Prosés etching garing biasana diwangun ku opat kaayaan dasar: saméméh etching, etching parsial, ngan etching, sarta leuwih etching. Ciri utama nyaéta laju etching, selectivity, dimensi kritis, uniformity, sarta deteksi titik tungtung.
Gambar 1 Sateuacan etching
Gambar 2 etching parsial
Gambar 3 Ngan etching
Gambar 4 Leuwih etching
(1) Laju etching: jero atawa ketebalan tina bahan etched dihapus per unit waktu.
Gambar 5 diagram laju etching
(2) Selectivity: babandingan ongkos etching bahan etching béda.
Gambar 6 diagram Selectivity
(3) Diménsi kritis: ukuran pola di wewengkon husus sanggeus etching geus réngsé.
Gambar 7 Diagram dimensi kritis
(4) Uniformity: pikeun ngukur uniformity tina dimensi etching kritis (CD), umumna dicirikeun ku peta pinuh CD, rumusna nyaéta: U = (Max-Min) / 2 * AVG.
Gambar 8 Diagram Skématik Kasaragaman
(5) Deteksi titik tungtung: Salila prosés etching, parobahan inténsitas cahaya terus dideteksi. Lamun inténsitas cahaya tangtu naek atawa turun sacara signifikan, etching ieu terminated pikeun nandaan parantosan lapisan tangtu film etching.
Gambar 9 diagram skéma titik tungtung
Dina etching garing, gas téh bungah ku frékuénsi luhur (utamana 13,56 MHz atawa 2,45 GHz). Dina tekanan 1 nepi ka 100 Pa, rata-rata jalur bébas na sababaraha milimeter ka sababaraha séntiméter. Aya tilu jinis utama etching garing:
•Etching garing fisik: partikel gancangan fisik ngagem beungeut wafer
•Etching kimiawi garing: gas meta sacara kimiawi jeung beungeut wafer
•Étsa garing fisik kimiawi: prosés étsa fisik kalawan ciri kimiawi
1. Ion beam etching
Ion beam etching (Ion Beam Etching) nyaéta prosés ngolah garing fisik anu ngagunakeun argon ion beam énergi tinggi kalawan énergi ngeunaan 1 nepi ka 3 keV pikeun irradiate beungeut bahan. Énergi pancaran ion nyababkeun kana dampak sareng ngaleungitkeun bahan permukaan. Prosés etsa nyaéta anisotropik dina kasus balok ion kajadian vertikal atawa serong. Nanging, kusabab kurangna selektivitasna, teu aya bédana anu jelas antara bahan dina tingkat anu béda. Gas dihasilkeun sarta bahan etched nu exhausted ku pompa vakum, tapi saprak produk réaksi teu gas, partikel disimpen dina wafer atawa tembok chamber.
Pikeun nyegah kabentukna partikel, gas kadua bisa diwanohkeun kana chamber nu. Gas ieu bakal ngaréaksikeun sareng ion argon sareng nyababkeun prosés étsa fisik sareng kimia. Bagian tina gas bakal meta jeung bahan permukaan, tapi ogé bakal meta jeung partikel digosok pikeun ngabentuk gas hasil samping. Ampir kabéh jenis bahan bisa etched ku metoda ieu. Alatan radiasi nangtung, maké dina témbok nangtung pisan leutik (anisotropi tinggi). Sanajan kitu, alatan selektivitas low sarta laju etching slow, prosés ieu jarang dipaké dina manufaktur semikonduktor ayeuna.
2. Plasma etching
Plasma etching nyaéta prosés étsa kimiawi mutlak, ogé katelah étsa garing kimiawi. Kauntungannana nyaéta henteu ngabalukarkeun karuksakan ion kana permukaan wafer. Kusabab spésiés aktif dina gas etching bébas mindahkeun jeung prosés etching nyaeta isotropic, metoda ieu cocog pikeun nyoplokkeun sakabéh lapisan pilem (contona, meresihan sisi tukang sanggeus oksidasi termal).
Reaktor hilir mangrupikeun jinis reaktor anu biasa dianggo pikeun etsa plasma. Dina réaktor ieu, plasma dihasilkeun ku ionisasi dampak dina médan listrik frékuénsi luhur 2.45GHz sarta dipisahkeun tina wafer.
Di wewengkon ngurangan gas, rupa partikel dihasilkeun alatan dampak na éksitasi, kaasup radikal bébas. Radikal bébas nyaéta atom atawa molekul nétral jeung éléktron teu jenuh, sahingga réaktif pisan. Dina prosés etching plasma, sababaraha gas nétral, kayaning tetrafluoromethane (CF4), anu mindeng dipaké, nu diwanohkeun ka aréa ngurangan gas pikeun ngahasilkeun spésiés aktif ku ionisasi atawa dékomposisi.
Contona, dina gas CF4, éta diasupkeun kana wewengkon ngurangan gas sarta decomposed kana radikal fluorine (F) jeung molekul karbon difluorida (CF2). Nya kitu, fluorine (F) bisa decomposed tina CF4 ku nambahkeun oksigén (O2).
2 CF4 + O2 —> 2 COF2 + 2 F2
Molekul fluorine bisa dibeulah jadi dua atom fluorine bebas dina énergi wewengkon ngurangan gas, nu masing-masing mangrupakeun radikal bébas fluorine. Kusabab unggal atom fluorine boga tujuh éléktron valénsi sarta condong ngahontal konfigurasi éléktronik tina hiji gas inert, aranjeunna sadayana pisan réaktif. Salian radikal bébas fluorine nétral, bakal aya muatan partikel kayaning CF + 4, CF + 3, CF + 2, jsb di wewengkon ngurangan gas. Salajengna, sadaya partikel ieu sareng radikal bébas diasupkeun kana kamar etching ngaliwatan tabung keramik.
Partikel nu boga muatan bisa diblokir ku gratings ékstraksi atawa recombined dina prosés ngabentuk molekul nétral pikeun ngadalikeun kabiasaan maranéhanana dina chamber etching. Radikal bébas fluorine ogé bakal ngalaman rekombinasi parsial, tapi masih cukup aktip pikeun asup ka chamber etching, meta kimiawi dina beungeut wafer sarta ngabalukarkeun stripping bahan. Partikel nétral séjén teu ilubiung dina prosés etching sarta dihakan babarengan jeung produk réaksi.
Conto film ipis nu bisa etched dina plasma etching:
• Silikon: Si + 4F—> SiF4
• Silikon dioksida: SiO2 + 4F—> SiF4 + O2
• Silicon nitride: Si3N4 + 12F—> 3SiF4 + 2N2
3. Etsa ion réaktif (RIE)
Etching ion réaktif nyaéta prosés etching kimiawi-fisik nu bisa pisan akurat ngadalikeun selectivity, profil etching, laju etching, uniformity na repeatability. Éta tiasa ngahontal profil etching isotropic sareng anisotropic sareng janten salah sahiji prosés anu paling penting pikeun ngawangun rupa-rupa film ipis dina manufaktur semikonduktor.
Salila RIE, wafer disimpen dina éléktroda frékuénsi luhur (éléktroda HF). Ngaliwatan ionisasi dampak, plasma dihasilkeun nu aya éléktron bébas jeung ion muatan positif. Lamun tegangan positif dilarapkeun ka éléktroda HF, éléktron bébas ngumpulkeun dina beungeut éléktroda sarta teu bisa ninggalkeun éléktroda deui alatan pangirut éléktron maranéhna. Ku alatan éta, éléktroda dieusi ka -1000V (tegangan bias) sahingga ion slow teu bisa nuturkeun médan listrik ngarobah gancang ka éléktroda muatan négatip.
Salila ion etching (RIE), lamun jalur bébas rata-rata ion luhur, aranjeunna pencét beungeut wafer dina arah ampir jejeg. Ku cara kieu, ion gancangan sambel kaluar bahan sarta ngabentuk réaksi kimiawi ngaliwatan etching fisik. Kusabab sidewalls gurat teu kapangaruhan, profil etch tetep anisotropic sarta maké permukaan leutik. Tapi, selektivitasna henteu luhur pisan sabab prosés étsa fisik ogé lumangsung. Sajaba ti éta, akselerasi ion ngabalukarkeun karuksakan kana beungeut wafer, nu merlukeun annealing termal pikeun ngalereskeun.
Bagian kimiawi prosés etching réngsé ku radikal bébas ngaréaksikeun jeung beungeut jeung ion fisik nganiaya bahan meh teu redeposit on wafer atawa tembok chamber, Ngahindarkeun fenomena redeposition kawas ion beam etching. Nalika ningkatkeun tekanan gas dina chamber etching, mean jalur bébas tina ion diréduksi, nu ngaronjatkeun jumlah tabrakan antara ion jeung molekul gas, sarta ion anu sumebar dina arah nu leuwih béda. Ieu ngakibatkeun etching kirang arah, sahingga prosés etching leuwih kimiawi.
Profil etch anisotropik dihontal ku cara ngabalikeun témbok sisi nalika étsa silikon. Oksigén diasupkeun kana chamber etching, dimana eta meta jeung silikon etched pikeun ngabentuk silikon dioksida, nu disimpen dina sidewalls nangtung. Alatan bombardment ion, lapisan oksida dina wewengkon horizontal dipiceun, sahingga prosés etching gurat neruskeun. Metoda ieu bisa ngadalikeun bentuk profil etch jeung steepness of sidewalls.
Laju etch dipangaruhan ku faktor-faktor sapertos tekanan, kakuatan generator HF, gas prosés, laju aliran gas saleresna sareng suhu wafer, sareng rentang variasina dijaga sahandapeun 15%. Anisotropi naek sareng ningkatkeun kakuatan HF, nurunkeun tekanan sareng nurunkeun suhu. Kasaragaman prosés etching ditangtukeun ku gas, jarak éléktroda sareng bahan éléktroda. Lamun jarak éléktroda leutik teuing, plasma teu bisa merata dispersed, hasilna non-uniformity. Ngaronjatkeun jarak éléktroda ngurangan laju etching sabab plasma disebarkeun dina volume nu leuwih gede. Karbon mangrupikeun bahan éléktroda anu dipikaresep kumargi ngahasilkeun plasma anu disaring seragam sahingga ujung wafer kapangaruhan ku cara anu sami sareng pusat wafer.
Gas prosés muterkeun hiji peran penting dina selectivity na laju etching. Pikeun silikon jeung sanyawa silikon, fluorine jeung klorin utamana dipaké pikeun ngahontal etching. Milih gas luyu, nyaluyukeun aliran gas sarta tekanan, sarta ngadalikeun parameter séjén kayaning hawa sarta kakuatan dina prosés bisa ngahontal laju etch nu dipikahoyong, selectivity, sarta uniformity. Optimasi parameter ieu biasana disaluyukeun pikeun aplikasi sareng bahan anu béda.
Prosés etching henteu dugi ka hiji gas, campuran gas, atawa parameter prosés tetep. Salaku conto, oksida asli dina polysilicon tiasa dileungitkeun heula kalayan tingkat etsa anu luhur sareng selektivitas anu rendah, sedengkeun polysilicon tiasa diukir engké kalayan selektivitas anu langkung luhur dibandingkeun lapisan anu aya dina dasarna.
———————————————————————————————————————————————— ———————————
Semicera tiasa nyayogikeunbagian grafit, lemes / karasa kaku, bagian silikon carbide,Bagian karbida silikon CVD,jeungSiC / TaC bagian coated kalawan dina 30 poé.
Upami anjeun resep kana produk semikonduktor di luhur,punten ulah ragu ngahubungan kami dina munggaran waktu.
Telepon: +86-13373889683
WhatsApp: + 86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
waktos pos: Sep-12-2024