Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү процессинде,оюутехнология татаал схемаларды калыптандыруу үчүн субстраттагы керексиз материалдарды так алып салуу үчүн колдонулган маанилүү процесс. Бул макалада эки негизги оюу технологиялары майда-чүйдөсүнө чейин тааныштырылат - сыйымдуулук менен бириктирилген плазма оюу (CCP) жана индуктивдүү түрдө бириктирилген плазма оюу (ICP), жана ар кандай материалдарды оюу боюнча алардын колдонулушун изилдөө.
Capacitively coupled плазма оюу (CCP)
Capacitively coupled plasma etching (CCP) RF чыңалуусун эки параллелдүү плита электроддоруна дал келүүчү жана DC блоктоочу конденсатор аркылуу колдонуу аркылуу ишке ашат. Эки электрод жана плазма чогуу эквиваленттүү конденсаторду түзөт. Бул процессте RF чыңалуусу электроддун жанында сыйымдуулук кабыкчасын түзөт жана чыңалуунун тез термелүүсү менен каптаманын чек арасы өзгөрөт. Электрондор бул тез өзгөрүүчү кабыкчага жеткенде, алар чагылышып, энергияга ээ болушат, бул өз кезегинде плазманы пайда кылуу үчүн газ молекулаларынын диссоциацияланышын же иондошун козгойт. CCP оюу, адатта, диэлектриктер сыяктуу жогорку химиялык байланыш энергиясы бар материалдарга колдонулат, бирок анын азыраак иштетүү ылдамдыгынан улам, ал жакшы контролду талап кылган колдонмолорго ылайыктуу.
Индуктивдүү туташкан плазмалык лейтинг (ICP)
Индуктивдүү кошулган плазмаоюу(ICP) индукцияланган магнит талаасын пайда кылуу үчүн өзгөрмө ток катушка аркылуу өтөт деген принципке негизделген. Бул магнит талаасынын таасири астында реакция камерасындагы электрондор тездетип, индукцияланган электр талаасында ылдамдата беришет, акырында реакциянын газ молекулалары менен кагылышып, молекулалар диссоциацияланып же иондолуп, плазманы пайда кылат. Бул ыкма жогорку иондошуу ылдамдыгын өндүрө алат жана плазманын тыгыздыгын жана бомбалоо энергиясын өз алдынча жөнгө салууга мүмкүндүк берет, булICP оюуКремний жана металл сыяктуу химиялык байланыш энергиясы аз материалдарга абдан ылайыктуу. Мындан тышкары, ICP технологиясы да жакшыраак бирдейликти жана оюу ылдамдыгын камсыз кылат.
1. Металл оюу
Металл оюу негизинен интерконнекттерди жана көп катмарлуу металл зымдарын иштетүү үчүн колдонулат. Анын талаптары төмөнкүлөрдү камтыйт: жогорку оюу ылдамдыгы, жогорку селективдүүлүк (маска катмары үчүн 4:1ден чоңураак жана катмар аралык диэлектрик үчүн 20:1ден чоңураак), жогорку оюктун бирдейлиги, жакшы критикалык өлчөмдү көзөмөлдөө, плазмага зыян келтирбөө, аз калдык булгоочу заттар жана металлга коррозия жок. Металл оюу, адатта, индуктивдүү туташкан плазмалык оюу жабдууларын колдонот.
•Алюминийди оюу: Алюминий чип өндүрүшүнүн орто жана арткы этаптарында эң маанилүү зым материалы болуп саналат, ал аз каршылыктын, оңой чөктүрүүнүн жана оюунун артыкчылыктары менен. Алюминийди иштетүүдө адатта хлорид газы (мисалы, Cl2) менен түзүлгөн плазма колдонулат. Алюминий хлор менен реакцияга кирип, учуучу алюминий хлориди (AlCl3) пайда болот. Мындан тышкары, SiCl4, BCl3, BBr3, CCl4, CHF3 жана башкалар сыяктуу башка галогениддер алюминий бетиндеги оксид катмарын алып салуу үчүн, нормалдуу таймашты камсыз кылуу үчүн кошулса болот.
• Вольфрам оюу: көп катмарлуу металл зым менен байланыш түзүмдөрүндө, вольфрам чиптин ортоңку бөлүгүн бириктирүү үчүн колдонулган негизги металл болуп саналат. Фтор же хлор негизиндеги газдар металл вольфрамын иштетүү үчүн колдонулушу мүмкүн, бирок фтор негизиндеги газдар кремний кычкылы үчүн начар тандалма касиетке ээ, ал эми хлор негизиндеги газдар (мисалы, CCl4) жакшыраак тандоого ээ. Азот көбүнчө реакция газына кошулат, ал эми клейдин жогорку селективдүүлүгүн алуу үчүн, ал эми көмүртектин түшүүсүн азайтуу үчүн кычкылтек кошулат. Вольфрамды хлор негизиндеги газ менен иштетүү анизотроптук оюга жана жогорку селективдүүлүккө жетише алат. Вольфрамды кургак чийүүдө колдонулган газдар негизинен SF6, Ar жана O2 болуп саналат, алардын арасында SF6 фторидди өндүрүү үчүн химиялык реакция үчүн фтор атомдорун жана вольфрамды камсыз кылуу үчүн плазмада ыдыратылышы мүмкүн.
• Титан нитридинин оюу: Титан нитриди, катуу маска материалы катары, кош дамаск процессинде салттуу кремний нитриди же кычкыл маскасын алмаштырат. Титан нитридинин оюу негизинен катуу масканы ачуу процессинде колдонулат жана негизги реакция продукты TiCl4 болуп саналат. Салттуу маска менен аз к-диэлектрдик катмардын ортосундагы селективдүүлүк жогору эмес, бул аз к-диэлектрдик катмардын үстүндө дога сымал профилдин пайда болушуна жана оюп түшүрүлгөндөн кийин оюктун туурасынын кеңейишине алып келет. Чөктүрүлгөн металл линияларынын ортосундагы аралык өтө кичинекей, бул көпүрөнүн агып кетишине же түз бузулууга жакын.
2. изолятордун оюу
Изолятордун оюу объектиси, адатта, кремний диоксиди же кремний нитриди сыяктуу диэлектрдик материалдар болуп саналат, алар ар кандай схема катмарларын туташтыруу үчүн контакт тешиктерин жана канал тешиктерин түзүү үчүн кеңири колдонулат. Диэлектрик оюу, адатта, сыйымдуулук менен бириктирилген плазманы оюп алуу принцибине негизделген очарды колдонот.
• Кремний диоксид пленкасынын плазмадан оюу: Кремнийдин диоксид пленкасы, адатта, CF4, CHF3, C2F6, SF6 жана C3F8 сыяктуу фториди камтыган офорттук газдарды колдонуу менен түшүрүлөт. Осоргуч газдын курамындагы көмүртек кычкылтек катмарындагы кычкылтек менен реакцияга кирип, CO жана CO2 кошумча продуктуларын пайда кылып, оксид катмарындагы кычкылтекти алып салышы мүмкүн. CF4 - эң көп колдонулган тешүүчү газ. CF4 жогорку энергиялуу электрондор менен кагылышканда ар кандай иондор, радикалдар, атомдор жана эркин радикалдар пайда болот. Фтор эркин радикалдары SiO2 жана Si менен химиялык реакцияга кирип, учуучу кремний тетрафторидди (SiF4) чыгара алат.
• Кремний нитридинин пленкасынын плазмадан оюу: Кремний нитридинин пленкасы CF4 же CF4 аралаш газы (O2, SF6 жана NF3 менен) менен плазмадан оюп түшүрүүнүн жардамы менен иштетилиши мүмкүн. Si3N4 пленкасы үчүн, CF4-O2 плазмасы же F атомдорун камтыган башка газ плазмасы оюу үчүн колдонулганда, кремний нитридинин оюу ылдамдыгы 1200Å/мүнөткө жетиши мүмкүн, ал эми оюу селективдүүлүгү 20:1ге чейин болушу мүмкүн. Негизги продукту учуучу кремний тетрафториди (SiF4) болуп саналат, аны алуу оңой.
4. Бир кристалл кремний оюу
Бир кристалл кремний оюу негизинен тайыз траншеялык изоляцияны (STI) түзүү үчүн колдонулат. Бул процесс, адатта, бурулуш процессин жана негизги оюу процессин камтыйт. ачылыш процесси күчтүү иондук бомбалоо жана фтор элементтеринин химиялык аракети аркылуу монокристалл кремнийдин бетиндеги оксид катмарын жок кылуу үчүн SiF4 жана NF газын колдонот; Негизги оюу бромиди суутек (HBr) негизги стимул катары колдонот. Плазма чөйрөсүндө HBr менен ажыраган бром радикалдары кремний менен реакцияга кирип, учуучу кремний тетрабромиди (SiBr4) пайда кылып, кремнийди бөлүп чыгарат. Бир кристалл кремний оюу, адатта, индуктивдүү туташкан плазмалык оюу машинасын колдонот.
5. Полисиликон оюу
Полисиликон оюу транзисторлордун дарбазасынын өлчөмүн аныктоочу негизги процесстердин бири жана дарбаза өлчөмү интегралдык микросхемалардын иштешине түздөн-түз таасир этет. Polysilicon оюу жакшы тандоо катышын талап кылат. Хлор (Cl2) сыяктуу галогендик газдар, адатта, анизотроптук оюлоого жетүү үчүн колдонулат жана жакшы тандоо катышына ээ (10:1ге чейин). Бромдун негизиндеги газдар, мисалы, бром суутек (HBr) жогорку тандалма катышын (100:1ге чейин) ала алат. Хлор жана кычкылтек менен HBr аралашмасы оюу ылдамдыгын жогорулатат. Галоген газынын жана кремнийдин реакция продуктылары коргоочу ролду ойноо үчүн капталдарга жайгаштырылат. Полисиликон оюгу, адатта, индуктивдүү туташкан плазмалык оюу машинасын колдонот.
Бул сыйымдуулук менен бириктирилген плазма оюубу же индуктивдүү кошулган плазма оюубу, ар биринин өзүнүн уникалдуу артыкчылыктары жана техникалык мүнөздөмөлөрү бар. Ылайыктуу оюу технологиясын тандоо өндүрүштүн натыйжалуулугун гана эмес, акыркы продуктунун түшүмүн да камсыздай алат.
Посттун убактысы: Ноябр-12-2024