Ien ynlieding
Etsen yn it yntegreare circuit produksjeproses is ferdield yn:
- Wet etsen;
- Droege etsen.
Yn 'e iere dagen waard wiet etsen in soad brûkt, mar troch syn beheiningen yn line breedte kontrôle en ets directionality, de measte prosessen nei 3μm brûke droech etsen. Wet etsen wurdt allinich brûkt om bepaalde spesjale materiaallagen te ferwiderjen en resten te skjin te meitsjen.
Dry etsen ferwiist nei it proses fan it brûken fan gasfoarmige gemyske etsmiddelen om te reagearjen mei materialen op 'e wafel om it diel fan it te ferwiderjen materiaal fuort te etsen en flechtige reaksjeprodukten te foarmjen, dy't dan út 'e reaksjekeamer wurde helle. Etsmiddel wurdt meastentiids direkt of yndirekt generearre út it plasma fan it etsgas, dus droege etsen wurdt ek plasma-etsen neamd.
1.1 Plasma
Plasma is in gas yn in swak ionisearre tastân foarme troch gloei-ûntlading fan etsgas ûnder de aksje fan in ekstern elektromagnetysk fjild (lykas generearre troch in radiofrekwinsje-voeding). It omfettet elektroanen, ioanen en neutrale aktive dieltsjes. Dêrûnder kinne aktive dieltsjes streekrjocht chemysk reagearje mei it etste materiaal om etsen te berikken, mar dizze suvere gemyske reaksje komt ornaris mar yn in hiel lyts tal materialen foar en is net rjochting; as de ioanen in bepaalde enerzjy hawwe, kinne se troch direkte fysike sputtering etste wurde, mar de etsfrekwinsje fan dizze suvere fysike reaksje is ekstreem leech en de selektiviteit is tige min.
De measte plasma-etsen wurdt foltôge mei de dielname fan aktive dieltsjes en ioanen tagelyk. Yn dit proses hat ion bombardemint twa funksjes. Ien is it ferneatigjen fan de atoombânnen op it oerflak fan it etste materiaal, en dêrmei de snelheid wêrmei't neutrale dieltsjes dêrmei reagearje ferheegje; de oare is om de reaksjeprodukten ôf te slaan dy't op 'e reaksjeynterface dellein binne om it etsmiddel te fasilitearjen om folslein kontakt te meitsjen mei it oerflak fan it etste materiaal, sadat it etsen trochgiet.
De reaksje produkten dellein op 'e sydmuorren fan' e etste struktuer kin net effektyf fuortsmiten wurde troch rjochting ion bombardemint, dêrmei blokkearjende it etsen fan 'e sydmuorren en foarmje anisotropic etsen.
Twadde etsproses
2.1 Wet etsen en skjinmeitsjen
Wet etsen is ien fan 'e ierste technologyen dy't brûkt wurde yn produksje fan yntegreare circuits. Hoewol't de measte wiete etsprosessen binne ferfongen troch anisotropyske droege etsen fanwege har isotropyske etsen, spilet it noch altyd in wichtige rol by it skjinmeitsjen fan net-krityske lagen fan gruttere maten. Benammen yn it etsen fan residuen fan oksideferwidering en epidermale strippen is it effektiver en ekonomysk dan droech etsen.
De objekten fan wiet etsen omfetsje benammen silisium okside, silisium nitride, ienkristal silisium en polykristallijn silisium. Wiet etsen fan silisium okside brûkt meastentiids hydrofluoric acid (HF) as de wichtichste gemyske drager. Om selektiviteit te ferbetterjen, wurdt yn it proses verdunde hydrofluoric acid gebufferd troch ammoniumfluoride brûkt. Om de stabiliteit fan 'e pH-wearde te behâlden, kin in lyts bedrach fan sterke soer of oare eleminten tafoege wurde. Gedopte silisium okside is makliker korrodearre as suver silisium okside. Wet gemysk strippen wurdt benammen brûkt om fotoresist en hurde masker (siliciumnitride) te ferwiderjen. Hot phosphoric acid (H3PO4) is de wichtichste gemyske floeistof brûkt foar wiete gemyske stripping te fuortsmite silisium nitride, en hat in goede selektiviteit foar silisium okside.
Wiete skjinmeitsjen is fergelykber mei wiet etsen, en ferwideret benammen fersmoarging op it oerflak fan silisiumwafels troch gemyske reaksjes, ynklusyf dieltsjes, organyske stof, metalen en oksides. De mainstream wiete reiniging is wiete gemyske metoade. Hoewol droech skjinmeitsjen in protte metoaden foar wiete skjinmeitsjen kin ferfange, is d'r gjin metoade dy't wiete skjinmeitsjen folslein kin ferfange.
Faak brûkte gemikaliën foar wiete reiniging omfetsje sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, hydrogen peroxide, ammonium hydroxide, ammonium fluoride, ensfh Yn praktyske tapassingen wurde ien of mear gemikaliën mingd mei deionisearre wetter yn in bepaalde ferhâlding as nedich om foarmje in reinigingsoplossing, lykas SC1, SC2, DHF, BHF, ensfh.
Reiniging wurdt faak brûkt yn it proses foardat okside film deposition, omdat de tarieding fan okside film moat wurde útfierd op in absolút skjin silisium wafer oerflak. It gewoane reinigingsproses fan silisium wafer is as folget:
2.2 Droog etsen and Reiniging
2.2.1 Dry etsen
Dry etsen yn 'e yndustry ferwiist benammen nei plasma-etsen, dy't plasma brûkt mei ferhege aktiviteit om spesifike stoffen te etsen. It apparatuersysteem yn grutskalige produksjeprosessen brûkt lege temperatuer net-lykwichtsplasma.
Plasma-etsen brûkt benammen twa ûntladingsmodi: kapasityf keppele ûntlading en induktyf keppele ûntlading
Yn de capacitively keppele discharge modus: plasma wurdt oanmakke en ûnderhâlden yn twa parallelle plaat capacitors troch in eksterne radio frekwinsje (RF) Netzteil. De gasdruk is meastentiids ferskate millitorr oant tsientallen millitorr, en de ionisaasjerate is minder dan 10-5. Yn 'e induktyf keppele ûntladingsmodus: oer it algemien by in legere gasdruk (tsientallen millitorr), wurdt it plasma generearre en ûnderhâlden troch induktyf keppele ynputenerzjy. De ionisaasjerate is meastentiids grutter as 10-5, dus wurdt it ek plasma mei hege tichtheid neamd. Plasma-boarnen mei hege tichtheid kinne ek krigen wurde troch elektroanen cyclotron resonânsje en cyclotron wave discharge. Plasma mei hege tichtheid kin it etsfrekwinsje en selektiviteit fan it etsproses optimalisearje, wylst it etsskea ferminderet troch ûnôfhinklik te kontrolearjen fan de ionstream en ionbombardemintenerzjy fia in eksterne RF- of magnetron-netspanningsfoarsjenning en in RF-bias-voeding op it substraat.
It droege etsproses is as folget: it etsgas wurdt yn 'e fakuümreaksjekeamer ynjeksje, en nei't de druk yn' e reaksjekeamer stabilisearre is, wurdt it plasma generearre troch radiofrekwinsje-glow-ûntlading; neidat wurdt beynfloede troch hege-snelheid elektroanen, it decomposes te produsearje frije radikalen, dy't diffúsje nei it oerflak fan it substraat en wurde adsorbearre. Under de aksje fan ionbombardemint reagearje de adsorbearre frije radikalen mei atomen of molekulen op it oerflak fan it substraat om gasfoarmige byprodukten te foarmjen, dy't út 'e reaksjekeamer wurde ûntslein. It proses wurdt werjûn yn 'e folgjende figuer:
Drye etsprosessen kinne wurde ferdield yn de folgjende fjouwer kategoryen:
(1)Fysike sputterjende etsen: It fertrout benammen op de enerzjike ioanen yn it plasma om it oerflak fan it etste materiaal te bombardearjen. It oantal sputtered atomen hinget ôf fan 'e enerzjy en hoeke fan' e ynfallende dieltsjes. As de enerzjy en hoeke net feroare bliuwe, ferskilt de sputterfrekwinsje fan ferskate materialen gewoanlik mar 2 oant 3 kear, sadat der gjin selektiviteit is. It reaksjeproses is benammen anisotropysk.
(2)Gemyske etsen: Plasma leveret gasfase-etsende atomen en molekulen, dy't chemysk reagearje mei it oerflak fan it materiaal om flechtige gassen te produsearjen. Dizze suver gemyske reaksje hat goede selektiviteit en toant isotropyske skaaimerken sûnder de roosterstruktuer te beskôgjen.
Bygelyks: Si (fêst) + 4F → SiF4 (gasfoarmich), fotoresist + O (gasfoarmich) → CO2 (gasfoarmich) + H2O (gasfoarmich)
(3)Ion enerzjy oandreaune etsen: Ioanen binne beide dieltsjes dy't etsen feroarsaakje en enerzjydragende dieltsjes. De etseffisjinsje fan sokke enerzjydragende dieltsjes is mear as ien folchoarder fan grutte heger as dy fan ienfâldige fysike of gemyske etsen. Under harren is de optimisaasje fan 'e fysike en gemyske parameters fan it proses de kearn fan it kontrolearjen fan it etsproses.
(4)Ion-barriêre gearstalde etsen: It ferwiist benammen nei de generaasje fan in polymeer barriêre beskermjende laach troch gearstalde dieltsjes tidens it etsproses. Plasma fereasket sa'n beskermjende laach om de etsreaksje fan 'e sydmuorren te foarkommen tidens it etsproses. Bygelyks, it tafoegjen fan C oan Cl en Cl2-etsen kin in chlorocarbon-ferbiningslaach produsearje by it etsen om de sydmuorren te beskermjen tsjin it etsen.
2.2.1 Stomerij
Dry cleaning ferwiist benammen nei plasma cleaning. De ioanen yn it plasma wurde brûkt om it te skjinmeitsjen oerflak te bombardearjen, en de atomen en molekulen yn 'e aktivearre steat ynteraksje mei it te skjinmeitsjen oerflak, om de fotoresist te ferwiderjen en te ashjen. Oars as droech etsen omfetsje de prosesparameters fan droechreiniging normaal gjin rjochtingsselektiviteit, sadat it prosesûntwerp relatyf ienfâldich is. Yn grutskalige produksjeprosessen wurde fluor-basearre gassen, soerstof of wetterstof benammen brûkt as it wichtichste lichem fan it reaksjeplasma. Dêrnjonken kin it tafoegjen fan in bepaalde hoemannichte argonplasma it ionbombardemintseffekt ferbetterje, en dêrmei de reinigingseffektiviteit ferbetterje.
Yn it plasma-droechreinigingsproses wurdt normaal de plasma-metoade op ôfstân brûkt. Dit is om't yn it reinigingsproses hope wurdt om it bombardeminteffekt fan ioanen yn it plasma te ferminderjen om de skea te kontrolearjen dy't feroarsake wurdt troch ionbombardemint; en de fersterke reaksje fan gemyske frije radikalen kin de effisjinsje fan skjinmeitsjen ferbetterje. Plasma op ôfstân kin mikrogolven brûke om in stabile en hege tichtheid plasma bûten de reaksje keamer te generearjen, it generearjen fan in grut oantal frije radikalen dy't de reaksje keamer ynfiere om de reaksje te berikken dy't nedich is foar skjinmeitsjen. De measte fan 'e dry cleaning gas boarnen yn' e yndustry brûke fluor-basearre gassen, lykas NF3, en mear dan 99% fan NF3 wurdt ûntbûn yn mikrogolf plasma. D'r is hast gjin ionbombardeminteffekt yn it droechreinigingsproses, dus it is foardielich om de silisiumwafel te beskermjen tsjin skea en it libben fan 'e reaksjekeamer te ferlingjen.
Trije wiete etsen en skjinmeitsjen apparatuer
3.1 Tank-type wafer cleaning masine
De trough-type wafelreinigingsmasjine is foaral gearstald út in front-iepening wafer oerdracht doaze oerdracht module, in wafer laden / lossen oerdracht module, in útlaat lucht intake module, in gemyske floeistof tank module, in deionisearre wetter tank module, in drogen tank module en in kontrôle module. It kin tagelyk meardere doazen mei wafels skjinmeitsje en kin yn- en útdroegjen fan wafels berikke.
3.2 Trench Wafer Etcher
3.3 Single Wafer Wet Processing Equipment
Neffens ferskate proses doelen, ien wafer wiete proses apparatuer kin wurde ferdield yn trije kategoryen. De earste kategory is ienige wafer skjinmeitsjen apparatuer, waans skjinmeitsjen doelen befetsje dieltsjes, organyske stof, natuerlike okside laach, metalen ûnreinheden en oare pollutants; de twadde kategory is ien wafer scrubbing apparatuer, waans wichtichste proses doel is it fuortsmiten fan dieltsjes op it oerflak fan 'e wafel; de tredde kategory is ien wafer ets apparatuer, dat wurdt benammen brûkt om fuortsmite tinne films. Neffens ferskate proses doelen, ien wafer ets apparatuer kin wurde ferdield yn twa soarten. It earste type is mylde etsapparatuer, dy't benammen brûkt wurdt om oerflakfilmskealagen te ferwiderjen dy't feroarsake binne troch hege-enerzjy-ion-ymplantaasje; it twadde type is opofferjende laach removal apparatuer, dat wurdt benammen brûkt om fuortsmite barriêre lagen nei wafel thinning of gemysk meganyske polishing.
Fanút it perspektyf fan 'e algemiene masine-arsjitektuer is de basisarsjitektuer fan alle soarten ienwafer wiete prosesapparatuer ferlykber, oer it algemien besteande út seis dielen: haadframe, waferferfiersysteem, keamermodule, gemyske floeistoffoarsjenning en oerdrachtmodule, softwaresysteem en elektroanyske kontrôle module.
3.4 Single Wafer Cleaning Equipment
De ienige wafelreinigingsapparatuer is ûntworpen op basis fan 'e tradisjonele RCA-reinigingsmetoade, en har prosesdoel is om dieltsjes, organyske stof, natuerlike oksidelaach, metalen ûnreinheden en oare fersmoargingen skjin te meitsjen. Yn termen fan proses tapassing, ien wafer skjinmeitsjen apparatuer wurdt op it stuit in soad brûkt yn 'e front-end en back-end prosessen fan yntegreare circuit manufacturing, ynklusyf skjinmeitsjen foar en nei filmfoarming, skjinmeitsjen nei plasma etsen, skjinmeitsjen nei ion ymplantaasje, skjinmeitsjen nei gemysk meganyske polishing, en skjinmeitsjen nei metalen deposition. Utsein foar it hege temperatuer phosphoric acid proses, ien wafer skjinmeitsjen apparatuer is yn prinsipe kompatibel mei alle skjinmeitsjen prosessen.
3.5 Single Wafer Ets Equipment
It proses doel fan ien wafer etsen apparatuer is benammen tinne film etsen. Neffens it proses doel, it kin wurde ferdield yn twa kategoryen, nammentlik, ljocht ets apparatuer (brûkt om te ferwiderjen de oerflak film skea laach feroarsake troch hege-enerzjy ion ymplantaasje) en opoffering laach removal apparatuer (brûkt om fuortsmite de barriêre laach nei wafer fertinjen of gemysk meganysk polijsten). De materialen dy't yn it proses moatte wurde fuortsmiten omfetsje oer it generaal silisium, silisium okside, silisiumnitride en metaalfilmlagen.
Fjouwer droege etsen en skjinmeitsjen apparatuer
4.1 Klassifikaasje fan plasma-etsapparatuer
Neist ion-sputterende etsapparatuer dy't ticht by suvere fysike reaksje en degummingapparatuer dy't tichtby pure gemyske reaksje is, kin plasma-etsen rûchwei ferdield wurde yn twa kategoryen neffens de ferskate plasmageneraasje- en kontrôletechnologyen:
-Kapasityf keppele plasma (CCP) etsen;
-Inductively Coupled Plasma (ICP) ets.
4.1.1 CCP
Kapasityf keppele plasma etsen is te ferbinen de radio frekwinsje macht oanbod oan ien of beide fan 'e boppeste en legere elektroden yn' e reaksje keamer, en it plasma tusken de twa platen foarmet in capacitor yn in ferienfâldige lykweardich circuit.
D'r binne twa ierste sokke technologyen:
Ien is de iere plasma-etsen, dy't de RF-voeding ferbynt mei de boppeste elektrode en de legere elektrode wêr't de wafel leit is grûn. Omdat it plasma oanmakke op dizze wize sil net foarmje in foldwaande dikke ion sheath op it oerflak fan 'e wafel, de enerzjy fan ion bombardemint is leech, en it wurdt meastal brûkt yn prosessen lykas silisium etsen dy't brûke aktive dieltsjes as de wichtichste etsmiddel.
De oare is de iere reaktive ion etsen (RIE), dy't ferbynt de RF Netzteil oan 'e legere elektrodes dêr't de wafer leit, en grûn de boppeste elektrodes mei in grutter gebiet. Dizze technology kin in dikkere ionskede foarmje, dy't geskikt is foar diëlektryske etsprosessen dy't hegere ion-enerzjy nedich binne om diel te nimmen oan 'e reaksje. Op grûn fan iere reaktive ion etsen, in DC magnetysk fjild loodrecht op de RF elektryske fjild wurdt tafoege te foarmjen ExB drift, dat kin fergrutsje de botsing kâns fan elektroanen en gas dieltsjes, dêrmei effektyf ferbetterjen fan de plasma konsintraasje en ets rate. Dit etsen wurdt magnetic field enhanced reactive ion etsing (MERIE) neamd.
De boppesteande trije technologyen hawwe in mienskiplik neidiel, dat is, de plasmakonsintraasje en har enerzjy kinne net apart regele wurde. Bygelyks, om it etsfrekwinsje te ferheegjen, kin de metoade foar it ferheegjen fan de RF-krêft brûkt wurde om de plasmakonsintraasje te ferheegjen, mar de ferhege RF-krêft sil ûnûntkomber liede ta in tanimming fan ionenenerzjy, wat skea sil feroarsaakje oan 'e apparaten op de wafel. Yn 'e ôfrûne desennia hat kapasitive koppelingstechnology in ûntwerp oannommen fan meardere RF-boarnen, dy't respektivelik binne ferbûn mei de boppeste en legere elektroden as beide oan' e legere elektrodes.
Troch ferskate RF-frekwinsjes te selektearjen en oan te passen, wurde it elektrodesgebiet, ôfstân, materialen en oare wichtige parameters mei elkoar koördinearre, de plasmakonsintraasje en ion-enerzjy kinne safolle mooglik loskeppele wurde.
4.1.2 ICP
Inductively keppele plasma etsen is te pleatsen ien of mear sets fan coils ferbûn mei in radio frekwinsje macht oanbod op of om 'e reaksje keamer. It wikseljende magnetyske fjild opwekt troch de radiofrekwinsjestroom yn 'e spoel komt yn' e reaksjekeamer troch it dielektrike finster om de elektroanen te fersnellen, en dêrmei plasma te generearjen. Yn in ferienfâldige lykweardich circuit (transformator) is de spoel de primêre winding inductance, en it plasma is de sekundêre winding inductance.
Dizze koppeling metoade kin berikke in plasma konsintraasje dat is mear as ien folchoarder fan grutte heger as kapasityf coupling by lege druk. Derneist is de twadde RF-voedingsfoarsjenning ferbûn oan 'e lokaasje fan' e wafel as in bias-voedingsfoarsjenning om ionbombardemintenerzjy te leverjen. Dêrom is de ion-konsintraasje ôfhinklik fan 'e boarne-enerzjy fan' e spoel en de ion-enerzjy hinget ôf fan 'e bias-enerzjy, wêrtroch in mear yngeande ûntkoppeling fan konsintraasje en enerzjy wurdt berikt.
4.2 Plasma Ets Equipment
Hast alle etsmiddels yn droege etsen wurde direkt of yndirekt generearre út plasma, sadat droege etsen faak plasma-etsen wurde neamd. Plasma-etsen is in soarte fan plasma-etsen yn brede sin. Yn de twa iere flat-plate reactor designs, men is te grûn de plaat dêr't de wafer leit en de oare plaat is ferbûn mei de RF boarne; de oare is it tsjinoerstelde. Yn it eardere ûntwerp is it gebiet fan 'e grûnplaat meastentiids grutter as it gebiet fan' e plaat ferbûn mei de RF-boarne, en de gasdruk yn 'e reaktor is heech. De ionskede foarme op it oerflak fan 'e wafel is heul tin, en de wafel liket "ûnderdompele" yn plasma. Etsen wurdt benammen foltôge troch de gemyske reaksje tusken de aktive dieltsjes yn it plasma en it oerflak fan it etste materiaal. De enerzjy fan ionbombardemint is heul lyts, en har dielname oan etsen is heul leech. Dit ûntwerp wurdt plasma-etsmodus neamd. Yn in oar ûntwerp, om't de graad fan partisipaasje fan ionbombardemint relatyf grut is, wurdt it reaktive ion-etsmodus neamd.
4.3 Reactive Ion Ets Equipment
Reactive ion etsing (RIE) ferwiist nei in etsproses wêryn aktive dieltsjes en opladen ionen tagelyk meidwaan oan it proses. Dêrûnder binne aktive dieltsjes benammen neutrale dieltsjes (ek wol frije radikalen neamd), mei in hege konsintraasje (sawat 1% oant 10% fan 'e gaskonsintraasje), dy't de haadkomponinten fan it etsmiddel binne. De produkten produsearre troch de gemyske reaksje tusken harren en it etste materiaal wurde óf volatilized en direkt wûn út 'e reaksje keamer, of sammele op it etste oerflak; wylst de opladen ioanen binne op in legere konsintraasje (10-4 oan 10-3 fan 'e gas konsintraasje), en se wurde fersneld troch it elektryske fjild fan' e ion sheath foarme op it oerflak fan 'e wafel te bombardearje de etste oerflak. D'r binne twa haadfunksjes fan opladen dieltsjes. Ien is om de atoomstruktuer fan it etste materiaal te ferneatigjen, en dêrmei de snelheid wêrmei't de aktive dieltsjes dêrmei reagearje te fersnellen; de oare is om de opboude reaksjeprodukten te bombardearjen en te ferwiderjen, sadat it etste materiaal yn folslein kontakt is mei de aktive dieltsjes, sadat it etsen trochgiet.
Om't ioanen net direkt dielnimme oan 'e etsreaksje (of in hiel lyts part ferantwurdzje, lykas fysyk bombardemintferwidering en direkte gemysk etsen fan aktive ioanen), moat it boppesteande etsproses strikt nommen wurde ion-assistearre etsen. De namme reaktive ion etsen is net krekt, mar it wurdt noch altyd brûkt hjoed. De ierste RIE-apparatuer waard yn 'e jierren '80 yn gebrûk nommen. Troch it gebrûk fan in inkele RF-voeding en in relatyf ienfâldich ûntwerp fan 'e reaksjekeamer hat it beheiningen yn termen fan etsfrekwinsje, uniformiteit en selektiviteit.
4.4 Magnetysk fjild Ferbettere Reactive Ion Ets Equipment
It MERIE-apparaat (Magnetically Enhanced Reactive Ion Etching) is in etsapparaat dat is konstruearre troch in DC-magnetysk fjild ta te foegjen oan in flat-panel RIE-apparaat en is bedoeld om de etsrate te ferheegjen.
MERIE-apparatuer waard yn 'e jierren '90 op grutte skaal yn gebrûk nommen, doe't ien-wafer-etsapparatuer de mainstream-apparatuer yn' e yndustry wurden wie. It grutste neidiel fan MERIE apparatuer is dat de romtlike ferdieling inhomogeneity fan plasma konsintraasje feroarsake troch it magnetysk fjild sil liede ta aktuele of spanning ferskillen yn de yntegrearre circuit apparaat, dêrmei wêrtroch apparaat skea. Om't dizze skea feroarsake wurdt troch instantane inhomogeniteit, kin de rotaasje fan it magnetyske fjild it net eliminearje. As de grutte fan yntegreare circuits trochgiet te krimpen, wurdt har apparaatskea hieltyd gefoeliger foar plasma-ynhomogeniteit, en de technology fan it fergrutsjen fan it etsfrekwinsje troch it ferbetterjen fan it magnetysk fjild is stadichoan ferfongen troch multi-RF Netzteil planêre reaktive ion-etstechnology, dat is, capacitively keppele plasma ets technology.
4.5 Kapasityf keppele plasma-etsapparatuer
Kapasityf keppele plasma (CCP) etsapparatuer is in apparaat dat plasma genereart yn in reaksjekeamer troch kapasityfkeppeling troch in radiofrekwinsje (of DC) voeding oan te passen oan 'e elektrodesplaat en wurdt brûkt foar etsen. It etsprinsipe is fergelykber mei dat fan reaktive ion-etsapparatuer.
It ferienfâldige skematyske diagram fan 'e CCP-etsapparatuer wurdt hjirûnder werjûn. It brûkt oer it generaal twa of trije RF-boarnen fan ferskillende frekwinsjes, en guon brûke ek DC-voedingen. De frekwinsje fan 'e RF-voeding is 800kHz ~ 162MHz, en de meast brûkte binne 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz en 60MHz. RF-krêftfoarsjenningen mei in frekwinsje fan 2MHz of 4MHz wurde normaal RF-boarnen mei leechfrekwinsje neamd. Se binne oer it generaal ferbûn mei de legere elektrodes dêr't de wafer leit. Se binne effektiver yn it kontrolearjen fan ion-enerzjy, dus wurde se ek wol bias-krêftfoarsjenningen neamd; RF-krêftfoarsjenningen mei in frekwinsje boppe 27MHz wurde heechfrekwinsje RF-boarnen neamd. Se kinne wurde ferbûn oan itsij de boppeste elektrodes of de legere elektrodes. Se binne effektiver yn it kontrolearjen fan plasmakonsintraasje, dus wurde se ek wol boarne-krêftfoarsjenningen neamd. De 13MHz RF Netzteil is yn 'e midden en wurdt algemien beskôge as beide fan' e boppesteande funksjes, mar binne relatyf swakker. Tink derom dat hoewol de plasmakonsintraasje en enerzjy binnen in bepaald berik oanpast wurde kinne troch de krêft fan RF-boarnen fan ferskate frekwinsjes (it saneamde ûntkoppelingseffekt), troch de skaaimerken fan kapasityfkeppeling, kinne se net folslein selsstannich oanpast en kontroleare wurde.
De enerzjyferdieling fan ioanen hat in signifikante ynfloed op 'e detaillearre prestaasjes fan etsen en apparaatskea, sadat de ûntwikkeling fan technology om ion-enerzjyferdieling te optimalisearjen is ien fan 'e wichtichste punten wurden fan avansearre etsapparatuer. Op it stuit binne de technologyen dy't mei súkses binne brûkt yn produksje omfetsje multi-RF hybride drive, DC superposition, RF kombinearre mei DC puls bias, en syngroane pulsed RF útfier fan bias voeding en boarne voeding.
CCP-etsapparatuer is ien fan 'e twa meast brûkte soarten plasma-etsapparatuer. It wurdt benammen brûkt yn it etsproses fan diëlektryske materialen, lykas poarte-sidewall en hurde masker-etsen yn 'e foarste poadium fan logika-chipproses, kontaktgat-etsen yn' e middenpoadium, mozaïek en aluminium pad-etsen yn 'e efterste poadium, lykas etsen fan djippe sleatten, djippe gatten en wiring kontakt gatten yn 3D flash ûnthâld chip proses (nimme silisium nitride / silisium okside struktuer as foarbyld).
D'r binne twa wichtige útdagings en ferbetteringsrjochtingen foar CCP-etsapparatuer. Earst, by it tapassen fan ekstreem hege ion-enerzjy, fereasket de etsmooglikheid fan struktueren mei hege aspektferhâldingen (lykas it etsen fan gat en groef fan 3D flash-ûnthâld in ferhâlding heger as 50: 1). De hjoeddeistige metoade foar it fergrutsjen fan de biaskrêft om de ion-enerzjy te ferheegjen hat RF-krêftfoarsjenningen brûkt fan maksimaal 10,000 watt. Mei it each op de grutte hoemannichte waarmte oanmakke, moat de technology foar koeling en temperatuerkontrôle fan 'e reaksjekeamer kontinu wurde ferbettere. Twadder moat der in trochbraak komme yn 'e ûntwikkeling fan nije etsgassen om it probleem fan etsmooglikheid prinsipieel op te lossen.
4.6 Inductively keppele Plasma Ets Equipment
Induktyf keppele plasma (ICP) etsapparatuer is in apparaat dat de enerzjy fan in radiofrekwinsje-krêftboarne koppelt yn in reaksjekeamer yn 'e foarm fan in magnetysk fjild fia in induktorspul, wêrtroch plasma foar it etsen genereart. It etsprinsipe heart ek ta de generalisearre reaktive ion-etsen.
D'r binne twa haadtypen fan plasmaboarneûntwerpen foar ICP-etsapparatuer. Ien is de transformator-keppele plasma (TCP) technology ûntwikkele en produsearre troch Lam Research. Syn inductor coil wurdt pleatst op de dielectric finster flak boppe de reaksje keamer. It 13.56MHz RF-sinjaal genereart in wikseljend magnetysk fjild yn 'e spoel dat perpendikulêr is op it diëlektryske finster en radiaal divergeart mei de spoelas as it sintrum.
It magnetyske fjild komt yn 'e reaksje keamer troch it dielektrike finster, en it wikseljende magnetyske fjild genereart in wikseljend elektrysk fjild parallel oan it dielektrike finster yn' e reaksjekeamer, wêrtroch de dissoziaasje fan it etsgas en plasma wurdt berikt. Om't dit prinsipe kin wurde begrepen as in transformator mei in induktorspoel as de primêre winding en it plasma yn 'e reaksjekeamer as de sekundêre winding, wurdt ICP-etsen nei dizze neamd.
It wichtichste foardiel fan TCP-technology is dat de struktuer maklik te skaaljen is. Bygelyks, fan in 200mm wafer nei in 300mm wafer, kin TCP itselde etseffekt behâlde troch gewoan de grutte fan 'e spoel te fergrutsjen.
In oar ûntwerp fan plasmaboarnen is de ûntkoppelde plasmaboarne (DPS) technology ûntwikkele en produsearre troch Applied Materials, Inc. fan 'e Feriene Steaten. Syn inductor coil is trijediminsjonaal wûn op in hemispherical dielectric finster. It prinsipe fan it generearjen fan plasma is fergelykber mei de earder neamde TCP-technology, mar de gasdissosiaasje-effisjinsje is relatyf heech, wat befoarderlik is foar it krijen fan in hegere plasmakonsintraasje.
Om't de effisjinsje fan induktive keppeling om plasma te generearjen heger is as dy fan kapasityfkeppeling, en it plasma wurdt foaral generearre yn it gebiet tichtby it dielektrike finster, wurdt syn plasmakonsintraasje yn prinsipe bepaald troch de krêft fan 'e boarne-voeding dy't ferbûn is mei de induktor. coil, en de ion enerzjy yn 'e ion sheath op it oerflak fan' e wafel wurdt yn prinsipe bepaald troch de krêft fan 'e bias Netzteil, sadat de konsintraasje en enerzjy fan' e ioanen kinne wurde ûnôfhinklik regele, dêrmei it berikken fan decoupling.
ICP-etsapparatuer is ien fan 'e twa meast brûkte soarten plasma-etsapparatuer. It wurdt benammen brûkt foar it etsen fan silisium ûndjippe grêften, germanium (Ge), polysilicium poarte struktueren, metalen poarte struktueren, strained silisium (Strained-Si), metalen triedden, metalen pads (Pads), mozaïek etsen metalen hurde maskers en meardere prosessen yn meardere imaging technology.
Derneist, mei de opkomst fan trijediminsjonale yntegreare circuits, CMOS-ôfbyldingssensors en mikro-elektro-meganyske systemen (MEMS), lykas de rappe tanimming fan 'e tapassing fan fia silisium fias (TSV), grutte skuorre gatten en djippe silisium etsen mei ferskate morfologyen, in protte fabrikanten hawwe lansearre etsapparatuer spesjaal ûntwikkele foar dizze tapassingen. De skaaimerken dêrfan binne grutte etsdjipte (tsientallen of sels hûnderten mikronen), sadat it meast wurket ûnder hege gasstream, hege druk en hege krêftbetingsten.
————————————————————————————————————————————————— ———————————-
Semicera kin foarsjengrafyt dielen, sêft / stive filt, silisiumkarbid dielen, CVD silisiumkarbid dielen, enSiC / TaC coated dielenmei yn 30 dagen.
As jo ynteressearre binne yn 'e boppesteande semiconductorprodukten,aarzelje asjebleaft net om kontakt mei ús op de earste kear.
Tel: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Post tiid: Aug-31-2024