One Introduction
Jetkanje u procesu proizvodnje integriranog kola dijeli se na:
-Mokro graviranje;
-Suvo graviranje.
U ranim danima, mokro jetkanje je bilo široko korišteno, ali zbog svojih ograničenja u kontroli širine linije i usmjerenosti jetkanja, većina procesa nakon 3 μm koristi suho jetkanje. Mokro jetkanje se koristi samo za uklanjanje određenih posebnih slojeva materijala i čišćenje ostataka.
Suvo jetkanje se odnosi na proces upotrebe plinovitih kemijskih jetkača za reakciju s materijalima na pločici kako bi se uklonio dio materijala koji treba ukloniti i formirali hlapljivi produkti reakcije, koji se zatim ekstrahiraju iz reakcione komore. Nagrizanje se obično generiše direktno ili indirektno iz plazme gasa za jetkanje, pa se suvo jetkanje naziva i plazma jetkanjem.
1.1 Plazma
Plazma je gas u slabo jonizovanom stanju formiran užarenim pražnjenjem gasa za jetkanje pod dejstvom spoljašnjeg elektromagnetnog polja (kao što je generisano napajanjem radio frekvencije). Uključuje elektrone, ione i neutralne aktivne čestice. Među njima, aktivne čestice mogu direktno hemijski reagovati sa ugraviranim materijalom kako bi se postiglo jetkanje, ali ova čista hemijska reakcija se obično dešava samo u veoma malom broju materijala i nije usmerena; kada ioni imaju određenu energiju, mogu se nagrizati direktnim fizičkim raspršivanjem, ali brzina jetkanja ove čiste fizičke reakcije je izuzetno niska i selektivnost je vrlo loša.
Većina plazma jetkanja je završena uz istovremeno učešće aktivnih čestica i jona. U ovom procesu, ionsko bombardiranje ima dvije funkcije. Jedan je uništavanje atomskih veza na površini urezanog materijala, čime se povećava brzina kojom neutralne čestice reaguju s njim; drugi je da se otkinu produkti reakcije taloženi na reakcijskom međuprostoru kako bi se omogućilo nagrizanju da u potpunosti kontaktira površinu ugraviranog materijala, tako da se jetkanje nastavi.
Reakcioni proizvodi taloženi na bočnim zidovima urezane strukture ne mogu se efikasno ukloniti usmerenim ionskim bombardovanjem, čime se blokira nagrizanje bočnih zidova i formira anizotropno jetkanje.
Drugi proces graviranja
2.1 Mokro nagrizanje i čišćenje
Mokro jetkanje je jedna od najranijih tehnologija korištenih u proizvodnji integriranih kola. Iako je većina procesa mokrog jetkanja zamijenjena anizotropnim suhim jetkanjem zbog izotropnog jetkanja, ono i dalje igra važnu ulogu u čišćenju nekritičnih slojeva većih veličina. Naročito kod jetkanja ostataka uklanjanja oksida i epidermalnog uklanjanja, efikasnije je i ekonomičnije od suhog jetkanja.
Predmeti mokrog jetkanja uglavnom uključuju silicijum oksid, silicijum nitrid, monokristalni silicijum i polikristalni silicijum. Mokro jetkanje silicijum oksida obično koristi fluorovodoničnu kiselinu (HF) kao glavni hemijski nosač. Kako bi se poboljšala selektivnost, u procesu se koristi razrijeđena fluorovodična kiselina puferirana amonijum fluoridom. Kako bi se održala stabilnost pH vrijednosti, može se dodati mala količina jake kiseline ili drugih elemenata. Dopirani silicijum oksid se lakše korodira od čistog silicijum oksida. Mokro hemijsko skidanje uglavnom se koristi za uklanjanje fotorezista i tvrde maske (silicijum nitrida). Vruća fosforna kiselina (H3PO4) je glavna hemijska tečnost koja se koristi za mokro hemijsko uklanjanje za uklanjanje silicijum nitrida i ima dobru selektivnost za silicijum oksid.
Mokro čišćenje je slično mokrom jetkanju i uglavnom uklanja zagađivače na površini silicijumskih pločica putem hemijskih reakcija, uključujući čestice, organsku materiju, metale i okside. Uobičajeno mokro čišćenje je vlažna hemijska metoda. Iako kemijsko čišćenje može zamijeniti mnoge metode mokrog čišćenja, ne postoji metoda koja u potpunosti može zamijeniti mokro čišćenje.
Uobičajene hemikalije za mokro čišćenje uključuju sumpornu kiselinu, hlorovodoničnu kiselinu, fluorovodoničnu kiselinu, fosfornu kiselinu, vodikov peroksid, amonijum hidroksid, amonijum fluorid, itd. U praktičnim primenama, jedna ili više hemikalija se mešaju sa dejonizovanom vodom u određenom omjeru prema potrebi da se formiraju rastvor za čišćenje, kao što su SC1, SC2, DHF, BHF, itd.
Čišćenje se često koristi u procesu prije nanošenja oksidnog filma, jer se priprema oksidnog filma mora obaviti na apsolutno čistoj površini silikonske pločice. Uobičajeni proces čišćenja silikonskih pločica je sljedeći:
2.2 Suvo nagrizanje and Cleaning
2.2.1 Suvo nagrizanje
Suvo jetkanje u industriji uglavnom se odnosi na jetkanje plazmom, koje koristi plazmu sa povećanom aktivnošću za jetkanje specifičnih supstanci. Sistem opreme u velikim proizvodnim procesima koristi niskotemperaturnu neravnotežnu plazmu.
Plazma jetkanje uglavnom koristi dva načina pražnjenja: kapacitivno spojeno pražnjenje i induktivno spojeno pražnjenje
U režimu kapacitivno spregnutog pražnjenja: plazma se generiše i održava u dva paralelna pločasta kondenzatora pomoću eksternog napajanja radio frekvencije (RF). Pritisak gasa je obično nekoliko militora do desetina militora, a brzina jonizacije je manja od 10-5. U načinu induktivno spregnutog pražnjenja: općenito pri nižem tlaku plina (desetine militora), plazma se stvara i održava induktivno spregnutom ulaznom energijom. Brzina jonizacije je obično veća od 10-5, pa se naziva i plazma visoke gustine. Izvori plazme visoke gustine se takođe mogu dobiti putem elektronske ciklotronske rezonancije i ciklotronskog talasnog pražnjenja. Plazma visoke gustine može optimizirati brzinu jetkanja i selektivnost procesa jetkanja, dok istovremeno smanjuje oštećenje jetkanja nezavisnom kontrolom protoka jona i energije jonskog bombardiranja putem vanjskog RF ili mikrovalnog napajanja i RF napajanja na podlogu.
Proces suhog jetkanja je sljedeći: plin za jetkanje se ubrizgava u vakuumsku reakcionu komoru, a nakon što se tlak u reakcionoj komori stabilizira, plazma se generiše radiofrekventnim užarenim pražnjenjem; nakon udara elektrona velike brzine, on se raspada da bi proizveo slobodne radikale, koji difundiraju na površinu supstrata i bivaju adsorbirani. Pod djelovanjem ionskog bombardiranja, adsorbirani slobodni radikali reagiraju s atomima ili molekulama na površini supstrata i formiraju plinovite nusproizvode, koji se ispuštaju iz reakcione komore. Proces je prikazan na sljedećoj slici:
Procesi suhog graviranja mogu se podijeliti u sljedeće četiri kategorije:
(1)Fizičko nagrizanje: Uglavnom se oslanja na energetske jone u plazmi da bombarduju površinu ugraviranog materijala. Broj raspršenih atoma ovisi o energiji i kutu upadnih čestica. Kada energija i kut ostaju nepromijenjeni, brzina raspršivanja različitih materijala obično se razlikuje samo 2 do 3 puta, tako da nema selektivnosti. Proces reakcije je uglavnom anizotropan.
(2)Hemijsko jetkanje: Plazma daje atome i molekule za jetkanje u gasnoj fazi, koji hemijski reaguju sa površinom materijala i proizvode isparljive gasove. Ova čisto hemijska reakcija ima dobru selektivnost i pokazuje izotropne karakteristike bez uzimanja u obzir strukture rešetke.
Na primjer: Si (čvrsto) + 4F → SiF4 (gasovito), fotorezist + O (gasovito) → CO2 (gasovito) + H2O (gasovito)
(3)Jetkanje vođeno jonskom energijom: Joni su i čestice koje uzrokuju nagrizanje i čestice koje nose energiju. Efikasnost jetkanja takvih čestica koje nose energiju je više od jednog reda veličine veća od one jednostavnog fizičkog ili hemijskog jetkanja. Među njima, optimizacija fizičkih i hemijskih parametara procesa je srž kontrole procesa jetkanja.
(4)Kompozitno jetkanje sa ionskom barijerom: Uglavnom se odnosi na stvaranje zaštitnog sloja polimerne barijere od strane kompozitnih čestica tokom procesa jetkanja. Plazmi je potreban takav zaštitni sloj kako bi se spriječila reakcija nagrizanja bočnih zidova tokom procesa jetkanja. Na primjer, dodavanje C u Cl i Cl2 jetkanje može proizvesti sloj jedinjenja hlorougljika tokom jetkanja kako bi se zaštitile bočne stijenke od jetkanja.
2.2.1 Kemijsko čišćenje
Kemijsko čišćenje se uglavnom odnosi na čišćenje plazmom. Joni u plazmi se koriste za bombardiranje površine koju treba očistiti, a atomi i molekuli u aktiviranom stanju stupaju u interakciju s površinom koja se čisti, kako bi se uklonio i pepeo fotorezist. Za razliku od suhog jetkanja, procesni parametri kemijskog čišćenja obično ne uključuju usmjerenu selektivnost, tako da je dizajn procesa relativno jednostavan. U velikim proizvodnim procesima, gasovi na bazi fluora, kiseonik ili vodonik se uglavnom koriste kao glavni deo reakcione plazme. Osim toga, dodavanje određene količine argon plazme može poboljšati efekat ionskog bombardiranja, čime se poboljšava efikasnost čišćenja.
U procesu kemijskog čišćenja plazmom obično se koristi metoda daljinske plazme. To je zato što se u procesu čišćenja nadamo da će se smanjiti učinak bombardiranja jona u plazmi kako bi se kontrolirala šteta uzrokovana jonskim bombardiranjem; a pojačana reakcija hemijskih slobodnih radikala može poboljšati efikasnost čišćenja. Daljinska plazma može koristiti mikrovalne pećnice za stvaranje stabilne plazme visoke gustine izvan reakcione komore, stvarajući veliki broj slobodnih radikala koji ulaze u reakcionu komoru kako bi se postigla reakcija potrebna za čišćenje. Većina izvora gasa za hemijsko čišćenje u industriji koristi gasove na bazi fluora, kao što je NF3, a više od 99% NF3 se razlaže u mikrotalasnoj plazmi. Gotovo da nema efekta jonskog bombardiranja u procesu kemijskog čišćenja, tako da je korisno zaštititi silikonsku pločicu od oštećenja i produžiti vijek trajanja reakcione komore.
Tri opreme za mokro nagrizanje i čišćenje
3.1 Mašina za čišćenje vafla u obliku rezervoara
Mašina za čišćenje pločica u obliku korita uglavnom se sastoji od modula prijenosa prijenosne kutije s prednjim otvaranjem, modula prijenosa za utovar/istovar pločica, modula za usisavanje izduvnog zraka, modula spremnika za kemijsku tekućinu, modula spremnika za deioniziranu vodu, spremnika za sušenje modul i upravljački modul. Može očistiti više kutija vafla u isto vrijeme i može postići sušenje i sušenje vafla.
3.2 Trench Wafer Etcher
3.3 Oprema za mokru obradu pojedinačnih pločica
Prema različitim namjenama procesa, oprema za mokri proces s jednom pločicom može se podijeliti u tri kategorije. Prva kategorija je oprema za čišćenje pojedinačnih pločica, čiji ciljevi čišćenja uključuju čestice, organsku materiju, prirodni oksidni sloj, metalne nečistoće i druge zagađivače; druga kategorija je oprema za čišćenje pojedinačnih vafla, čija je glavna svrha procesa uklanjanje čestica na površini vafla; treća kategorija je oprema za jetkanje pojedinačnih pločica, koja se uglavnom koristi za uklanjanje tankih filmova. Prema različitim namjenama procesa, oprema za jetkanje pojedinačnih pločica može se podijeliti u dvije vrste. Prvi tip je oprema za blago jetkanje, koja se uglavnom koristi za uklanjanje slojeva oštećenja površinskog filma uzrokovanih visokoenergetskom ionskom implantacijom; drugi tip je oprema za uklanjanje žrtvenog sloja, koja se uglavnom koristi za uklanjanje barijernih slojeva nakon stanjivanja pločica ili hemijskog mehaničkog poliranja.
Iz perspektive ukupne arhitekture mašine, osnovna arhitektura svih tipova opreme za mokri proces sa jednom pločicom je slična, uglavnom se sastoji od šest delova: glavnog okvira, sistema za prenos pločice, modula komore, modula za snabdevanje i prenos hemijske tečnosti, softverskog sistema. i elektronski upravljački modul.
3.4 Oprema za čišćenje jedne pločice
Oprema za čišćenje pojedinačnih pločica dizajnirana je na osnovu tradicionalne RCA metode čišćenja, a njena svrha procesa je čišćenje čestica, organske tvari, prirodnog oksidnog sloja, metalnih nečistoća i drugih zagađivača. Što se tiče primjene procesa, oprema za čišćenje jedne pločice trenutno se široko koristi u prednjim i pozadinskim procesima proizvodnje integriranih kola, uključujući čišćenje prije i nakon formiranja filma, čišćenje nakon jetkanja plazmom, čišćenje nakon ionske implantacije, čišćenje nakon kemijske primjene mehaničko poliranje i čišćenje nakon taloženja metala. Osim za visokotemperaturni proces fosforne kiseline, oprema za čišćenje pojedinačnih pločica u osnovi je kompatibilna sa svim procesima čišćenja.
3.5 Oprema za jetkanje jedne pločice
Procesna svrha opreme za jetkanje pojedinačnih pločica je uglavnom jetkanje tankim filmom. Prema namjeni procesa, može se podijeliti u dvije kategorije, a to su oprema za lagano jetkanje (koja se koristi za uklanjanje sloja oštećenja površinskog filma uzrokovanog visokoenergetskom ionskom implantacijom) i oprema za uklanjanje žrtvovanog sloja (koristi se za uklanjanje barijere nakon pločice stanjivanje ili hemijsko mehaničko poliranje). Materijali koje je potrebno ukloniti u procesu uglavnom uključuju silicijum, silicijum oksid, silicijum nitrid i slojeve metalnog filma.
Četiri opreme za suho nagrizanje i čišćenje
4.1 Klasifikacija opreme za jetkanje plazmom
Pored opreme za jetkanje ionskim raspršivanjem koja je bliska čistoj fizičkoj reakciji i opreme za degumiranje koja je bliska čistoj hemijskoj reakciji, jetkanje plazmom se može grubo podijeliti u dvije kategorije prema različitim tehnologijama proizvodnje i kontrole plazme:
-Capacitively Coupled Plasma (CCP) graviranje;
- Induktivno spregnuta plazma (ICP) jetkanje.
4.1.1 CCP
Kapacitivno spregnuta plazma jetkanje služi za povezivanje izvora napajanja radio frekvencijom na jednu ili obje gornje i donje elektrode u reakcionoj komori, a plazma između dvije ploče formira kondenzator u pojednostavljenom ekvivalentnom kolu.
Postoje dvije najranije takve tehnologije:
Jedno je rano plazma graviranje, koje povezuje RF napajanje na gornju elektrodu, a donja elektroda na kojoj se nalazi pločica je uzemljena. Budući da plazma generirana na ovaj način neće formirati dovoljno debeo jonski omotač na površini pločice, energija ionskog bombardiranja je niska i obično se koristi u procesima poput jetkanja silikona koji koriste aktivne čestice kao glavni nagrizač.
Drugi je rano reaktivno ionsko jetkanje (RIE), koje povezuje RF napajanje sa donjom elektrodom na kojoj se nalazi pločica i uzemljuje gornju elektrodu sa većom površinom. Ova tehnologija može formirati deblji jonski omotač, koji je pogodan za procese dielektričnog jetkanja koji zahtijevaju veću energiju jona za sudjelovanje u reakciji. Na osnovu ranog reaktivnog ionskog jetkanja, jednosmjerno magnetsko polje okomito na RF električno polje se dodaje kako bi se formirao ExB drift, što može povećati mogućnost sudara elektrona i čestica plina, čime se efektivno poboljšava koncentracija plazme i brzina jetkanja. Ovo jetkanje se naziva reaktivno ionsko jetkanje pojačano magnetnim poljem (MERIE).
Gore navedene tri tehnologije imaju zajednički nedostatak, a to je da se koncentracija plazme i njena energija ne mogu kontrolisati odvojeno. Na primjer, da bi se povećala brzina jetkanja, metoda povećanja RF snage može se koristiti za povećanje koncentracije plazme, ali će povećana RF snaga neminovno dovesti do povećanja energije jona, što će uzrokovati oštećenje uređaja na oblatnu. U protekloj deceniji, tehnologija kapacitivnog spajanja usvojila je dizajn višestrukih RF izvora, koji su povezani na gornju i donju elektrodu respektivno ili obe na donju elektrodu.
Odabirom i usklađivanjem različitih RF frekvencija, površina elektrode, razmak, materijali i drugi ključni parametri su međusobno usklađeni, koncentracija u plazmi i energija jona mogu se razdvojiti što je više moguće.
4.1.2 ICP
Jetkanje induktivno spregnutom plazmom je postavljanje jednog ili više setova zavojnica povezanih na napajanje radio frekvencijom na ili oko reakcione komore. Izmjenično magnetsko polje koje stvara struja radio frekvencije u zavojnici ulazi u reakcionu komoru kroz dielektrični prozor da ubrza elektrone, stvarajući tako plazmu. U pojednostavljenom ekvivalentnom kolu (transformatoru), zavojnica je induktivitet primarnog namotaja, a plazma induktivitet sekundarnog namotaja.
Ova metoda spajanja može postići koncentraciju u plazmi koja je više od jednog reda veličine veća od kapacitivnog spajanja pri niskom tlaku. Osim toga, drugi RF izvor napajanja je povezan na lokaciju wafer-a kao izvor napajanja da bi se osigurala energija ionskog bombardiranja. Prema tome, koncentracija jona ovisi o izvoru napajanja zavojnice, a energija jona ovisi o izvoru napajanja zavojnice, čime se postiže temeljitije razdvajanje koncentracije i energije.
4.2 Oprema za jetkanje plazmom
Gotovo svi jetkači u suhom jetkanju direktno ili indirektno nastaju iz plazme, pa se suho jetkanje često naziva plazma jetkanjem. Plazma jetkanje je vrsta jetkanja plazmom u širem smislu. U dva rana dizajna reaktora sa ravnim pločama, jedan je uzemljenje ploče na kojoj se nalazi pločica, a druga ploča je povezana sa RF izvorom; drugi je suprotan. U prethodnom dizajnu, površina uzemljene ploče je obično veća od površine ploče spojene na RF izvor, a pritisak plina u reaktoru je visok. Jonski omotač koji se formira na površini pločice je vrlo tanak i čini se da je pločica "uronjena" u plazmu. Jetkanje se uglavnom završava kemijskom reakcijom između aktivnih čestica u plazmi i površine ugraviranog materijala. Energija jonskog bombardovanja je veoma mala, a njeno učešće u jetkanju je veoma malo. Ovaj dizajn se naziva režim plazma jetkanja. U drugom dizajnu, pošto je stepen učešća ionskog bombardovanja relativno velik, to se naziva reaktivnim ionskim jetkanjem.
4.3 Oprema za reaktivno ionsko jetkanje
Reaktivno ionsko jetkanje (RIE) se odnosi na proces jetkanja u kojem aktivne čestice i nabijeni ioni sudjeluju u procesu istovremeno. Među njima, aktivne čestice su uglavnom neutralne čestice (poznate i kao slobodni radikali), s visokom koncentracijom (oko 1% do 10% koncentracije plina), koje su glavne komponente jetkača. Proizvodi proizvedeni hemijskom reakcijom između njih i ugraviranog materijala se ili isparavaju i direktno ekstrahuju iz reakcione komore, ili se akumuliraju na ugraviranoj površini; dok su nabijeni ioni u nižoj koncentraciji (10-4 do 10-3 koncentracije plina), a ubrzavaju se električnim poljem jonskog omotača formiranog na površini pločice da bombardiraju urezanu površinu. Postoje dvije glavne funkcije nabijenih čestica. Jedan je da se uništi atomska struktura urezanog materijala, čime se ubrzava brzina kojom aktivne čestice reaguju s njim; drugi je bombardiranje i uklanjanje nakupljenih produkata reakcije tako da ugravirani materijal bude u punom kontaktu sa aktivnim česticama, tako da se jetkanje nastavi.
Budući da ioni ne učestvuju direktno u reakciji jetkanja (ili imaju vrlo mali udio, kao što je uklanjanje fizičkog bombardiranja i direktno hemijsko jetkanje aktivnih jona), strogo govoreći, gornji proces jetkanja treba nazvati jetkanjem uz pomoć jona. Naziv reaktivno ionsko jetkanje nije tačan, ali se i danas koristi. Najranija RIE oprema puštena je u upotrebu 1980-ih. Zbog upotrebe jednog RF napajanja i relativno jednostavnog dizajna reakcione komore, ima ograničenja u pogledu brzine nagrizanja, uniformnosti i selektivnosti.
4.4 Oprema za reaktivno ionsko jetkanje s pojačanim magnetnim poljem
MERIE (Magnetically Enhanced Reactive Ion Etching) uređaj je uređaj za nagrizanje koji je napravljen dodavanjem jednosmjernog magnetnog polja na RIE uređaj s ravnim panelom i namijenjen je za povećanje brzine jetkanja.
MERIE oprema je puštena u upotrebu u velikim razmjerima 1990-ih, kada je oprema za jetkanje jedne pločice postala glavna oprema u industriji. Najveći nedostatak MERIE opreme je taj što će nehomogenost koncentracije plazme u prostornoj distribuciji uzrokovana magnetnim poljem dovesti do strujnih ili naponskih razlika u uređaju integriranog kola, uzrokujući na taj način oštećenje uređaja. Budući da je ovo oštećenje uzrokovano trenutnom nehomogenošću, rotacija magnetnog polja ga ne može eliminirati. Kako se veličina integriranih kola nastavlja smanjivati, oštećenje njihovih uređaja postaje sve osjetljivije na nehomogenost plazme, a tehnologija povećanja brzine jetkanja povećanjem magnetnog polja postepeno je zamijenjena tehnologijom planarnog reaktivnog ionskog jetkanja s više RF napajanja, koja je, kapacitivno spregnuta tehnologija jetkanja plazme.
4.5 Kapacitivno spregnuta oprema za jetkanje plazmom
Oprema za jetkanje kapacitivno spregnutom plazmom (CCP) je uređaj koji stvara plazmu u reakcionoj komori putem kapacitivnog spajanja primjenom napajanja radio frekvencijom (ili DC) na ploču elektrode i koristi se za jetkanje. Njegov princip jetkanja je sličan onome kod opreme za reaktivno ionsko jetkanje.
Pojednostavljeni šematski dijagram opreme za jetkanje CCP prikazan je ispod. Uglavnom koristi dva ili tri RF izvora različitih frekvencija, a neki koriste i DC napajanje. Frekvencija RF napajanja je 800kHz~162MHz, a najčešće se koriste 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz i 60MHz. RF izvori napajanja sa frekvencijom od 2MHz ili 4MHz obično se nazivaju niskofrekventni RF izvori. Uglavnom su spojeni na donju elektrodu na kojoj se nalazi pločica. Oni su efikasniji u kontroli energije jona, pa se nazivaju i izvori napajanja sa pristrasnošću; RF izvori napajanja sa frekvencijom iznad 27MHz nazivaju se visokofrekventni RF izvori. Mogu se spojiti na gornju ili donju elektrodu. Oni su efikasniji u kontroli koncentracije u plazmi, pa se nazivaju i izvori napajanja. 13MHz RF napajanje je u sredini i općenito se smatra da ima obje gore navedene funkcije, ali je relativno slabije. Imajte na umu da iako se koncentracija i energija u plazmi mogu podesiti unutar određenog raspona snagom RF izvora različitih frekvencija (tzv. decoupling efekt), zbog karakteristika kapacitivnog spajanja, one se ne mogu podešavati i kontrolirati potpuno neovisno.
Energetska distribucija jona ima značajan uticaj na detaljne performanse jetkanja i oštećenja uređaja, tako da je razvoj tehnologije za optimizaciju distribucije energije jona postao jedna od ključnih tačaka napredne opreme za jetkanje. Trenutno, tehnologije koje se uspješno koriste u proizvodnji uključuju multi-RF hibridni pogon, DC superpoziciju, RF u kombinaciji sa DC impulsnim pristrasnošću i sinhroni impulsni RF izlaz bias napajanja i izvora napajanja.
CCP oprema za jetkanje jedna je od dvije najraširenije vrste opreme za jetkanje plazmom. Uglavnom se koristi u procesu jetkanja dielektričnih materijala, kao što su jetkanje bočne strane vrata i tvrde maske u prednjoj fazi procesa logičkog čipa, jetkanje kontaktnih rupa u srednjoj fazi, jetkanje mozaika i aluminijskih jastučića u zadnjoj fazi, kao i jetkanje dubokih rovova, dubokih rupa i rupa za kontakte ožičenja u procesu 3D flash memorije (uzimanje silicijum nitrida/silicijuma oksidna struktura kao primjer).
Postoje dva glavna izazova i pravca poboljšanja sa kojima se suočava oprema za graviranje CCP. Prvo, u primjeni ekstremno visoke energije jona, sposobnost graviranja struktura visokog omjera stranica (kao što je graviranje rupa i žljebova 3D fleš memorije zahtijeva omjer veći od 50:1). Trenutni metod povećanja snage prednapona za povećanje energije jona koristi RF izvore napajanja do 10.000 vati. S obzirom na veliku količinu proizvedene topline, tehnologiju hlađenja i kontrole temperature reakcione komore potrebno je kontinuirano poboljšavati. Drugo, potrebno je napraviti napredak u razvoju novih plinova za jetkanje kako bi se fundamentalno riješio problem sposobnosti jetkanja.
4.6 Induktivno spojena oprema za jetkanje plazmom
Oprema za jetkanje s induktivno spregnutom plazmom (ICP) je uređaj koji spaja energiju izvora energije radio frekvencije u reakcionu komoru u obliku magnetskog polja preko induktorske zavojnice, čime se stvara plazma za jetkanje. Njegov princip jetkanja također pripada generaliziranom reaktivnom ionskom jetkanju.
Postoje dvije glavne vrste dizajna izvora plazme za ICP opremu za jetkanje. Jedna je tehnologija spregnute transformatorske plazme (TCP) koju je razvila i proizvela Lam Research. Njegov induktorski kalem je postavljen na ravninu dielektričnog prozora iznad reakcione komore. RF signal od 13,56MHz stvara naizmjenično magnetno polje u zavojnici koje je okomito na dielektrični prozor i radijalno se divergira sa osom zavojnice kao središtem.
Magnetno polje ulazi u reakcijsku komoru kroz dielektrični prozor, a naizmjenično magnetno polje stvara naizmjenično električno polje paralelno s dielektričnim prozorom u reakcionoj komori, čime se postiže disocijacija plina za jetkanje i stvara plazma. Budući da se ovaj princip može shvatiti kao transformator sa induktorskom zavojnicom kao primarnim namotom i plazmom u reakcionoj komori kao sekundarnim namotom, ICP jetkanje je nazvano po ovome.
Glavna prednost TCP tehnologije je da se struktura lako povećava. Na primjer, od pločice od 200 mm do pločice od 300 mm, TCP može održati isti efekat jetkanja jednostavnim povećanjem veličine zavojnice.
Drugi dizajn izvora plazme je tehnologija odvojenog izvora plazme (DPS) koju je razvila i proizvela Applied Materials, Inc. iz Sjedinjenih Država. Njegova induktorska zavojnica je trodimenzionalno namotana na hemisferni dielektrični prozor. Princip generisanja plazme je sličan gore pomenutoj TCP tehnologiji, ali je efikasnost disocijacije gasa relativno visoka, što pogoduje dobijanju veće koncentracije u plazmi.
Budući da je efikasnost induktivnog spajanja za stvaranje plazme veća od one kod kapacitivnog spajanja, a plazma se uglavnom stvara u području blizu dielektričnog prozora, njena koncentracija u plazmi je u osnovi određena snagom izvora napajanja spojenog na induktor. kalem, a energija jona u jonskom omotaču na površini pločice je u osnovi određena snagom napajanja prednapona, tako da koncentracija i energija joni se mogu nezavisno kontrolisati, čime se postiže razdvajanje.
ICP oprema za jetkanje je jedna od dvije najraširenije vrste opreme za jetkanje plazmom. Uglavnom se koristi za jetkanje silicijumskih plitkih rovova, germanijuma (Ge), polisilicijumskih struktura vrata, metalnih konstrukcija vrata, napetog silicijuma (Strained-Si), metalnih žica, metalnih jastučića (Pads), mozaičkih jedkanih metalnih tvrdih maski i više procesa u tehnologija višestrukog snimanja.
Pored toga, sa porastom trodimenzionalnih integrisanih kola, CMOS senzora slike i mikro-elektro-mehaničkih sistema (MEMS), kao i naglim porastom primene silikonskih prolaza (TSV), kosih rupa velikih dimenzija i duboko silikonsko jetkanje s različitim morfologijama, mnogi proizvođači su lansirali opremu za graviranje razvijenu posebno za ove primjene. Njegove karakteristike su velika dubina jetkanja (desetine ili čak stotine mikrona), tako da uglavnom radi pod visokim protokom gasa, visokim pritiskom i uslovima velike snage.
—————————————————————————————————————————————————— ————————————
Semicera može pružitigrafitnih dijelova, mekani/čvrsti filc, dijelovi od silicijum karbida, CVD dijelovi od silicijum karbida, iDijelovi obloženi SiC/TaCsa za 30 dana.
Ako ste zainteresovani za gore navedene poluprovodničke proizvode,molimo ne ustručavajte se kontaktirati nas prvi put.
Tel: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Vrijeme objave: 31.08.2024