【Semiconductor-ætsningsproces】 Salvingens sjæl underviser i ætsningsprocessen og udøvelsen af ​​ingeniører om defekte hastighedsproblemer fra 0 til 1 （CH5-CH6)

CH5. Typer og anvendelser af plasma, principper for tøretch

Typer plasma

Klassificering efter generationstilstand

DC -plasma=gas oplades mellem anoden og katoden af ​​to parallelle plader for at fremstille plasma ved at påføre en spænding.

DC plasmaopvarmning=sekundær elektronemission.

Kappe spænding=katode: 2000 + vp / anode: vp.

Sputtering eller ætsning og anden proces

Hvis en pol er en isolator → den isolerende elektrode oplades for at annullere nedbrydningsspændingen → AC -spænding er påkrævet.

RF -plasma=plasma genereres ved hjælp af radiofrekvens (RF) egenskaber, der veksler med jævne mellemrum fra positive og negative elektroder (forårsager gaskollisioner). Til sputtering eller ætsning af isolatorer.

Sammenlignet med DC -plasma er ioniseringshastigheden 10 ~ 100 gange hurtigere.

Plasma kan genereres, selvom elektroden ikke er en leder.

Når et elektrisk felt dannes af elektroder mellem to parallelle plader, er mediet (gastype) og tryk i hulrummet vigtige variabler.

Klassificering efter oprindelseskilde

Rie (reaktiv ion ætsning)=plasmakilde ved hjælp af to parallelle pladeelektroder.

Skiven anbringes på siden af ​​RF -spændingen → RIE -tilstand → danner en DC -negativ selvforspændingsspænding → for at opnå anisotropisk ætsning.

Skiven anbringes på en jordelektrode → i plasma ætsningstilstand → opnå isotropisk ætsning.

Merie=En modificeret version af RIE, der anvender et magnetfelt på plasmaområdet → øger sandsynligheden for iondannelse og opnår høj - densitetsplasma til ætsning.

Sammenlignet med Ries er ioniseringseffektiviteten højere, og processen kan betjenes ved lavt tryk.

HDP (plasma med høj densitet)=plasmagenerering og ionisk energiregulering kan kontrolleres uafhængigt.

For eksempel: ECR, TCP, ICP, spiralformet plasma.

Klassificeret som for temperaturer:

Koldt plasma=brugt i halvlederproduktion

Termisk plasma=brugt i metalskæring

Tør ætsning=Kemisk ætsning forårsaget af frie radikaler + Fysisk ætsning forårsaget af ioner

Princip

Den gas, der er involveret i den kemiske binding, indføres i hulrummet → en RF -spænding påføres til at starte generering af plasma

Gasser, der kommer ind i plasmatilstanden, aktiveres i former såsom ioner, radikaler, elektroner, atomer osv.

Frie radikaler er ætset af kemisk binding/ioner er fjernet af atomer ved fysisk kollision

Plasma ætsning=kemisk + fysisk ⇒ rie

De resterende gasser, der genereres under den kemiske bindingsproces, udledes udefra af en vakuumpumpe

CH6. Forståelse og krav til tør ætsningsmetoder

Tør ætsningsmetode

(3 → 2 → 1: Kemi, isotropi, højt tryk og lav energi / 1 → 2 → 3: Fysik, anisotropi, lavt tryk og høj energi)

1.Plasma ætsning

2.Reaktiv ion ætsning, Rie

3.Sputtering ætsning

Faktorer, der påvirker den tørre ætsningsproces

Jeg

RF -strøm ＝ påvirker plasmatæthed → Jo højere effekt, jo højere er ætsningshastigheden (hurtigere)

Substrat temp ＝ Jo højere temperatur, jo højere er ætsningshastigheden (hurtigere)

4.Process gas

5.GAS Flow ＝ Bestemmer opholdstiden for en kemisk art → Jo længere opholdstid, jo højere er ætsningshastigheden

Krav til tør ætsningsproces

1. Højt masken/filmudvælgelsesforhold

2. Anisotropi

3

4. Høj ensartethed - dens betydning øges, når skivestørrelsen øges

5. Lav skade - Efterhånden som enhedsintegrationen øges, øges betydningen af ​​lav plasmakade

6.cleanhed - udbytte - Wafer Surface Delysning forekommer under ætsning, så det er vigtigt at holde det rent

7.Mask er let at fjerne/sikkert

Effekter af carbon/fluorforhold

C/F -forholdet er relateret til mængden af ​​polymer, der genereres under plasma -ætsning, og påvirker derfor også ætsningshastigheden.

Når andelen af ​​C øges, genereres en hæmmer.

Inerte gasser som AR⁺ bruges til at fjerne inhiberingslaget i bunden af ​​mønsteret (ionbombardement ætsning) på grund af fraværet af kemiske reaktioner.

Inhiberingslaget på sidevæggen fjernes ved hjælp af O₂ eller CF₄.

Et fald i forholdet mellem F/C -gasser øger selektionsforholdet mellem SiO₂ og Si.

Det inhiberende lag induceres undertiden med vilje til at opnå anisotropisk ætsning.

• Lav f/c (højt C -indhold) → Indskud (formularer) et hæmmende lag

• Tilføjelse af H₂ → At generere HF, der fjerner F, reducerer F/C -forholdet og bremser dannelsen af ​​SIF₄, hvilket resulterer i et fald i ætsningshastighed

• "→ Forbedre SIO₂/SI -valgforholdet

• Tilstrækkelig H₂ → På grund af manglen på tilstrækkelig o₂ på Si -overfladen er Si ikke ætset ⇒ deponeret forekommer

0010-13264 5200 Tube Robot