ຫນຶ່ງແນະນໍາ
Etching ໃນຂະບວນການຜະລິດວົງຈອນປະສົມປະສານແບ່ງອອກເປັນ:
- etching ປຽກ;
- ການຊັກແຫ້ງ.
ໃນຕອນຕົ້ນ, etching ຊຸ່ມໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ແຕ່ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈໍາກັດຂອງຕົນໃນການຄວບຄຸມ width line ແລະທິດທາງ etching, ຂະບວນການສ່ວນໃຫຍ່ຫຼັງຈາກ3μmໃຊ້ etching ແຫ້ງ. ຮອຍປຽກປຽກແມ່ນໃຊ້ເພື່ອເອົາຊັ້ນວັດສະດຸພິເສດສະເພາະ ແລະສິ່ງເສດເຫຼືອທີ່ສະອາດອອກເທົ່ານັ້ນ.
Dry etching ຫມາຍເຖິງຂະບວນການຂອງການນໍາໃຊ້ etchants ເຄມີ gaseous ເພື່ອປະຕິກິລິຍາກັບວັດສະດຸໃນ wafer ເພື່ອ etch ຫ່າງພາກສ່ວນຂອງວັດສະດຸທີ່ຈະເອົາອອກແລະປະກອບເປັນຜະລິດຕະພັນປະຕິກິລິຢາລະເຫີຍ, ຊຶ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຖືກສະກັດອອກຈາກຫ້ອງຕິກິຣິຍາ. Etchant ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຜະລິດໂດຍກົງຫຼືໂດຍທາງອ້ອມຈາກ plasma ຂອງອາຍແກັສ etching, ສະນັ້ນ etching ແຫ້ງແມ່ນເອີ້ນວ່າ plasma etching.
1.1 Plasma
Plasma ແມ່ນອາຍແກັສຢູ່ໃນສະຖານະ ionized ອ່ອນໆທີ່ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ etching ພາຍໃຕ້ການດໍາເນີນການຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກ (ເຊັ່ນ: ການສະຫນອງພະລັງງານຄວາມຖີ່ວິທະຍຸ). ມັນປະກອບມີເອເລັກໂຕຣນິກ, ion ແລະອະນຸພາກການເຄື່ອນໄຫວທີ່ເປັນກາງ. ໃນບັນດາພວກມັນ, ອະນຸພາກທີ່ຫ້າວຫັນສາມາດປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີໂດຍກົງກັບວັດສະດຸ etched ເພື່ອບັນລຸ etching, ແຕ່ຕິກິຣິຍາເຄມີອັນບໍລິສຸດນີ້ມັກຈະເກີດຂື້ນໃນວັດສະດຸຈໍານວນຫນ້ອຍຫຼາຍແລະບໍ່ແມ່ນທິດທາງ; ໃນເວລາທີ່ ions ມີພະລັງງານທີ່ແນ່ນອນ, ພວກເຂົາສາມາດຖືກຝັງໄວ້ໂດຍການຖອກນ້ໍາທາງດ້ານຮ່າງກາຍໂດຍກົງ, ແຕ່ອັດຕາການ etching ຂອງຕິກິຣິຍາທາງດ້ານຮ່າງກາຍອັນບໍລິສຸດນີ້ແມ່ນຕໍ່າທີ່ສຸດແລະການຄັດເລືອກແມ່ນບໍ່ດີຫຼາຍ.
ການ etching plasma ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສໍາເລັດດ້ວຍການມີສ່ວນຮ່ວມຂອງອະນຸພາກທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວແລະ ions ໃນເວລາດຽວກັນ. ໃນຂະບວນການນີ້, ການລະເບີດຂອງ ion ມີສອງຫນ້າທີ່. ຫນຶ່ງແມ່ນເພື່ອທໍາລາຍພັນທະບັດປະລໍາມະນູຢູ່ດ້ານຂອງອຸປະກອນການ etched, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມອັດຕາທີ່ອະນຸພາກທີ່ເປັນກາງ react ກັບມັນ; ອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນເພື່ອລົບອອກຜະລິດຕະພັນຕິກິຣິຍາຝາກຢູ່ໃນການໂຕ້ຕອບຂອງຕິກິຣິຍາເພື່ອຄວາມສະດວກ etchant ຕິດຕໍ່ຢ່າງເຕັມສ່ວນດ້ານຂອງອຸປະກອນການ etched, ດັ່ງນັ້ນ etching ຍັງສືບຕໍ່.
ຜະລິດຕະພັນປະຕິກິລິຢາທີ່ຝາກໄວ້ຢູ່ດ້ານຂ້າງຂອງໂຄງສ້າງທີ່ຝັງໄວ້ບໍ່ສາມາດຖືກໂຍກຍ້າຍອອກຢ່າງມີປະສິດທິພາບໂດຍການລະເບີດຂອງ ion ທິດທາງ, ດັ່ງນັ້ນການຂັດຂວາງການຂັດຂອງຝາຂ້າງແລະການສ້າງ anisotropic etching.
ຂະບວນການ etching ທີສອງ
2.1 ການຊັກປຽກ ແລະທໍາຄວາມສະອາດ
ການຂັດປຽກແມ່ນໜຶ່ງໃນເທັກໂນໂລຍີທຳອິດທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດວົງຈອນລວມ. ເຖິງແມ່ນວ່າຂະບວນການ etching ຊຸ່ມສ່ວນໃຫຍ່ໄດ້ຖືກທົດແທນໂດຍການ etching ແຫ້ງ anisotropic ເນື່ອງຈາກ etching isotropic ຂອງຕົນ, ມັນຍັງມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການເຮັດຄວາມສະອາດຊັ້ນທີ່ບໍ່ສໍາຄັນຂອງຂະຫນາດຂະຫນາດໃຫຍ່. ໂດຍສະເພາະໃນການ etching ຂອງ residue ການໂຍກຍ້າຍອອກ oxide ແລະການລອກເອົາ epidermal, ມັນມີປະສິດທິພາບແລະປະຫຍັດຫຼາຍກ່ວາ etching ແຫ້ງ.
ວັດຖຸຂອງ etching ຊຸ່ມສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍຊິລິໂຄນອອກໄຊ, ຊິລິຄອນ nitride, ຊິລິໂຄນໄປເຊຍກັນດຽວແລະ polycrystalline silicon. ການຂັດປຽກຂອງຊິລິໂຄນອອກໄຊໂດຍປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ອາຊິດ hydrofluoric (HF) ເປັນຕົວນໍາທາງເຄມີຕົ້ນຕໍ. ເພື່ອປັບປຸງການຄັດເລືອກ, ເຈືອຈາງອາຊິດ hydrofluoric buffered ໂດຍ ammonium fluoride ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຂະບວນການ. ເພື່ອຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄ່າ pH, ຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງອາຊິດທີ່ເຂັ້ມແຂງຫຼືອົງປະກອບອື່ນໆສາມາດຖືກເພີ່ມ. Doped silicon oxide ແມ່ນ corroded ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍຫຼາຍກ່ວາ silicon oxide ບໍລິສຸດ. ການລອກເອົາສານເຄມີປຽກແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍເພື່ອເອົາ photoresist ແລະຫນ້າກາກແຂງ (silicon nitride). ອາຊິດ phosphoric ຮ້ອນ (H3PO4) ແມ່ນຂອງແຫຼວເຄມີຕົ້ນຕໍທີ່ໃຊ້ສໍາລັບການລອກເອົາສານເຄມີທີ່ປຽກເພື່ອເອົາຊິລິໂຄນ nitride, ແລະມີການຄັດເລືອກທີ່ດີສໍາລັບຊິລິໂຄນອອກໄຊ.
ການເຮັດຄວາມສະອາດປຽກແມ່ນຄ້າຍຄືກັບການຂັດປຽກ, ແລະສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນກໍາຈັດມົນລະພິດໃນພື້ນຜິວຂອງ wafers ຊິລິຄອນໂດຍຜ່ານປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີ, ລວມທັງອະນຸພາກ, ສານອິນຊີ, ໂລຫະແລະ oxides. ການທໍາຄວາມສະອາດປຽກນ້ໍາຕົ້ນຕໍແມ່ນວິທີການເຄມີຊຸ່ມ. ເຖິງແມ່ນວ່າການເຮັດຄວາມສະອາດແຫ້ງສາມາດທົດແທນວິທີການເຮັດຄວາມສະອາດປຽກຫຼາຍ, ບໍ່ມີວິທີໃດທີ່ສາມາດທົດແທນການເຮັດຄວາມສະອາດປຽກໄດ້ຢ່າງສົມບູນ.
ສານເຄມີທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບການທໍາຄວາມສະອາດຊຸ່ມປະກອບມີອາຊິດຊູນຟູຣິກ, ອາຊິດ hydrochloric, ອາຊິດ hydrofluoric, ອາຊິດ phosphoric, hydrogen peroxide, ammonium hydroxide, ammonium fluoride, ແລະອື່ນໆ. ໃນການນໍາໃຊ້ປະຕິບັດ, ສານເຄມີຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍແມ່ນປະສົມກັບນ້ໍາ deionized ໃນອັດຕາສ່ວນທີ່ແນ່ນອນຕາມຄວາມຕ້ອງການ. ປະກອບເປັນການແກ້ໄຂທໍາຄວາມສະອາດ, ເຊັ່ນ: SC1, SC2, DHF, BHF, ແລະອື່ນໆ.
ການທໍາຄວາມສະອາດມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນຂະບວນການກ່ອນການຕົກຄ້າງຂອງຮູບເງົາ oxide, ເນື່ອງຈາກວ່າການກະກຽມຂອງຮູບເງົາ oxide ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະຕິບັດຢູ່ໃນພື້ນຜິວ wafer ຊິລິຄອນທີ່ສະອາດຢ່າງແທ້ຈິງ. ຂະບວນການທໍາຄວາມສະອາດ silicon wafer ທົ່ວໄປແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
2.2 ການຊັກແຫ້ງ ກnd ທໍາຄວາມສະອາດ
2.2.1 ການຊັກແຫ້ງ
ການແກະສະຫຼັກແຫ້ງໃນອຸດສາຫະກໍາສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຫມາຍເຖິງການ etching plasma, ເຊິ່ງໃຊ້ plasma ທີ່ມີກິດຈະກໍາເສີມເພື່ອ etch ສານສະເພາະ. ລະບົບອຸປະກອນໃນຂະບວນການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ໃຊ້ plasma ທີ່ບໍ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ໍາ.
plasma etching ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສອງໂຫມດການໄຫຼອອກ: capacitive coupled discharge ແລະ inductive coupled discharge
ໃນຮູບແບບການປ່ອຍປະຈຸ capacitively: plasma ແມ່ນສ້າງແລະຮັກສາໄວ້ໃນສອງ capacitors ແຜ່ນຂະຫນານໂດຍການສະຫນອງພະລັງງານຄວາມຖີ່ວິທະຍຸ (RF) ພາຍນອກ. ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແກັສແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວຫຼາຍ millitorr ຫາສິບ millitorr, ແລະອັດຕາການ ionization ແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາ 10-5. ໃນຮູບແບບການປ່ອຍປະສົມ inductively: ໂດຍທົ່ວໄປທີ່ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແກັສຕ່ໍາ (ຫຼາຍສິບ millitorr), plasma ແມ່ນຜະລິດແລະຮັກສາໄວ້ໂດຍພະລັງງານຜະລິດ inductively. ອັດຕາການ ionization ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຫຼາຍກ່ວາ 10-5, ສະນັ້ນມັນຍັງເອີ້ນວ່າ plasma ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ. ແຫຼ່ງ plasma ທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງຍັງສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍຜ່ານການສະທ້ອນຂອງ electron cyclotron ແລະການໄຫຼຂອງຄື້ນ cyclotron. plasma ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບອັດຕາການ etching ແລະການຄັດເລືອກຂອງຂະບວນການ etching ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເສຍຫາຍຂອງ etching ໂດຍການຄວບຄຸມການໄຫຼຂອງ ion ແລະພະລັງງານລະເບີດຂອງ ion ຢ່າງເປັນເອກະລາດໂດຍຜ່ານການສະຫນອງພະລັງງານ RF ຫຼື microwave ພາຍນອກແລະການສະຫນອງພະລັງງານ RF bias ໃນ substrate.
ຂະບວນການ etching ແຫ້ງແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ອາຍແກັສ etching ໄດ້ຖືກສີດເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາສູນຍາກາດ, ແລະຫຼັງຈາກຄວາມກົດດັນໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາແມ່ນສະຖຽນລະພາບ, plasma ໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນໂດຍການໄຫຼ glow ຄວາມຖີ່ວິທະຍຸ; ຫຼັງຈາກທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບໂດຍເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມໄວສູງ, ມັນ decomposes ເພື່ອຜະລິດຮາກຟຣີ, ທີ່ແຜ່ກະຈາຍກັບຫນ້າດິນຂອງ substrate ແລະຖືກ adsorbed. ພາຍໃຕ້ການກະ ທຳ ຂອງລະເບີດ ion, ອະນຸມູນອິດສະລະ adsorbed react ກັບປະລໍາມະນູຫຼືໂມເລກຸນທີ່ຢູ່ດ້ານຂອງ substrate ເພື່ອສ້າງເປັນທາດອາຍພິດຂອງທາດອາຍຜິດ, ເຊິ່ງຖືກປ່ອຍອອກຈາກຫ້ອງຕິກິຣິຍາ. ຂະບວນການແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ຂະບວນການ etching ແຫ້ງສາມາດແບ່ງອອກເປັນສີ່ປະເພດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
(1)ຮອຍຂີດຂ່ວນທາງກາຍະພາບ: ມັນສ່ວນຫຼາຍແມ່ນອີງໃສ່ທາດໄອອອນທີ່ມີພະລັງໃນ plasma ເພື່ອລະເບີດພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸທີ່ຖືກຝັງໄວ້. ຈໍານວນຂອງປະລໍາມະນູ sputtered ແມ່ນຂຶ້ນກັບພະລັງງານແລະມຸມຂອງອະນຸພາກເຫດການ. ໃນເວລາທີ່ພະລັງງານແລະມຸມບໍ່ປ່ຽນແປງ, ອັດຕາການ sputtering ຂອງວັດສະດຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນມັກຈະແຕກຕ່າງກັນພຽງແຕ່ 2 ຫາ 3 ເທື່ອ, ດັ່ງນັ້ນບໍ່ມີທາງເລືອກ. ຂະບວນການຕິກິຣິຍາສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ anisotropic.
(2)ການເຈາະດ້ວຍສານເຄມີ: Plasma ສະຫນອງອາຍແກັສ etching ປະລໍາມະນູແລະໂມເລກຸນ, ເຊິ່ງ react ທາງເຄມີກັບຫນ້າດິນຂອງວັດສະດຸທີ່ຈະຜະລິດອາຍແກັສລະເຫີຍ. ປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີອັນບໍລິສຸດນີ້ມີການຄັດເລືອກທີ່ດີແລະສະແດງຄຸນລັກສະນະ isotropic ໂດຍບໍ່ມີການພິຈາລະນາໂຄງສ້າງເສັ້ນດ່າງ.
ຕົວຢ່າງ: Si (solid) + 4F → SiF4 (gaseous), photoresist + O (gaseous) → CO2 (gaseous) + H2O (gaseous)
(3)ພະລັງງານ ion ຂັບເຄື່ອນ etching: ທາດໄອອອນແມ່ນທັງສອງອະນຸພາກທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການດູດຊຶມ ແລະອະນຸພາກທີ່ພາໃຫ້ພະລັງງານ. ປະສິດທິພາບ etching ຂອງອະນຸພາກທີ່ບັນຈຸພະລັງງານດັ່ງກ່າວແມ່ນຫຼາຍກ່ວາຫນຶ່ງຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດທີ່ສູງກວ່າການ etching ທາງດ້ານຮ່າງກາຍຫຼືເຄມີງ່າຍດາຍ. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຕົວກໍານົດການທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະເຄມີຂອງຂະບວນການແມ່ນຫຼັກຂອງການຄວບຄຸມຂະບວນການ etching.
(4)ການຝັງຕົວຂອງສິ່ງກີດຂວາງ ion-barrier: ມັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຫມາຍເຖິງການຜະລິດຂອງຊັ້ນປ້ອງກັນອຸປະສັກໂພລີເມີໂດຍອະນຸພາກປະສົມໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການ etching. Plasma ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຊັ້ນປ້ອງກັນດັ່ງກ່າວເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຢາ etching ຂອງ sidewalls ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການ etching. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການເພີ່ມ C ກັບ Cl ແລະ Cl2 etching ສາມາດຜະລິດຊັ້ນປະສົມ chlorocarbon ໃນລະຫວ່າງການ etching ເພື່ອປົກປ້ອງ sidewalls ຈາກການຖືກ etched.
2.2.1 ການເຮັດຄວາມສະອາດແຫ້ງ
ການເຮັດຄວາມສະອາດແຫ້ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຫມາຍເຖິງການເຮັດຄວາມສະອາດ plasma. ທາດໄອອອນໃນ plasma ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອລະເບີດພື້ນຜິວເພື່ອເຮັດຄວາມສະອາດ, ແລະປະລໍາມະນູແລະໂມເລກຸນຢູ່ໃນສະພາບທີ່ກະຕຸ້ນປະຕິສໍາພັນກັບຫນ້າດິນທີ່ຈະເຮັດຄວາມສະອາດ, ເພື່ອກໍາຈັດແລະຂີ້ເທົ່າ photoresist. ບໍ່ເຫມືອນກັບ etching ແຫ້ງ, ຕົວກໍານົດການຂະບວນການທໍາຄວາມສະອາດແຫ້ງປົກກະຕິແລ້ວບໍ່ປະກອບມີການຄັດເລືອກທິດທາງ, ສະນັ້ນການອອກແບບຂະບວນການແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ. ໃນຂະບວນການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່, ທາດອາຍຜິດທີ່ມີ fluorine, ອົກຊີເຈນຫຼື hydrogen ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຮ່າງກາຍຕົ້ນຕໍຂອງ plasma ປະຕິກິລິຍາ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການເພີ່ມຈໍານວນທີ່ແນ່ນອນຂອງ argon plasma ສາມາດເສີມຂະຫຍາຍຜົນກະທົບຂອງລະເບີດ ion, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງປະສິດທິພາບທໍາຄວາມສະອາດ.
ໃນຂະບວນການເຮັດຄວາມສະອາດແຫ້ງຂອງ plasma, ວິທີການ plasma ຫ່າງໄກສອກຫຼີກມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າໃນຂະບວນການທໍາຄວາມສະອາດ, ຫວັງວ່າຈະຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບລະເບີດຂອງ ions ໃນ plasma ເພື່ອຄວບຄຸມຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຈາກການລະເບີດຂອງ ion; ແລະການປັບປຸງປະຕິກິລິຍາຂອງສານອະນຸມູນອິດສະລະທາງເຄມີສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບການທໍາຄວາມສະອາດ. plasma ຫ່າງໄກສອກຫຼີກສາມາດໃຊ້ໄມໂຄເວຟເພື່ອສ້າງ plasma ທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງຢູ່ນອກຫ້ອງຕິກິຣິຍາ, ສ້າງສານອະນຸມູນອິດສະລະຈໍານວນຫລາຍທີ່ເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາເພື່ອບັນລຸປະຕິກິລິຢາທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການທໍາຄວາມສະອາດ. ແຫຼ່ງອາຍແກັສທໍາຄວາມສະອາດແຫ້ງສ່ວນໃຫຍ່ໃນອຸດສາຫະກໍາໃຊ້ກ໊າຊທີ່ມີ fluorine, ເຊັ່ນ NF3, ແລະຫຼາຍກວ່າ 99% ຂອງ NF3 ຖືກ decomposed ໃນ microwave plasma. ເກືອບບໍ່ມີຜົນກະທົບຂອງລະເບີດ ion ໃນຂະບວນການທໍາຄວາມສະອາດແຫ້ງ, ສະນັ້ນມັນເປັນປະໂຫຍດທີ່ຈະປົກປັກຮັກສາ silicon wafer ຈາກຄວາມເສຍຫາຍແລະຍືດອາຍຸຂອງຫ້ອງຕິກິຣິຍາໄດ້.
ສາມອຸປະກອນ etching ຊຸ່ມແລະທໍາຄວາມສະອາດ
3.1 ເຄື່ອງເຮັດຄວາມສະອາດ wafer ປະເພດຖັງ
ເຄື່ອງເຮັດຄວາມສະອາດ wafer ປະເພດ trough ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍໂມດູນສົ່ງ wafer ເປີດທາງຫນ້າ, ໂມດູນສົ່ງ wafer ໂຫຼດ / unloading, ໂມດູນລະບາຍອາກາດ, ໂມດູນຖັງຂອງແຫຼວເຄມີ, ໂມດູນຖັງນ້ໍາ deionized, ຖັງອົບແຫ້ງ. ໂມດູນແລະໂມດູນຄວບຄຸມ. ມັນສາມາດເຮັດຄວາມສະອາດຫຼາຍກ່ອງຂອງ wafers ໃນເວລາດຽວກັນແລະສາມາດບັນລຸການແຫ້ງໃນແລະແຫ້ງຂອງ wafers.
3.2 Trench Wafer Etcher
3.3 ອຸປະກອນປຸງແຕ່ງປຽກ Wafer ດຽວ
ອີງຕາມຈຸດປະສົງຂະບວນການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ອຸປະກອນຂະບວນການປຽກ wafer ດຽວສາມາດແບ່ງອອກເປັນສາມປະເພດ. ປະເພດທໍາອິດແມ່ນອຸປະກອນທໍາຄວາມສະອາດ wafer ດຽວ, ເປົ້າຫມາຍທໍາຄວາມສະອາດປະກອບມີ particles, ສານອິນຊີ, ຊັ້ນ oxide ທໍາມະຊາດ, impurities ໂລຫະແລະມົນລະພິດອື່ນໆ; ປະເພດທີສອງແມ່ນອຸປະກອນຂັດ wafer ດຽວ, ຈຸດປະສົງຂອງຂະບວນການຕົ້ນຕໍແມ່ນເພື່ອເອົາອະນຸພາກຢູ່ດ້ານຂອງ wafer; ປະເພດທີສາມແມ່ນອຸປະກອນ etching wafer ດຽວ, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອເອົາຮູບເງົາບາງໆ. ອີງຕາມຈຸດປະສົງຂະບວນການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ອຸປະກອນ etching wafer ດຽວສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ. ປະເພດທໍາອິດແມ່ນອຸປະກອນ etching ອ່ອນໆ, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອເອົາຊັ້ນຄວາມເສຍຫາຍຂອງຮູບເງົາທີ່ເກີດຈາກ implantation ion ພະລັງງານສູງ; ປະເພດທີສອງແມ່ນອຸປະກອນການກໍາຈັດຊັ້ນເສຍສະລະ, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອເອົາຊັ້ນອຸປະສັກຫຼັງຈາກການຂັດ wafer ບາງໆຫຼືຂັດກົນຈັກເຄມີ.
ຈາກທັດສະນະຂອງສະຖາປັດຕະຍະກໍາເຄື່ອງຈັກໂດຍລວມ, ສະຖາປັດຕະຍະກໍາພື້ນຖານຂອງທຸກປະເພດຂອງອຸປະກອນຂະບວນການປຽກດຽວ wafer ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວປະກອບດ້ວຍຫົກພາກສ່ວນ: ກອບຕົ້ນຕໍ, ລະບົບການໂອນ wafer, ໂມດູນຫ້ອງ, ໂມດູນການສະຫນອງຂອງແຫຼວທາງເຄມີແລະການໂອນ, ລະບົບຊອບແວ. ແລະໂມດູນຄວບຄຸມເອເລັກໂຕຣນິກ.
3.4 ອຸປະກອນທໍາຄວາມສະອາດ Wafer ດຽວ
ອຸປະກອນທໍາຄວາມສະອາດ wafer ດຽວໄດ້ຖືກອອກແບບໂດຍອີງໃສ່ວິທີການທໍາຄວາມສະອາດ RCA ແບບດັ້ງເດີມ, ແລະຈຸດປະສົງຂະບວນການຂອງມັນແມ່ນເພື່ອເຮັດຄວາມສະອາດອະນຸພາກ, ສານອິນຊີ, ຊັ້ນ oxide ທໍາມະຊາດ, ມົນລະພິດໂລຫະແລະມົນລະພິດອື່ນໆ. ໃນຂໍ້ກໍານົດຂອງຂະບວນການ, ອຸປະກອນທໍາຄວາມສະອາດ wafer ດຽວແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂະບວນການດ້ານຫນ້າແລະດ້ານຫລັງຂອງການຜະລິດວົງຈອນປະສົມປະສານ, ລວມທັງການທໍາຄວາມສະອາດກ່ອນແລະຫຼັງຈາກການສ້າງຕັ້ງຮູບເງົາ, ການທໍາຄວາມສະອາດຫຼັງຈາກ etching plasma, ທໍາຄວາມສະອາດຫຼັງຈາກ ion implantation, ທໍາຄວາມສະອາດຫຼັງຈາກສານເຄມີ. ຂັດກົນຈັກ, ແລະການທໍາຄວາມສະອາດຫຼັງຈາກການຫລອມໂລຫະ. ຍົກເວັ້ນຂະບວນການອາຊິດ phosphoric ທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ອຸປະກອນທໍາຄວາມສະອາດ wafer ດຽວແມ່ນເຫມາະສົມກັບຂະບວນການທໍາຄວາມສະອາດທັງຫມົດ.
3.5 ອຸປະກອນ etching Wafer ດຽວ
ຈຸດປະສົງຂະບວນການຂອງອຸປະກອນ etching wafer ດຽວສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ etching ຮູບເງົາບາງ. ອີງຕາມຈຸດປະສົງຂອງຂະບວນການ, ມັນສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ, ຄື, ອຸປະກອນ etching ແສງສະຫວ່າງ (ໃຊ້ເພື່ອເອົາຊັ້ນຄວາມເສຍຫາຍຂອງຮູບເງົາພື້ນຜິວທີ່ເກີດຈາກການ implantation ion ພະລັງງານສູງ) ແລະອຸປະກອນການກໍາຈັດຊັ້ນເສຍສະລະ (ໃຊ້ເພື່ອເອົາຊັ້ນອຸປະສັກຫຼັງຈາກ wafer. thinning ຫຼືຂັດກົນຈັກເຄມີ). ວັດສະດຸທີ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການໂຍກຍ້າຍອອກໃນຂະບວນການໂດຍທົ່ວໄປປະກອບມີຊິລິໂຄນ, ຊິລິໂຄນອອກໄຊ, ຊິລິຄອນ nitride ແລະຊັ້ນຮູບເງົາໂລຫະ.
ສີ່ etching ແຫ້ງແລະອຸປະກອນທໍາຄວາມສະອາດ
4.1 ການຈັດປະເພດຂອງອຸປະກອນ etching plasma
ນອກເຫນືອໄປຈາກອຸປະກອນ etching sputtering ion ທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບປະຕິກິລິຍາທາງກາຍະພາບອັນບໍລິສຸດແລະອຸປະກອນ degumming ທີ່ໃກ້ຊິດກັບຕິກິຣິຍາເຄມີອັນບໍລິສຸດ, ການ etching plasma ສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດຕາມການຜະລິດ plasma ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະເຕັກໂນໂລຢີຄວບຄຸມ:
- Capacitively Coupled Plasma (CCP) etching;
- ການຝັງຕົວຂອງ Plasma (ICP).
4.1.1 CCP
Capacitively coupled etching plasma is to connect the radio frequency power supply to one or both of upper and lower electrodes in the reaction chamber, and the plasma between two plates forms a capacitor in a simplified Electrodes.
ມີສອງເທກໂນໂລຍີທໍາອິດທີ່ສຸດ:
ອັນຫນຶ່ງແມ່ນ etching plasma ຕົ້ນ, ເຊິ່ງເຊື່ອມຕໍ່ການສະຫນອງພະລັງງານ RF ກັບ electrode ເທິງແລະ electrode ຕ່ໍາບ່ອນທີ່ wafer ຕັ້ງຢູ່ແມ່ນຮາກຖານ. ເນື່ອງຈາກວ່າ plasma ທີ່ຜະລິດດ້ວຍວິທີນີ້ຈະບໍ່ປະກອບເປັນກາບ ion ຫນາພຽງພໍຢູ່ໃນຫນ້າດິນຂອງ wafer, ພະລັງງານຂອງການລະເບີດຂອງ ion ແມ່ນຕ່ໍາ, ແລະມັນມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນຂະບວນການເຊັ່ນ: etching ຊິລິຄອນທີ່ໃຊ້ອະນຸພາກທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວເປັນ etchant ຕົ້ນຕໍ.
ອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນ etching ion reactive ເລີ່ມຕົ້ນ (RIE), ເຊິ່ງເຊື່ອມຕໍ່ການສະຫນອງພະລັງງານ RF ກັບ electrode ຕ່ໍາບ່ອນທີ່ wafer ຕັ້ງຢູ່, ແລະພື້ນຖານຂອງ electrode ເທິງທີ່ມີພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່. ເທກໂນໂລຍີນີ້ສາມາດປະກອບເປັນກາບ ion ທີ່ຫນາກວ່າ, ເຊິ່ງເຫມາະສົມສໍາລັບຂະບວນການ etching dielectric ທີ່ຕ້ອງການພະລັງງານ ion ສູງຂຶ້ນເພື່ອເຂົ້າຮ່ວມໃນປະຕິກິລິຍາ. ບົນພື້ນຖານຂອງການ etching ion reactive ໃນຕອນຕົ້ນ, ພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ DC ຕັ້ງຂວາງກັບພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ RF ໄດ້ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໄປໃນ drift ExB, ເຊິ່ງສາມາດເພີ່ມໂອກາດ collision ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກແລະອະນຸພາກອາຍແກັສ, ດັ່ງນັ້ນປະສິດທິພາບການປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ plasma ແລະອັດຕາການ etching. etching ນີ້ເອີ້ນວ່າພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກປັບປຸງ reactive ion etching (MERIE).
ສາມເຕັກໂນໂລຢີຂ້າງເທິງນີ້ມີຂໍ້ເສຍທົ່ວໄປ, ນັ້ນແມ່ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ plasma ແລະພະລັງງານຂອງມັນບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມແຍກຕ່າງຫາກ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ເພື່ອເພີ່ມອັດຕາການ etching, ວິທີການເພີ່ມພະລັງງານ RF ສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ plasma, ແຕ່ພະລັງງານ RF ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງແນ່ນອນຈະນໍາໄປສູ່ການເພີ່ມຂື້ນຂອງພະລັງງານ ion, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ອຸປະກອນຕ່າງໆ. wafer ໄດ້. ໃນທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ເຕັກໂນໂລຊີ coupling capacitive ໄດ້ຮັບຮອງເອົາການອອກແບບຂອງແຫຼ່ງ RF ຫຼາຍ, ເຊິ່ງເຊື່ອມຕໍ່ກັບ electrodes ເທິງແລະຕ່ໍາຕາມລໍາດັບຫຼືທັງສອງກັບ electrode ຕ່ໍາ.
ໂດຍການເລືອກແລະການຈັບຄູ່ຄວາມຖີ່ RF ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ພື້ນທີ່ electrode, ໄລຍະຫ່າງ, ວັດສະດຸແລະຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນອື່ນໆແມ່ນປະສານງານກັບກັນແລະກັນ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ plasma ແລະພະລັງງານ ion ສາມາດ decoupled ຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.
4.1.2 ICP
inductively coupled etching plasma etching ແມ່ນເພື່ອວາງຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍຊຸດຂອງ coils ເຊື່ອມຕໍ່ກັບການສະຫນອງພະລັງງານຄວາມຖີ່ວິທະຍຸຫຼືປະມານຫ້ອງຕິກິຣິຍາ. ພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກສະຫຼັບທີ່ຜະລິດໂດຍກະແສຄວາມຖີ່ວິທະຍຸໃນ coil ເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາໂດຍຜ່ານປ່ອງຢ້ຽມ dielectric ເພື່ອເລັ່ງການເອເລັກໂຕຣນິກ, ດັ່ງນັ້ນການຜະລິດ plasma. ໃນວົງຈອນທຽບເທົ່າແບບງ່າຍດາຍ (ໝໍ້ແປງໄຟ), ວົງວຽນແມ່ນ inductance ຂອງ winding ຕົ້ນຕໍ, ແລະ plasma ແມ່ນ inductance ຂອງ winding ທີສອງ.
ວິທີການ coupling ນີ້ສາມາດບັນລຸຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ plasma ທີ່ມີຫຼາຍກ່ວາຫນຶ່ງຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດທີ່ສູງກວ່າການ coupling capacitive ໃນຄວາມກົດດັນຕ່ໍາ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການສະຫນອງພະລັງງານ RF ທີສອງແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບສະຖານທີ່ຂອງ wafer ເປັນການສະຫນອງພະລັງງານ bias ເພື່ອສະຫນອງພະລັງງານ bombardment ion. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ ion ແມ່ນຂຶ້ນກັບການສະຫນອງພະລັງງານແຫຼ່ງຂອງ coil ແລະພະລັງງານ ion ແມ່ນຂຶ້ນກັບການສະຫນອງພະລັງງານ bias, ດັ່ງນັ້ນການບັນລຸ decoupling ຢ່າງລະອຽດຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນແລະພະລັງງານ.
4.2 ອຸປະກອນການ Etching Plasma
ເກືອບທັງຫມົດ etchants ໃນ etching ແຫ້ງແມ່ນຜະລິດໂດຍກົງຫຼືໂດຍທາງອ້ອມຈາກ plasma, ສະນັ້ນ etching ແຫ້ງມັກຈະເອີ້ນວ່າ etching plasma. Plasma etching ແມ່ນປະເພດຂອງການ etching plasma ໃນຄວາມຫມາຍກວ້າງ. ໃນການອອກແບບ reactor ແຜ່ນຮາບພຽງສອງອັນໃນຕອນຕົ້ນ, ອັນຫນຶ່ງແມ່ນເພື່ອດິນແຜ່ນບ່ອນທີ່ wafer ຕັ້ງຢູ່ແລະແຜ່ນອື່ນໆແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຫຼ່ງ RF; ອື່ນແມ່ນກົງກັນຂ້າມ. ໃນການອອກແບບໃນອະດີດ, ພື້ນທີ່ຂອງແຜ່ນພື້ນດິນມັກຈະມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າພື້ນທີ່ຂອງແຜ່ນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຫຼ່ງ RF, ແລະຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແກັສໃນເຕົາປະຕິກອນແມ່ນສູງ. ກາບ ion ທີ່ສ້າງຂຶ້ນຢູ່ດ້ານຂອງ wafer ແມ່ນບາງຫຼາຍ, ແລະ wafer ເບິ່ງຄືວ່າ "immersed" ໃນ plasma. Etching ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສໍາເລັດໂດຍການຕິກິຣິຍາເຄມີລະຫວ່າງອະນຸພາກທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວໃນ plasma ແລະຫນ້າດິນຂອງວັດສະດຸ etched. ພະລັງງານຂອງການຖິ້ມລະເບີດ ion ແມ່ນນ້ອຍຫຼາຍ, ແລະການມີສ່ວນຮ່ວມໃນ etching ຂອງມັນຕ່ໍາຫຼາຍ. ການອອກແບບນີ້ເອີ້ນວ່າ plasma etching mode. ໃນການອອກແບບອື່ນ, ເນື່ອງຈາກວ່າລະດັບການມີສ່ວນຮ່ວມຂອງລະເບີດ ion ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ມັນຖືກເອີ້ນວ່າຮູບແບບ reactive ion etching.
4.3 ອຸປະກອນ Etching Ion Reactive
Reactive ion etching (RIE) ຫມາຍເຖິງຂະບວນການ etching ທີ່ອະນຸພາກທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວແລະ ions ຄິດຄ່າເຂົ້າຮ່ວມໃນຂະບວນການໃນເວລາດຽວກັນ. ໃນບັນດາພວກມັນ, ອະນຸພາກທີ່ຫ້າວຫັນສ່ວນຫຼາຍແມ່ນອະນຸພາກທີ່ເປັນກາງ (ຍັງເອີ້ນວ່າສານຕ້ານອະນຸມູນອິດສະຫລະ), ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງ (ປະມານ 1% ຫາ 10% ຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອາຍແກັສ), ເຊິ່ງເປັນສ່ວນປະກອບຕົ້ນຕໍຂອງ etchant. ຜະລິດຕະພັນທີ່ຜະລິດໂດຍປະຕິກິລິຢາເຄມີລະຫວ່າງເຂົາເຈົ້າແລະອຸປະກອນການ etched ບໍ່ວ່າຈະເປັນ volatilized ແລະສະກັດໂດຍກົງຈາກຫ້ອງການຕິກິຣິຍາ, ຫຼືສະສົມຢູ່ດ້ານ etched; ໃນຂະນະທີ່ ion ທີ່ຖືກຄິດຄ່າທໍານຽມແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຕ່ໍາ (10-4 ຫາ 10-3 ຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອາຍແກັສ), ແລະເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກເລັ່ງໂດຍພາກສະຫນາມໄຟຟ້າຂອງກາບ ion ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນຫນ້າດິນຂອງ wafer ເພື່ອ bombard ດ້ານ etched ໄດ້. ມີສອງຫນ້າທີ່ຕົ້ນຕໍຂອງອະນຸພາກຄິດຄ່າທໍານຽມ. ຫນຶ່ງແມ່ນເພື່ອທໍາລາຍໂຄງສ້າງປະລໍາມະນູຂອງວັດສະດຸ etched, ດັ່ງນັ້ນການເລັ່ງອັດຕາທີ່ອະນຸພາກການເຄື່ອນໄຫວ react ກັບມັນ; ອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນເພື່ອລະເບີດແລະເອົາຜະລິດຕະພັນຕິກິຣິຍາສະສົມເພື່ອໃຫ້ອຸປະກອນການ etched ຕິດຕໍ່ຢ່າງເຕັມທີ່ກັບອະນຸພາກການເຄື່ອນໄຫວ, ດັ່ງນັ້ນ etching ຍັງສືບຕໍ່.
ເນື່ອງຈາກວ່າ ions ບໍ່ໄດ້ເຂົ້າຮ່ວມໂດຍກົງໃນຕິກິຣິຍາ etching (ຫຼືບັນຊີສໍາລັບອັດຕາສ່ວນຫນ້ອຍຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ການກໍາຈັດ bombardment ທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະການ etching ສານເຄມີໂດຍກົງຂອງ ions active), ເວົ້າຢ່າງເຂັ້ມງວດ, ຂະບວນການ etching ຂ້າງເທິງນີ້ຄວນຈະເອີ້ນວ່າ ion-assisted etching. ຊື່ reactive ion etching ບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ແຕ່ວ່າມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນມື້ນີ້. ອຸປະກອນ RIE ທໍາອິດໄດ້ຖືກນໍາໄປໃຊ້ໃນຊຸມປີ 1980. ເນື່ອງຈາກການນໍາໃຊ້ການສະຫນອງພະລັງງານ RF ດຽວແລະການອອກແບບຫ້ອງຕິກິຣິຍາທີ່ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ, ມັນມີຂໍ້ຈໍາກັດກ່ຽວກັບອັດຕາການ etching, ເອກະພາບແລະການຄັດເລືອກ.
4.4 ອຸປະກອນ Etching Ion Reactive Field Enhanced
ອຸປະກອນ MERIE (Magnetically Enhanced Reactive Ion Etching) ແມ່ນອຸປະກອນ etching ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍການເພີ່ມສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ DC ໃຫ້ກັບອຸປະກອນ RIE ແບບແປນ ແລະ ມີຈຸດປະສົງເພື່ອເພີ່ມອັດຕາການ etching.
ອຸປະກອນ MERIE ໄດ້ຖືກນໍາໄປໃຊ້ໃນຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນຊຸມປີ 1990, ເມື່ອອຸປະກອນ etching wafer ດຽວໄດ້ກາຍເປັນອຸປະກອນຕົ້ນຕໍໃນອຸດສາຫະກໍາ. ຂໍ້ເສຍທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງອຸປະກອນ MERIE ແມ່ນວ່າ inhomogeneity ການແຜ່ກະຈາຍທາງກວ້າງຂອງພື້ນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ plasma ທີ່ເກີດຈາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຈະນໍາໄປສູ່ຄວາມແຕກຕ່າງໃນປະຈຸບັນຫຼືແຮງດັນໃນອຸປະກອນວົງຈອນປະສົມປະສານ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຂອງອຸປະກອນ. ເນື່ອງຈາກຄວາມເສຍຫາຍນີ້ແມ່ນເກີດມາຈາກຄວາມບໍ່ເປັນເອກະພາບໃນທັນທີ, ການຫມຸນຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກບໍ່ສາມາດກໍາຈັດມັນໄດ້. ໃນຂະນະທີ່ຂະຫນາດຂອງວົງຈອນປະສົມປະສານຍັງສືບຕໍ່ຫົດຕົວ, ຄວາມເສຍຫາຍຂອງອຸປະກອນຂອງພວກເຂົາແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງຂອງ plasma, ແລະເຕັກໂນໂລຢີຂອງການເພີ່ມອັດຕາການ etching ໂດຍການເສີມຂະຫຍາຍສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄດ້ຖືກທົດແທນໂດຍ multi-RF power supply planar reactive ion etching technology, ວ່າ. ແມ່ນ, capacitively ສົມທົບເຕັກໂນໂລຊີ etching plasma.
4.5 ອຸປະກອນການເຊື່ອມຕໍ່ plasma etching capacitively
ອຸປະກອນ etching plasma ຄູ່ capacitively (CCP) ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ສ້າງ plasma ຢູ່ໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາໂດຍຜ່ານການ coupling capacitive ໂດຍການນໍາໃຊ້ຄວາມຖີ່ວິທະຍຸ (ຫຼື DC) ການສະຫນອງພະລັງງານກັບແຜ່ນ electrode ແລະຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການ etching. ຫຼັກການ etching ຂອງມັນແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບອຸປະກອນການ etching ion reactive.
ແຜນວາດ schematic ທີ່ງ່າຍດາຍຂອງອຸປະກອນ etching CCP ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນຂ້າງລຸ່ມນີ້. ໂດຍທົ່ວໄປມັນໃຊ້ສອງຫຼືສາມແຫຼ່ງ RF ຂອງຄວາມຖີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະບາງຄົນຍັງໃຊ້ອຸປະກອນພະລັງງານ DC. ຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ RF ແມ່ນ 800kHz ~ 162MHz, ແລະຄວາມຖີ່ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປແມ່ນ 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz ແລະ 60MHz. ການສະຫນອງພະລັງງານ RF ທີ່ມີຄວາມຖີ່ຂອງ 2MHz ຫຼື 4MHz ປົກກະຕິແລ້ວເອີ້ນວ່າແຫຼ່ງ RF ຄວາມຖີ່ຕ່ໍາ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍທົ່ວໄປກັບ electrode ຕ່ໍາບ່ອນທີ່ wafer ຕັ້ງຢູ່. ພວກເຂົາເຈົ້າມີປະສິດທິພາບຫຼາຍໃນການຄວບຄຸມພະລັງງານ ion, ດັ່ງນັ້ນພວກມັນຍັງຖືກເອີ້ນວ່າການສະຫນອງພະລັງງານ bias; ການສະຫນອງພະລັງງານ RF ທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງກວ່າ 27MHz ເອີ້ນວ່າແຫຼ່ງ RF ຄວາມຖີ່ສູງ. ພວກເຂົາສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັບ electrode ເທິງຫຼື electrode ຕ່ໍາ. ພວກມັນມີປະສິດທິພາບຫຼາຍໃນການຄວບຄຸມຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ plasma, ດັ່ງນັ້ນພວກມັນຍັງຖືກເອີ້ນວ່າແຫຼ່ງພະລັງງານ. ການສະຫນອງພະລັງງານ 13MHz RF ແມ່ນຢູ່ໃນກາງແລະໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຖືວ່າມີທັງສອງຫນ້າທີ່ຂ້າງເທິງແຕ່ຂ້ອນຂ້າງອ່ອນກວ່າ. ໃຫ້ສັງເກດວ່າເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ plasma ແລະພະລັງງານສາມາດປັບໄດ້ພາຍໃນຂອບເຂດສະເພາະໃດຫນຶ່ງໂດຍພະລັງງານຂອງແຫຼ່ງ RF ຂອງຄວາມຖີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ decoupling), ເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະຂອງ coupling capacitive, ພວກເຂົາບໍ່ສາມາດປັບແລະຄວບຄຸມໄດ້ຢ່າງສົມບູນ.
ການແຜ່ກະຈາຍພະລັງງານຂອງ ions ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການປະຕິບັດລາຍລະອຽດຂອງ etching ແລະຄວາມເສຍຫາຍອຸປະກອນ, ສະນັ້ນການພັດທະນາຂອງເຕັກໂນໂລຊີເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການກະຈາຍພະລັງງານ ion ໄດ້ກາຍເປັນຫນຶ່ງໃນຈຸດສໍາຄັນຂອງອຸປະກອນ etching ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານ. ໃນປັດຈຸບັນ, ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງສໍາເລັດຜົນໃນການຜະລິດປະກອບມີ multi-RF hybrid drive, DC superposition, RF ສົມທົບກັບ DC pulse bias, ແລະ synchronous pulsed RF output ຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ bias ແລະການສະຫນອງພະລັງງານແຫຼ່ງ.
ອຸປະກອນ etching CCP ແມ່ນຫນຶ່ງໃນສອງປະເພດທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງອຸປະກອນ etching plasma. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍໃນຂະບວນການ etching ຂອງວັດສະດຸ dielectric, ເຊັ່ນ: sidewall ປະຕູຮົ້ວແລະ etching ຫນ້າກາກແຂງໃນຂັ້ນຕອນຂອງການດ້ານຫນ້າຂອງຂະບວນການ chip logic, etching ຂຸມຕິດຕໍ່ໃນຂັ້ນຕອນຂອງການກາງ, mosaic ແລະແຜ່ນອາລູມິນຽມ etching ໃນຂັ້ນຕອນຂອງການກັບຄືນໄປບ່ອນ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ. ການເຈາະຮ່ອງເລິກ, ຂຸມເລິກແລະຮູຕິດຕໍ່ສາຍໄຟໃນຂະບວນການຊິບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ flash 3D (ໃຊ້ໂຄງສ້າງຊິລິໂຄນ nitride / ຊິລິຄອນ oxide ເປັນຕົວຢ່າງ).
ມີສອງສິ່ງທ້າທາຍຕົ້ນຕໍແລະທິດທາງການປັບປຸງທີ່ປະເຊີນຫນ້າໂດຍອຸປະກອນ etching CCP. ຫນ້າທໍາອິດ, ໃນການນໍາໃຊ້ພະລັງງານ ion ສູງທີ່ສຸດ, ຄວາມສາມາດ etching ຂອງໂຄງສ້າງອັດຕາສ່ວນສູງ (ເຊັ່ນ: ການເຈາະຮູແລະຮ່ອງຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ flash 3D ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອັດຕາສ່ວນສູງກວ່າ 50: 1). ວິທີການໃນປະຈຸບັນຂອງການເພີ່ມພະລັງງານ bias ເພື່ອເພີ່ມພະລັງງານ ion ໄດ້ນໍາໃຊ້ການສະຫນອງພະລັງງານ RF ສູງເຖິງ 10,000 ວັດ. ໃນທັດສະນະຂອງຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນ, ເຕັກໂນໂລຊີຄວາມເຢັນແລະການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຂອງຫ້ອງຕິກິຣິຍາຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ອັນທີສອງ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງມີຄວາມກ້າວຫນ້າໃນການພັດທະນາຂອງທາດອາຍຜິດ etching ໃຫມ່ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາພື້ນຖານຂອງຄວາມສາມາດ etching ໄດ້.
4.6 ອຸປະກອນ Etching Plasma Coupled Inductively
ອຸປະກອນ etching plasma ຄູ່ inductively (ICP) ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ສົມທົບພະລັງງານຂອງແຫຼ່ງພະລັງງານຄວາມຖີ່ວິທະຍຸເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາໃນຮູບແບບຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໂດຍຜ່ານທໍ່ inductor, ດັ່ງນັ້ນການສ້າງ plasma ສໍາລັບ etching. ຫຼັກການ etching ຂອງມັນຍັງເປັນຂອງ etching ion reactive ທົ່ວໄປ.
ມີສອງປະເພດຕົ້ນຕໍຂອງການອອກແບບແຫຼ່ງ plasma ສໍາລັບອຸປະກອນ ICP etching. ອັນໜຶ່ງແມ່ນເທັກໂນໂລຢີ transformer coupled plasma (TCP) ທີ່ພັດທະນາ ແລະຜະລິດໂດຍ Lam Research. ທໍ່ inductor ຂອງມັນຖືກວາງຢູ່ເທິງຍົນປ່ອງຢ້ຽມ dielectric ຂ້າງເທິງຫ້ອງຕິກິຣິຍາ. ສັນຍານ RF 13.56MHz ຈະສ້າງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກສະຫຼັບໃນ coil ທີ່ຕັ້ງຂວາງກັບປ່ອງຢ້ຽມ dielectric ແລະ radially diverges ກັບແກນ coil ເປັນສູນກາງ.
ພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາໂດຍຜ່ານປ່ອງຢ້ຽມ dielectric, ແລະສະຫນາມແມ່ເຫຼັກສະຫຼັບສ້າງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າສະຫຼັບຂະຫນານກັບປ່ອງຢ້ຽມ dielectric ຢູ່ໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງບັນລຸ dissociation ຂອງອາຍແກັສ etching ແລະການຜະລິດ plasma. ເນື່ອງຈາກຫຼັກການນີ້ສາມາດເຂົ້າໃຈໄດ້ວ່າເປັນການຫັນປ່ຽນທີ່ມີທໍ່ inductor ເປັນ winding ຕົ້ນຕໍແລະ plasma ຢູ່ໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາເປັນ winding ທີສອງ, ICP etching ແມ່ນຊື່ຫຼັງຈາກນີ້.
ປະໂຫຍດຕົ້ນຕໍຂອງເທກໂນໂລຍີ TCP ແມ່ນວ່າໂຄງສ້າງແມ່ນງ່າຍຕໍ່ການຂະຫຍາຍ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຈາກ wafer 200mm ກັບ wafer 300mm, TCP ສາມາດຮັກສາຜົນກະທົບ etching ດຽວກັນໂດຍການພຽງແຕ່ເພີ່ມຂະຫນາດຂອງ coil ໄດ້.
ການອອກແບບແຫຼ່ງ plasma ອື່ນແມ່ນເຕັກໂນໂລຊີ decoupled plasma source (DPS) ພັດທະນາ ແລະຜະລິດໂດຍ Applied Materials, Inc. ຂອງສະຫະລັດອາເມຣິກາ. ທໍ່ inductor ຂອງມັນແມ່ນບາດແຜສາມມິຕິຢູ່ໃນປ່ອງຢ້ຽມ dielectric hemispherical. ຫຼັກການຂອງການຜະລິດ plasma ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບເທກໂນໂລຍີ TCP ທີ່ໄດ້ກ່າວມາ, ແຕ່ປະສິດທິພາບການແຍກອາຍແກັສແມ່ນຂ້ອນຂ້າງສູງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ plasma ສູງຂຶ້ນ.
ເນື່ອງຈາກປະສິດທິພາບຂອງການເຊື່ອມ inductive ເພື່ອສ້າງ plasma ແມ່ນສູງກວ່າການ coupling capacitive, ແລະ plasma ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຜະລິດຢູ່ໃນພື້ນທີ່ໃກ້ກັບປ່ອງຢ້ຽມ dielectric, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ plasma ຂອງມັນຖືກກໍານົດໂດຍພື້ນຖານໂດຍພະລັງງານຂອງການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບ inductor. coil, ແລະພະລັງງານ ion ໃນກາບ ion ເທິງຫນ້າດິນຂອງ wafer ໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍພື້ນຖານຂອງພະລັງງານຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ bias, ດັ່ງນັ້ນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນແລະພະລັງງານຂອງ ions ສາມາດຄວບຄຸມເປັນເອກະລາດ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງບັນລຸ decoupling.
ອຸປະກອນ etching ICP ແມ່ນຫນຶ່ງໃນສອງປະເພດຂອງອຸປະກອນ etching plasma ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍສໍາລັບການ etching ຂອງ trenches ຕື້ນຊິລິໂຄນ, germanium (Ge), ໂຄງສ້າງປະຕູ polysilicon, ໂຄງສ້າງປະຕູໂລຫະ, silicon ເມື່ອຍ (Strained-Si), ສາຍໂລຫະ, pads ໂລຫະ (Pads), mosaic etching ໂລຫະຫນ້າກາກແຂງແລະຂະບວນການຫຼາຍໃນ. ເຕັກໂນໂລຊີຮູບພາບທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
ນອກຈາກນັ້ນ, ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງວົງຈອນປະສົມປະສານສາມມິຕິລະດັບ, ເຊັນເຊີຮູບພາບ CMOS ແລະລະບົບກົນຈັກຈຸນລະພາກໄຟຟ້າ (MEMS), ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຜ່ານຊິລິໂຄນຜ່ານ (TSV), ຂຸມສະຫຼຽງຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະ. etching silicon ເລິກທີ່ມີ morphologies ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຜູ້ຜະລິດຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ເປີດຕົວອຸປະກອນ etching ພັດທະນາໂດຍສະເພາະສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຫຼົ່ານີ້. ຄຸນລັກສະນະຂອງມັນແມ່ນຄວາມເລິກ etching ຂະຫນາດໃຫຍ່ (ສິບຫຼືແມ້ກະທັ້ງຫຼາຍຮ້ອຍ microns), ສະນັ້ນມັນສ່ວນຫຼາຍແມ່ນເຮັດວຽກພາຍໃຕ້ການໄຫຼຂອງອາຍແກັສສູງ, ຄວາມກົດດັນສູງແລະສະພາບພະລັງງານສູງ.
———————————————————————————————————————————————————— ————————————-
Semicera ສາມາດສະຫນອງພາກສ່ວນ graphite, ອ່ອນ/ແຂງ, ຊິ້ນສ່ວນ silicon carbide, ຊິ້ນສ່ວນ silicon carbide CVD, ແລະຊິ້ນສ່ວນເຄືອບ SiC/TaCພາຍໃນ 30 ມື້.
ຖ້າທ່ານສົນໃຈຜະລິດຕະພັນ semiconductor ຂ້າງເທິງ,ກະລຸນາຢ່າລັງເລທີ່ຈະຕິດຕໍ່ຫາພວກເຮົາໃນຄັ້ງທໍາອິດ.
ໂທ: +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
ເວລາປະກາດ: ສິງຫາ-31-2024