【Puolijohde-syövytysprosessi】 Puolijohteiden sielu opettaa etsausprosessia ja insinöörien käytäntöä viallisissa nopeusongelmissa 0-1 （CH5-CH6)

CH5. Plasman tyypit ja sovellukset, Dryetchin periaatteet

Plasmatyypit

Luokittelu sukupolven mukaan

DC -plasma=kaasu ladataan kahden rinnakkaislevyn anodin ja katodin välillä plasman tuottamiseksi levittämällä jännitettä.

DC -plasman lämmitys=toissijainen elektroniemissio.

Vaipan jännite=katodi: 2000 + vp / anode: vp.

Ruiskutus tai etsaus ja muu prosessi

Jos yksi napa on eriste → eristyselektrodi ladataan jakautumisjännite → AC -jännite tarvitaan.

RF -plasma=plasma luodaan käyttämällä radiotaajuus (RF) -ominaisuuksia, jotka vuorottelevat määräajoin positiivisista ja negatiivisista elektrodeista (aiheuttavat kaasun törmäykset). Eristimien ruiskuttaminen tai etsaus.

Verrattuna DC -plasmaan, ionisaation nopeus on 10 ~ 100 kertaa nopeampi.

Plasma voidaan luoda, vaikka elektrodi ei olisi johdin.

Kun sähkökenttä muodostetaan elektrodilla kahden rinnakkaisen levyn välillä, väliaine (kaasutyyppi) ja ontelon paine ovat tärkeitä muuttujia.

Luokittelu alkuperälähteen mukaan

RIE (reaktiivinen ionin etsaus)=Plasmalähde kahdella rinnakkaislevyn elektrodilla.

Kiekko on asetettu RF -jännitteen sivulle → RIE -tila → muodostaa tasavirta -negatiivisen itsepoikkeaman jännitteen → Anisotrooppisen syövytyksen saavuttamiseksi.

Kiekko asetetaan maa -elektrodiin → plasman etsaustilassa → saavuttaa isotrooppinen etsaus.

Merie=RIE: n muokattu versio, joka soveltaa magneettikenttää plasma -alueelle → lisää ioninmuodostuksen todennäköisyyttä ja saa korkean - tiheysplasman etsausta varten.

RIE: iin verrattuna ionisaatiotehokkuus on korkeampi ja prosessia voidaan käyttää alhaisissa paineissa.

HDP (korkeatiheys plasma)=plasman muodostuminen ja ionisen energian säätelyä voidaan hallita itsenäisesti.

Esimerkiksi: ECR, TCP, ICP, kierteinen plasma.

Luokiteltu lämpötiloihin:

Kylmä plasma =, jota käytetään puolijohdevalmistuksessa

Lämpöplasma =, jota käytetään metallileikkauksessa

Kuiva etsaus=kemiallinen syövytys, jonka aiheuttavat vapaat radikaalit + ionit aiheuttavat fysikaaliset syövytykset

Periaate

Kemialliseen sitoutumiseen liittyvä kaasu viedään onteloon → RF -jännitettä käytetään plasman muodostumisen aloittamiseen

Plasmatilaan tulevat kaasut aktivoidaan muodoihin, kuten ioneihin, radikaaleihin, elektroneihin, atomeihin jne

Vapaat radikaalit syövytetään kemiallisilla sitoutumisilla/ioneilla atomeista fysikaalisella törmäyksellä

Plasman etsaus=kemikaali + fysikaalinen ⇒ rie

Kemiallisen sidosprosessin aikana syntyneet jäännöskaasut purkataan ulkopumppulla

Ch6. Kuivajen syövytysmenetelmien ymmärtäminen ja vaatimukset

Kuiva etsausmenetelmä

(3 → 2 → 1: Kemia, isotropia, korkeapaine ja matala energia / 1 → 2 → 3: fysiikka, anisotropia, matalapaine ja korkea energia)

1.Plasman etsaus

2.Reaktiivinen ionin etsaus, rie

3.Sputtering etsaus

Kuivaan etsausprosessiin vaikuttavat tekijät

1) Prosessipaine=matalapaine: fysikaalinen etsaus (sputter etching) / korkea paine: kemiallinen etsaus (plasman etsaus) matalan paineen ja korkeapaineen välillä: kemiallinen + fysikaalinen samanaikainen vaikutus

RF -teho ＝ vaikuttaa plasmatiheyteen → Mitä suurempi teho, sitä suurempi syövytys (nopeampi)

Substraatin lämpötila ＝ Mitä korkeampi lämpötila, sitä korkeampi syövytys (nopeampi)

4.Prosessin kaasu

5.Gas -virtaus ＝ Määrittää kemiallisten lajien viipymisajan → Mitä pidempi viipymisaika, sitä korkeampi syövytysmäärä on

Kuivan etsausprosessin vaatimukset

1.High Mask/Film -valintasuhde

2. anisotropia

3.Korkea etsausnopeus (tuottavuus) - Cu/PT: n syövytys on ongelmallista → Cu käyttää Damascene -prosessia

4.Korkea yhtenäisyys - sen merkitys kasvaa, kun kiekon koon kasvaa

5. Pienen vaurion - Laitteen integroinnin kasvaessa alhaisen plasmavaurion merkitys kasvaa

6.Cleanless - Saanto - kiekkojen pinnan irrottaminen tapahtuu etsauksen aikana, joten on tärkeää pitää se puhtaana

7.Maski on helppo poistaa/turvata

Hiili-/fluorisuhteen vaikutukset

C/F -suhde liittyy plasman syövytyksen aikana syntyneen polymeerin määrään, ja siksi se vaikuttaa myös syövytysnopeuteen.

Kun C: n osuus kasvaa, estäjä syntyy.

Inerttejä kaasuja, kuten AR⁺, käytetään estämiskerroksen poistamiseen kuvion alaosassa (ionin pommitusten etsaus) kemiallisten reaktioiden puuttumisen vuoksi.

Sivuseinän estokerros poistetaan käyttämällä O₂ tai CF₄.

F/C -kaasujen suhteen lasku lisää SIO₂: n SI: n valintasuhdetta.

Estävä kerros indusoidaan joskus tarkoituksellisesti anisotrooppisen syövytyksen saavuttamiseksi.

• Matala F/C (korkea C -pitoisuus) → Talletukset (muodot) estävä kerros

• H₂ → HF: n lisääminen HF: n luomiseksi, joka poistaa F: n, vähentää F/C -suhdetta ja hidastaa SIF₄: n muodostumista, mikä johtaa syövytysnopeuden laskuun

• "→ Paranna SIO₂/SI -valintasuhdetta

• Riittävä h₂ → Koska SI -pinnalla ei ole riittävästi O₂: ta, SI: tä ei syövytetty ⇒ Talletettu

0010-13264 5200 putkirobotti