Nan pwosesis fabrikasyon semi-conducteurs,graveteknoloji se yon pwosesis kritik ki itilize jisteman retire materyèl vle sou substra a pou fòme modèl sikwi konplèks. Atik sa a pral entwodui de teknoloji endikap grave an detay - etching plasma kapasitivman makonnen (CCP) ak etching plasma endiktif makonnen (ICP), epi eksplore aplikasyon yo nan grave diferan materyèl.
Kapasitivman makonnen plasma grave (CCP)
Kapasitivman makonnen plasma grave (CCP) reyalize lè w aplike yon vòltaj RF nan de elektwòd plak paralèl atravè yon matcher ak yon kondansateur bloke DC. De elektwòd yo ak plasma a ansanm fòme yon kondansateur ekivalan. Nan pwosesis sa a, vòltaj RF a fòme yon djenn kapasitif tou pre elektwòd la, ak fwontyè djenn lan chanje ak osilasyon rapid nan vòltaj la. Lè elektwon yo rive nan djenn sa a ki chanje rapidman, yo reflete epi yo pran enèji, ki an vire deklannche disosyasyon oswa ionizasyon molekil gaz yo pou fòme plasma. CCP grave anjeneral aplike nan materyèl ki gen pi wo enèji kosyon chimik, tankou dielectrics, men akòz pi ba pousantaj grave li yo, li apwopriye pou aplikasyon ki mande kontwòl amann.
Plasma grave makonnen endiktif (ICP)
Plasma makonnen endiktifgrave(ICP) baze sou prensip ke yon kouran altènatif pase nan yon bobin pou jenere yon jaden mayetik pwovoke. Anba aksyon chan mayetik sa a, elektwon yo nan chanm reyaksyon an akselere e yo kontinye akselere nan jaden elektrik pwovoke a, evantyèlman fè kolizyon ak molekil gaz reyaksyon yo, sa ki lakòz molekil yo disoye oswa ionize epi fòme plasma. Metòd sa a ka pwodwi yon to ionizasyon segondè epi pèmèt dansite plasma a ak enèji bonbadman ajiste poukont li, sa ki fèICP gravetrè apwopriye pou materyèl grave ak enèji kosyon chimik ki ba, tankou Silisyòm ak metal. Anplis de sa, teknoloji ICP tou bay pi bon inifòmite ak pousantaj grave.
1. metal grave
Metal grave se sitou itilize pou pwosesis la nan interconnects ak fil elektrik milti-kouch metal. Kondisyon li yo genyen ladan yo: gwo pousantaj grave, segondè selektivite (pi gran pase 4:1 pou kouch mask la ak pi gran pase 20:1 pou dielectric interlayer a), segondè inifòmite grave, bon kontwòl dimansyon kritik, pa gen okenn domaj plasma, mwens kontaminan rezidyèl, ak pa gen okenn korozyon nan metal. Metal grave anjeneral sèvi ak endiktif makonnen ekipman grave plasma.
•Aliminyòm grave: Aliminyòm se materyèl fil ki pi enpòtan nan etap nan mitan ak tounen nan fabrikasyon chip, ak avantaj ki genyen nan rezistans ki ba, depo fasil ak grave. Gravure aliminyòm anjeneral itilize plasma ki te pwodwi pa gaz klori (tankou Cl2). Aliminyòm reyaji ak klò pou pwodui klori aliminyòm temèt (AlCl3). Anplis de sa, yo ka ajoute lòt Halogen tankou SiCl4, BCl3, BBr3, CCl4, CHF3, elatriye pou retire kouch oksid la sou sifas aliminyòm pou asire grave nòmal la.
• Tungstène grave: Nan milti-kouch metal fil entèkoneksyon estrikti, tengstèn se metal prensipal la itilize pou entèrkonèksyon nan mitan seksyon nan chip la. Gaz ki baze sou fliyò oswa gaz ki baze sou klò yo ka itilize pou grave tengstèn metal, men gaz ki baze sou fliyò gen pòv selektivite pou oksid Silisyòm, pandan y ap gaz ki baze sou klò (tankou CCl4) gen pi bon selektivite. Anjeneral, nitwojèn ajoute nan gaz reyaksyon an pou jwenn yon selektivite segondè lakòl grave, epi yo ajoute oksijèn pou diminye depo kabòn. Gravure tengstèn ak gaz klò ki baze sou ka reyalize grave anisotropik ak segondè selektivite. Gaz yo itilize nan grave sèk nan tengstèn yo se sitou SF6, Ar ak O2, nan mitan ki SF6 ka dekonpoze nan plasma bay atòm fliyò ak tengstèn pou reyaksyon chimik yo pwodwi fliyò.
• Titàn nitrure grave: Nitrure Titàn, kòm yon materyèl mask difisil, ranplase tradisyonèl nitrure Silisyòm oswa mask oksid nan pwosesis la doub damas. Titàn nitrure grave se sitou itilize nan pwosesis la ouvèti mask difisil, ak pwodwi reyaksyon prensipal la se TiCl4. Selektif ant mask tradisyonèl la ak kouch dyelèktrik ba-k la pa wo, sa ki pral mennen nan aparans pwofil la ki gen fòm arc sou tèt kouch dyelèktrik ki ba-k ak ekspansyon nan lajè Groove apre grave. Espas ki genyen ant liy metal yo depoze twò piti, ki gen tandans fè flit pon oswa pann dirèk.
2. Izolan grave
Objè a nan grave izolasyon se nòmalman materyèl dyelèktrik tankou diyoksid Silisyòm oswa nitrure Silisyòm, ki lajman ki itilize yo fòme twou kontak ak twou chanèl konekte kouch sikwi diferan. Gravure dyelèktrik anjeneral sèvi ak yon graveur ki baze sou prensip la nan grave plasma kapasitivman makonnen.
• Plasma grave fim diyoksid Silisyòm: Fim diyoksid Silisyòm anjeneral grave lè l sèvi avèk gaz grave ki gen fliyò, tankou CF4, CHF3, C2F6, SF6 ak C3F8. Kabòn ki genyen nan gaz la grave ka reyaji ak oksijèn nan kouch oksid la pou pwodui byproduct CO ak CO2, kidonk retire oksijèn nan kouch oksid la. CF4 se gaz gravure ki pi souvan itilize. Lè CF4 fè kolizyon ak elektwon ki gen gwo enèji, divès kalite iyon, radikal, atòm ak radikal gratis yo pwodui. Radikal fliyò lib ka reyaji chimikman ak SiO2 ak Si pou pwodwi tetrafluoride Silisyòm (SiF4).
• Plasma grave nan fim nitrure Silisyòm: fim nitrure Silisyòm ka grave lè l sèvi avèk plasma grave ak CF4 oswa CF4 gaz melanje (ak O2, SF6 ak NF3). Pou fim Si3N4, lè plasma CF4-O2 oswa lòt plasma gaz ki gen atòm F yo itilize pou grave, pousantaj grave nan nitrure Silisyòm ka rive nan 1200Å/min, ak selektivite a grave ka osi wo ke 20:1. Pwodwi prensipal la se tetrafluorid Silisyòm temèt (SiF4) ki fasil pou ekstrè.
4. sèl kristal Silisyòm grave
Se sèl kristal Silisyòm grave sitou itilize yo fòme izolasyon tranche fon (STI). Pwosesis sa a anjeneral gen ladan yon pwosesis zouti ak yon pwosesis gravure prensipal. Pwosesis zouti a sèvi ak gaz SiF4 ak NF pou retire kouch oksid la sou sifas yon sèl kristal Silisyòm atravè bonbadman ion fò ak aksyon chimik eleman fliyò; grave prensipal la sèvi ak bromur idwojèn (HBr) kòm etchant prensipal la. Radikal brom yo dekonpoze pa HBr nan anviwònman plasma a reyaji ak Silisyòm pou fòme tetrabromid Silisyòm temèt (SiBr4), kidonk retire Silisyòm. Gravure Silisyòm kristal sèl anjeneral itilize yon machin grave plasma endiktif makonnen.
5. Polysilicon Gravure
Polysilicon grave se youn nan pwosesis kle yo ki detèmine gwosè pòtay la nan tranzistò, ak gwosè a pòtay dirèkteman afekte pèfòmans nan sikui entegre. Polysilicon grave mande pou yon bon rapò selektivite. Gaz alojene tankou klò (Cl2) anjeneral yo itilize pou reyalize grave anisotropik, epi yo gen yon bon rapò selektivite (jiska 10:1). Gaz ki baze sou brom tankou bromur idwojèn (HBr) ka jwenn yon pi wo rapò selektivite (jiska 100: 1). Yon melanj de HBr ak klò ak oksijèn ka ogmante pousantaj la grave. Pwodwi reyaksyon yo nan gaz alojene ak Silisyòm yo depoze sou flan yo jwe yon wòl pwoteksyon. Polysilicon grave anjeneral sèvi ak yon machin grave plasma endiktif makonnen.
Kit li se plasma plasman kapasitivman makonnen oswa endiktif makonnen plasma grave, chak gen pwòp avantaj inik li yo ak karakteristik teknik. Chwazi yon teknoloji grave apwopriye pa sèlman ka amelyore efikasite pwodiksyon an, men tou, asire pwodiksyon an nan pwodwi final la.
Lè poste: Nov-12-2024