'phròiseas glanadh tioram plasma, mar as trice bidh an dòigh plasma iomallach air a chleachdadh. Tha seo air sgàth 's gu bheilear an dòchas, anns a' phròiseas glanaidh, lùghdachadh a dhèanamh air a' bhuaidh a bhios aig ianan anns a' phlasma a' spreadhadh gus smachd a chumail air a' mhilleadh a dh'adhbharaich bomadh ian; agus faodaidh ath-bhualadh leasaichte de radicals an-asgaidh ceimigeach an èifeachdas glanaidh adhartachadh. Faodaidh plasma iomallach microwave a chleachdadh gus plasma seasmhach agus àrd-dùmhlachd a ghineadh taobh a-muigh an t-seòmar ath-bhualadh, a’ gineadh àireamh mhòr de radicals an-asgaidh a thig a-steach don t-seòmar ath-bhualadh gus am freagairt a tha riatanach airson glanadh a choileanadh. Bidh a’ mhòr-chuid de na stòran gas glanaidh tioram sa ghnìomhachas a’ cleachdadh gasaichean stèidhichte air fluorine, leithid NF3, agus tha còrr air 99% de NF3 air a lobhadh ann am plasma microwave. Cha mhòr nach eil buaidh spreadhaidh ian anns a’ phròiseas glanadh tioram, agus mar sin tha e buannachdail an wafer silicon a dhìon bho mhilleadh agus beatha an t-seòmair ath-bhualadh a leudachadh.
Trì uidheam fliuch airson sgudal agus glanadh
3.1 Inneal glanaidh wafer seòrsa tanca
Tha an inneal glanaidh wafer seòrsa amar sa mhòr-chuid air a dhèanamh suas de mhodal tar-chuir bogsa gluasad wafer a tha a’ fosgladh aghaidh, modal tar-chuir luchdachadh / luchdachadh wafer, modal toirt a-steach èadhair èadhair, modal tanca leaghaidh ceimigeach, modal tanca uisge deionized, tanca tiormachaidh modal agus modal smachd. Is urrainn dha grunn bhogsaichean de wafers a ghlanadh aig an aon àm agus is urrainn dha wafers a thiormachadh agus a thiormachadh.
3.2 Trench Wafer Etcher
3.3 Uidheam giullachd fliuch wafer singilte
A rèir diofar adhbharan pròiseas, faodar uidheamachd pròiseas fliuch aon wafer a roinn ann an trì roinnean. Is e a’ chiad roinn uidheamachd glanaidh wafer singilte, aig a bheil targaidean glanaidh a’ toirt a-steach gràineanan, stuth organach, còmhdach ogsaid nàdarrach, neo-chunbhalachd meatailt agus stuthan truailleadh eile; is e an dàrna roinn uidheamachd sgrìobadh wafer singilte, agus is e am prìomh adhbhar pròiseas aca gràineanan a thoirt air falbh air uachdar an wafer; Is e an treas roinn uidheamachd sgudail singilte wafer, a thathas a’ cleachdadh sa mhòr-chuid airson filmichean tana a thoirt air falbh. A rèir diofar adhbharan pròiseas, faodar uidheamachd sìolachaidh wafer singilte a roinn ann an dà sheòrsa. Is e a’ chiad sheòrsa uidheamachd sgudail tlàth, a thathas a’ cleachdadh sa mhòr-chuid gus sreathan de mhilleadh film uachdar a thoirt air falbh air adhbhrachadh le cuir a-steach ian àrd-lùth; is e an dàrna seòrsa uidheamachd toirt air falbh còmhdach ìobairteach, a thathas a’ cleachdadh sa mhòr-chuid gus sreathan cnap-starra a thoirt air falbh às deidh tanachadh wafer no snasadh meacanaigeach ceimigeach.
Bho shealladh ailtireachd inneal iomlan, tha an ailtireachd bunaiteach de gach seòrsa de uidheamachd pròiseas fliuch aon-wafer coltach, mar as trice air a dhèanamh suas de shia pàirtean: prìomh fhrèam, siostam gluasaid wafer, modal seòmar, modal solarachaidh is gluasaid ceimigeach ceimigeach, siostam bathar-bog agus modal smachd dealanach.
3.4 Uidheam glanaidh aon wafer
Tha an uidheamachd glanaidh wafer singilte air a dhealbhadh a rèir an dòigh glanaidh traidiseanta RCA, agus is e adhbhar a phròiseas gràineanan, stuth organach, còmhdach ogsaid nàdarrach, neo-chunbhalachd meatailt agus truailleadh eile a ghlanadh. A thaobh tagradh pròiseas, tha uidheamachd glanaidh wafer singilte air a chleachdadh gu farsaing an-dràsta ann am pròiseasan aghaidh is cùl-raon cinneasachadh cuairteachaidh aonaichte, a’ toirt a-steach glanadh ro agus às deidh cruthachadh film, glanadh às deidh eisdeachd plasma, glanadh às deidh cuir a-steach ian, glanadh às deidh ceimigeach. snasadh meacanaigeach, agus glanadh às deidh tasgadh meatailt. A bharrachd air a’ phròiseas searbhag fosphoric aig teòthachd àrd, tha uidheamachd glanaidh aon wafer gu bunaiteach co-chòrdail ris a h-uile pròiseas glanaidh.
3.5 Uidheam Etching Wafer Singilte
Is e adhbhar pròiseas uidheamachd sìolachaidh wafer singilte sa mhòr-chuid sìoladh film tana. A rèir adhbhar a 'phròiseis, faodar a roinn ann an dà roinn, is e sin, uidheamachd sgudail aotrom (air a chleachdadh gus an còmhdach milleadh film uachdar a dh' adhbhraich cuir a-steach ian àrd-lùth a thoirt air falbh) agus uidheamachd toirt air falbh còmhdach ìobairteach (air a chleachdadh gus an còmhdach bacaidh a thoirt air falbh às deidh wafer tanachadh no snasadh meacanaigeach ceimigeach). Tha na stuthan a dh’ fheumar a thoirt air falbh sa phròiseas sa chumantas a’ toirt a-steach silicon, silicon oxide, silicon nitride agus sreathan film meatailt.
Ceithir uidheam tioram tioram agus glanadh
4.1 Seòrsachadh uidheamachd sgudail plasma
A bharrachd air uidheamachd sputtering ian a tha faisg air ath-bhualadh corporra fìor agus uidheamachd degumming a tha faisg air fìor ath-bhualadh ceimigeach, faodar sìoladh plasma a roinn gu garbh ann an dà roinn a rèir nan diofar theicneòlasan gineadh plasma agus smachd:
- Plasma co-cheangailte le comas (CCP) a 'seargadh;
-Inductively Coupled Plasma (ICP) etching.
4.1.1 CCP
Is e sgrìobadh plasma le ceangal capacitive an solar cumhachd tricead rèidio a cheangal ri aon no an dà chuid de na dealanan àrd is ìosal anns an t-seòmar ath-bhualadh, agus tha am plasma eadar an dà phlàta a’ cruthachadh capacitor ann an cuairteachadh co-ionann nas sìmplidhe.
Tha dà theicneòlas as tràithe den leithid ann:
Is e aon dhiubh an rùsgadh plasma tràth, a tha a’ ceangal an solar cumhachd RF ris an dealan àrd agus an dealan as ìsle far a bheil an wafer stèidhichte. Leis nach bi am plasma a thèid a chruthachadh san dòigh seo a’ cruthachadh còmhdach ian tiugh gu leòr air uachdar an wafer, tha lùth spreadhadh ian ìosal, agus mar as trice bidh e air a chleachdadh ann am pròiseasan leithid searbhag sileaconach a bhios a’ cleachdadh gràinean gnìomhach mar am prìomh etchant.
Is e am fear eile an sgrìobadh ian reactive tràth (RIE), a tha a’ ceangal an solar cumhachd RF ris an dealan as ìsle far a bheil an wafer suidhichte, agus a’ suidheachadh an dealan àrd le raon nas motha. Faodaidh an teicneòlas seo còmhdach ian nas tiugh a chruthachadh, a tha freagarrach airson pròiseasan sgudail dielectric a dh’ fheumas lùth ian nas àirde gus pàirt a ghabhail san ath-bhualadh. Air bunait sgrìobadh ian reactive tràth, tha raon magnetach DC ceart-cheàrnach ris an raon dealain RF air a chur ris gus cruth ExB drift a chruthachadh, a dh’ fhaodadh an cothrom bualadh de eleactronan agus mìrean gas àrdachadh, agus mar sin a ’leasachadh gu h-èifeachdach an ìre dùmhlachd plasma agus ìre sìolachaidh. Canar sgrìobadh ian reactive leasaichte achadh (MERIE) ris an sgudal seo.
Tha ana-cothrom cumanta aig na trì teicneòlasan gu h-àrd, is e sin, chan urrainnear smachd a chumail air an dùmhlachd plasma agus an lùth aige air leth. Mar eisimpleir, gus an ìre sìolachaidh àrdachadh, faodar an dòigh air cumhachd RF àrdachadh a chleachdadh gus an dùmhlachd plasma àrdachadh, ach tha e do-sheachanta gum bi barrachd cumhachd RF a ’leantainn gu àrdachadh ann an lùth ian, a nì milleadh air na h-innealan air. an wafer. Anns na deich bliadhna a dh ’fhalbh, tha teicneòlas ceangail capacitive air gabhail ri dealbhadh de ghrunn stòran RF, a tha ceangailte ris na dealanan àrd is ìosal fa leth no an dà chuid ris an dealan as ìsle.
Le bhith a’ taghadh agus a’ maidseadh diofar triceadan RF, tha an raon electrode, farsaingeachd, stuthan agus prìomh pharamadairean eile air an co-òrdanachadh le chèile, faodar an dùmhlachd plasma agus lùth ian a dhì-cheangal cho mòr ‘s as urrainn.
4.1.2 ICP
Is e sgrìobadh plasma le ceangal inductively aon sheata no barrachd de choil a chuir ceangailte ri solar cumhachd tricead rèidio air no timcheall air an t-seòmar ath-bhualadh. Bidh an raon magnetach eile a tha air a chruthachadh leis an t-sruth tricead rèidio anns a’ choil a’ dol a-steach don t-seòmar ath-bhualadh tron uinneig dielectric gus na dealanan a luathachadh, agus mar sin a’ gineadh plasma. Ann an cuairteachadh co-ionann nas sìmplidhe (cruth-atharrachaidh), is e an coil am prìomh inneal lùbach, agus is e plasma an inductance lùbach àrd-sgoile.
Faodaidh an dòigh ceangail seo dùmhlachd plasma a choileanadh a tha barrachd air aon òrdugh meudachd nas àirde na ceangal capacitive aig cuideam ìosal. A bharrachd air an sin, tha an dàrna solar cumhachd RF ceangailte ri suidheachadh an wafer mar sholar cumhachd claon gus lùth bomadh ian a thoirt seachad. Mar sin, tha an dùmhlachd ion an urra ri solar cumhachd stòr a ’choil agus tha an lùth ion an urra ris an t-solar cumhachd claon, mar sin a’ coileanadh dì-cheangal nas doimhne de cho-chruinneachadh agus lùth.
4.2 Uidheam Meatailt Plasma
Bithear a’ gineadh cha mhòr a h-uile sgudal ann an searbhag tioram gu dìreach no gu neo-dhìreach bho phlasma, agus mar sin canar eisgeadaireachd plasma gu tric ri searbhag tioram. Is e seòrsa de shnaigheadh plasma ann an seagh farsaing a th’ ann an sgrìobadh plasma. Anns an dà dhealbhadh reactair plata-còmhnard tràth, is e aon a bhith a’ cur a’ phlàta far a bheil an wafer suidhichte agus am plàta eile ceangailte ris an stòr RF; tha am fear eile an aghaidh. Anns an dealbhadh a bh ’ann roimhe, mar as trice tha farsaingeachd a’ phlàta stèidhichte nas motha na farsaingeachd a ’phlàta ceangailte ris an stòr RF, agus tha cuideam gas san reactair àrd. Tha an rùsg ian a chaidh a chruthachadh air uachdar an wafer gu math tana, agus tha e coltach gu bheil an wafer “bogadh” ann am plasma. Tha sgeadachadh air a chrìochnachadh sa mhòr-chuid leis an ath-bhualadh ceimigeach eadar na mìrean gnìomhach anns a’ phlasma agus uachdar an stuth eitseil. Tha an lùth de bhomadh ian glè bheag, agus tha a com-pàirteachadh ann an sgudal glè ìosal. Canar modh sgudail plasma ris an dealbhadh seo. Ann an dealbhadh eile, leis gu bheil an ìre de chom-pàirteachadh ann am bomadh ion an ìre mhath mòr, canar modh ionnaidh reactive ris.
4.3 Uidheam Meatailt Ion Reactive
Tha sgrìobadh ian ath-ghnìomhach (RIE) a’ toirt iomradh air pròiseas sìolachaidh anns am bi mìrean gnìomhach agus ionsan le uallach a’ gabhail pàirt sa phròiseas aig an aon àm. Nam measg, tha mìrean gnìomhach gu ìre mhòr nam mìrean neodrach (ris an canar cuideachd radicals an-asgaidh), le dùmhlachd àrd (timcheall air 1% gu 10% den dùmhlachd gas), a tha nam prìomh phàirtean den etchant. Tha na toraidhean a thèid a thoirt a-mach leis an ath-bhualadh ceimigeach eadar iad agus an stuth eitseil an dàrna cuid air an luaineach agus air an toirt a-mach às an t-seòmar ath-bhualadh, no air an cruinneachadh air an uachdar eitseil; fhad ‘s a tha na h-ianan fo chasaid aig dùmhlachd nas ìsle (10-4 gu 10-3 den cho-chruinneachadh gas), agus tha iad air an luathachadh le raon dealain an t-seabhag ion a chaidh a chruthachadh air uachdar an wafer gus an uachdar eitseil a spreadhadh. Tha dà phrìomh ghnìomh aig gràinean fo chasaid. Is e aon dhiubh structar atamach an stuth eitseil a sgrios, agus mar sin a’ luathachadh na h-ìre aig a bheil na gràinean gnìomhach ag ath-fhreagairt leis; is e am fear eile na toraidhean ath-bhualadh cruinnichte a bhomadh agus a thoirt air falbh gus am bi an stuth eitseil ann an làn cheangal ris na gràinean gnìomhach, gus an lean an t-seargadh.
Leis nach eil ions a’ gabhail pàirt gu dìreach ann an ath-bhualadh sgudail (no a’ toirt cunntas air cuibhreann glè bheag, leithid toirt air falbh spreadhadh corporra agus sgrìobadh ceimigeach dìreach de ianan gnìomhach), gu cruaidh, bu chòir am pròiseas sìolachaidh gu h-àrd a bhith air ainmeachadh mar shnàthaid le taic ion. Chan eil an t-ainm sgrìobadh ian reactive ceart, ach tha e fhathast air a chleachdadh an-diugh. Chaidh an uidheamachd RIE as tràithe a chleachdadh anns na 1980n. Mar thoradh air a bhith a’ cleachdadh aon solar cumhachd RF agus dealbhadh seòmar ath-bhualadh gu ìre mhath sìmplidh, tha crìochan aige a thaobh ìre sgudail, èideadh agus roghainn.
4.4 Uidheam Meatailt Ion Reactive Leasaichte le Raon Magnetic
Tha an inneal MERIE (Etching Ion Reactive Ion Reactive) na inneal sgudail a tha air a thogail le bhith a’ cur raon magnetach DC ri inneal RIE le pannal còmhnard agus thathar an dùil an ìre sgudail àrdachadh.
Chaidh uidheamachd MERIE a chleachdadh air sgèile mhòr anns na 1990n, nuair a bha uidheamachd sgudail aon-wafer air a thighinn gu bhith na phrìomh uidheamachd sa ghnìomhachas. Is e an ana-cothrom as motha a th’ ann an uidheamachd MERIE gum bi an cuairteachadh spàsail ann an co-chruinneachadh plasma air adhbhrachadh leis an raon magnetach a’ leantainn gu eadar-dhealachaidhean sruth no bholtachd anns an inneal cuairteachaidh aonaichte, agus mar sin ag adhbhrachadh milleadh inneal. Leis gu bheil am milleadh seo air adhbhrachadh le neo-ghnèitheachd sa bhad, chan urrainn cuairteachadh an raoin magnetach cuir às dha. Mar a tha meud chuairtean amalaichte a’ leantainn air adhart a’ crìonadh, tha am milleadh inneal aca a’ sìor fhàs mothachail do neo-ghnèitheachd plasma, agus mean air mhean chaidh teicneòlas sìolachaidh ian ath-ghnìomhach planar solar cumhachd àrdachadh le bhith ag àrdachadh an raon magnetach, is e, teicneòlas sìolachaidh plasma ceangailte gu capacitive.
4.5 Uidheam sgudail plasma ceangailte gu comasach
Is e inneal a th’ ann an uidheamachd sgudail plasma le ceangal capacitive (CCP) a bhios a’ gineadh plasma ann an seòmar ath-bhualadh tro cheangal capacitive le bhith a’ cur solar cumhachd tricead rèidio (no DC) air a’ phlàta electrode agus air a chleachdadh airson sìoladh. Tha a phrionnsapal sìolachaidh coltach ris a’ phrionnsapal a th’ aig uidheamachd ian reactive.
Tha an diagram sgeamach nas sìmplidhe de uidheamachd sgudail CCP ri fhaicinn gu h-ìosal. Mar as trice bidh e a’ cleachdadh dhà no trì stòran RF de dhiofar tricead, agus bidh cuid cuideachd a’ cleachdadh solar cumhachd DC. Is e tricead solar cumhachd RF 800kHz ~ 162MHz, agus is e an fheadhainn as cumanta 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz agus 60MHz. Mar as trice canar stòran RF tricead ìosal ri solar cumhachd RF le tricead 2MHz no 4MHz. Mar as trice tha iad ceangailte ris an electrode ìosal far a bheil an wafer suidhichte. Tha iad nas èifeachdaiche ann a bhith a’ cumail smachd air lùth ion, agus mar sin canar solar cumhachd claon riutha cuideachd; Canar stòran cumhachd RF le tricead os cionn 27MHz ri stòran RF àrd-tricead. Faodaidh iad a bhith ceangailte ris an dàrna cuid an dealan àrd no an dealan as ìsle. Tha iad nas èifeachdaiche ann a bhith a’ cumail smachd air dùmhlachd plasma, agus mar sin canar solar cumhachd stòr riutha cuideachd. Tha an solar cumhachd 13MHz RF sa mheadhan agus sa chumantas thathas den bheachd gu bheil an dà ghnìomh gu h-àrd aige ach gu bheil iad an ìre mhath nas laige. Thoir fa-near, ged a dh’ fhaodar an dùmhlachd plasma agus an lùth atharrachadh taobh a-staigh raon sònraichte le cumhachd stòran RF de dhiofar tricead (a ’bhuaidh dì-cheangail ris an canar), air sgàth feartan co-luachadh capacitive, chan urrainnear an atharrachadh agus an smachd gu tur neo-eisimeileach.
Tha buaidh mhòr aig cuairteachadh lùth ions air coileanadh mionaideach de shnaidheadh agus milleadh innealan, agus mar sin tha leasachadh teicneòlais gus cuairteachadh lùth ion a bharrachadh air fàs mar aon de na prìomh phuingean ann an uidheamachd eitseil adhartach. An-dràsta, tha na teicneòlasan a chaidh a chleachdadh gu soirbheachail ann an cinneasachadh a’ toirt a-steach draibhear tar-chinealach ioma-RF, superposition DC, RF còmhla ri claonadh DC pulse, agus toradh RF pulsed sioncronaich de sholar cumhachd claon agus solar cumhachd stòr.
Is e uidheamachd sgudail CCP aon den dà sheòrsa de uidheamachd sgudail plasma as fharsainge. Tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid ann am pròiseas sìolachaidh stuthan dielectric, leithid balla-taobh geata agus sgrìobadh masg cruaidh ann an ìre aghaidh pròiseas chip loidsig, sgrìobadh toll-conaltraidh anns an ìre mheadhanach, breac-dhualadh agus pasgadh alùmanum aig a’ chùl, a bharrachd air sgrìobadh trainnsichean domhainn, tuill dhomhainn agus tuill conaltraidh uèirleadh ann am pròiseas chip cuimhne flash 3D (a’ gabhail structar silicon nitride / silicon oxide mar eisimpleir).
Tha dà phrìomh dhùbhlan agus stiùireadh leasachaidh mu choinneamh uidheamachd sgudail CCP. An toiseach, ann a bhith a’ cur a-steach lùth ian fìor àrd, tha feum air co-mheas nas àirde na 50: 1 airson comas sìolachaidh structaran co-mheas àrd-shealladh (leithid an toll agus an groove de chuimhne flash 3D). Tha an dòigh a th’ ann an-dràsta airson cumhachd bias àrdachadh gus an lùth ian àrdachadh air solar cumhachd RF suas ri 10,000 watt a chleachdadh. Mar thoradh air an ìre mhòr de theas a chaidh a chruthachadh, feumar teicneòlas fuarachaidh agus smachd teothachd an t-seòmair ath-bhualadh a leasachadh gu leantainneach. San dàrna h-àite, feumar adhartas a dhèanamh ann an leasachadh ghasaichean sgudail ùra gus fuasgladh bunaiteach fhaighinn air duilgheadas comas sgudail.
4.6 Uidheam Meatailt Plasma Co-cheangailte le Inductively
Is e inneal a th’ ann an uidheamachd sìolachaidh plasma le ceangal inductively (ICP) a bhios a’ ceangal lùth stòr cumhachd tricead rèidio a-steach do sheòmar ath-bhualadh ann an cruth raon magnetach tro choil inductor, agus mar sin a’ gineadh plasma airson etching. Tha a phrionnsapal sìolachaidh cuideachd a’ buntainn ris an t-seata ian reactive coitcheann.
Tha dà phrìomh sheòrsa de dhealbhadh stòr plasma ann airson uidheamachd sgudail ICP. Is e aon dhiubh an teicneòlas plasma ceangailte le cruth-atharrachaidh (TCP) a chaidh a leasachadh agus a thoirt gu buil le Lam Research. Tha an coil inductor aige air a chuir air plèana na h-uinneig dielectric os cionn an t-seòmar freagairt. Bidh an comharra 13.56MHz RF a ’gineadh raon magnetach eile anns a’ choil a tha ceart-cheàrnach ris an uinneig dielectric agus a tha eadar-dhealaichte gu radaigeach leis an axis coil mar mheadhan.
Bidh an raon magnetach a’ dol a-steach don t-seòmar ath-bhualadh tron uinneig dielectric, agus bidh an raon magnetach eile a ’gineadh raon dealain eile a tha co-shìnte ris an uinneig dielectric anns an t-seòmar ath-bhualadh, agus mar sin a’ coileanadh dissociation an gas sgudail agus a ’gineadh plasma. Leis gum faodar am prionnsapal seo a thuigsinn mar chruth-atharrachaidh le coil inductor mar a ’phrìomh lùbach agus am plasma anns an t-seòmar ath-bhualadh mar an lùbach àrd-sgoile, tha searbhag ICP air ainmeachadh às deidh seo.
Is e prìomh bhuannachd teicneòlas TCP gu bheil an structar furasta a mheudachadh. Mar eisimpleir, bho wafer 200mm gu wafer 300mm, is urrainn dha TCP an aon bhuaidh spealaidh a chumail le bhith dìreach a’ meudachadh meud a’ choil.
Is e dealbhadh stòr plasma eile an teicneòlas stòr plasma dealaichte (DPS) a chaidh a leasachadh agus a thoirt gu buil le Applied Materials, Inc. de na Stàitean Aonaichte. Tha an coil inductor aige air a leòn gu trì-thaobhach air uinneag dielectric hemispherical. Tha am prionnsapal gineadh plasma coltach ris an teicneòlas TCP a chaidh ainmeachadh roimhe, ach tha èifeachdas dissociation gas gu ìre mhath àrd, a tha cuideachail airson dùmhlachd plasma nas àirde fhaighinn.
Leis gu bheil èifeachdas ceangal inductive gus plasma a ghineadh nas àirde na an ceangal capacitive, agus gu bheil am plasma air a chruthachadh sa mhòr-chuid anns an sgìre faisg air an uinneag dielectric, tha an dùmhlachd plasma aige air a dhearbhadh gu bunaiteach le cumhachd an t-solar cumhachd stòr ceangailte ris an inductor. coil, agus tha an lùth ian anns an t-seilg ian air uachdar an wafer air a dhearbhadh gu bunaiteach le cumhachd an t-solar cumhachd claon, agus mar sin faodar smachd a chumail air dùmhlachd agus lùth nan ianan gu neo-eisimeileach, agus mar sin a’ coileanadh dì-cheangal.
Is e uidheamachd sgudail ICP aon den dà sheòrsa de uidheamachd sgudail plasma as fharsainge. Tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson a bhith a’ rùsgadh trainnsichean eu-domhainn sileaconach, germanium (Ge), structaran geata polysilicon, structaran geata meatailt, sileaconach teann (Strained-Si), uèirichean meatailt, padaichean meatailt (Pads), breac-dhualadh masgaichean cruaidh meatailt agus ioma-phròiseasan ann an teicneòlas ioma-ìomhaigheal.
A bharrachd air an sin, le àrdachadh de chuairtean amalaichte trì-thaobhach, mothachairean ìomhaigh CMOS agus siostaman meanbh-dealanach (MEMS), a bharrachd air àrdachadh luath ann an cleachdadh tro silicon vias (TSV), tuill oblique de mheud mòr agus sgrìobadh domhainn sileaconach le diofar morphologies, tha mòran de luchd-saothrachaidh air uidheamachd sgudail a chuir air bhog a chaidh a leasachadh gu sònraichte airson na tagraidhean sin. Tha na feartan aige de dhoimhneachd spèilidh mòr (deichean no eadhon ceudan de mhicronan), agus mar sin bidh e ag obair sa mhòr-chuid fo shruth gas àrd, bruthadh àrd agus suidheachaidhean cumhachd àrd.
——————————————————————————————————————————————— ———————————
Faodaidh Semicera a thoirt seachadpàirtean grafait, faireachdainn bog / teann, pàirtean de silicon carbide, Pàirtean CVD silicon carbide, agusPàirtean còmhdaichte le SiC / TaCcòmhla 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: Lùnastal-31-2024