ደረቅ ማሳከክ ሂደት

ደረቅ የማሳከክ ሂደት ብዙውን ጊዜ አራት ዋና ዋና ሁኔታዎችን ያጠቃልላል-ከመታከክ በፊት ፣ ከፊል ማሳከክ ፣ ማሳከክ ብቻ እና ከመጠን በላይ። ዋናዎቹ ባህሪያት የማሳከክ መጠን፣ መራጭነት፣ ወሳኝ ልኬት፣ ተመሳሳይነት እና የመጨረሻ ነጥብ መለየት ናቸው።

 ምስል 1 ከመታተሙ በፊት

ምስል 2 ከፊል ማሳከክ

ምስል 3 ልክ መሳል

ምስል 4 ከመጠን በላይ ማሳለጥ

(1) የማሳከክ መጠን፡ የተቀረጸው ነገር ጥልቀት ወይም ውፍረት በአንድ ክፍል ጊዜ ይወገዳል።

ምስል 5 የማሳከክ መጠን ንድፍ

(2) መራጭነት፡-የተለያዩ የማሳከሚያ ቁሳቁሶች የማሳከክ መጠኖች ጥምርታ።

ምስል 6 የመራጭነት ንድፍ

(3) ወሳኝ ልኬት፡ ማሳከክ ከተጠናቀቀ በኋላ በተወሰነ ቦታ ላይ ያለው የንድፍ መጠን።

ምስል 7 ወሳኝ ልኬት ንድፍ

(4) ወጥነት፡ የወሳኙን ኢቺንግ ልኬት (ሲዲ) ተመሳሳይነት ለመለካት፣ በአጠቃላይ በሲዲ ሙሉ ካርታ የሚታወቅ፣ ቀመሩ፡- U=(Max-Min)/2*AVG ነው።

ምስል 8 ወጥነት ያለው ንድፍ ንድፍ

(5) የመጨረሻ ነጥብ ማወቂያ፡- በማሳከክ ሂደት ውስጥ፣የብርሃን ጥንካሬ ለውጥ ያለማቋረጥ ተገኝቷል። አንድ የተወሰነ የብርሃን መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ሲጨምር ወይም ሲወድቅ, የተወሰነውን የፊልም ግርዶሽ ማጠናቀቅን ለማመልከት ማከሚያው ይቋረጣል.

ምስል 9 የመጨረሻ ነጥብ ንድፍ ንድፍ

በደረቅ ማሳከክ, ጋዝ በከፍተኛ ድግግሞሽ (በዋነኝነት 13.56 ሜኸር ወይም 2.45 GHz) ይደሰታል. ከ 1 እስከ 100 ፒኤኤ ባለው ግፊት, አማካይ የነጻ መንገድ ከብዙ ሚሊሜትር እስከ ብዙ ሴንቲሜትር ነው. ሶስት ዋና ዋና የደረቅ ማሳከክ ዓይነቶች አሉ-

•አካላዊ ደረቅ ማሳከክ: የተጣደፉ ቅንጣቶች በአካል የቫፈርን ወለል ይለብሳሉ

•የኬሚካል ደረቅ ማሳከክጋዝ ከዋፈር ወለል ጋር በኬሚካላዊ ምላሽ ይሰጣል

•የኬሚካል አካላዊ ደረቅ ማሳከክበኬሚካላዊ ባህሪያት አካላዊ ማሳከክ ሂደት

1. Ion beam etching

Ion beam etching (Ion Beam Etching) የቁሳቁስን ወለል ለማብራት ከ1 እስከ 3 ኪሎ ቮልት የሚደርስ ሃይል ያለው ከፍተኛ ሃይል ያለው የአርጎን ion ጨረር የሚጠቀም አካላዊ ደረቅ ሂደት ነው። የ ion ጨረሩ ኃይል ተጽእኖውን እንዲነካ እና የላይኛውን ቁሳቁስ ያስወግዳል. የማሳከክ ሂደቱ በአቀባዊ ወይም በግድ ion ጨረሮች ላይ አኒሶትሮፒክ ነው. ነገር ግን, በተመረጡት እጥረት ምክንያት, በተለያየ ደረጃ በሚገኙ ቁሳቁሶች መካከል ግልጽ የሆነ ልዩነት የለም. የተፈጠሩት ጋዞች እና የተቀረጹ ቁሳቁሶች በቫኩም ፓምፕ ተዳክመዋል, ነገር ግን የምላሽ ምርቶች ጋዞች ስላልሆኑ, ቅንጣቶች በቫፈር ወይም በክፍል ግድግዳዎች ላይ ይቀመጣሉ.

ቅንጣቶች እንዳይፈጠሩ ለመከላከል ሁለተኛ ጋዝ ወደ ክፍሉ ውስጥ ማስገባት ይቻላል. ይህ ጋዝ ከአርጎን ions ጋር ምላሽ ይሰጣል እና አካላዊ እና ኬሚካላዊ የማሳከክ ሂደትን ያመጣል. የጋዙ ከፊል ከላዩ ቁሳቁስ ጋር ምላሽ ይሰጣል፣ ነገር ግን ከተወለወለው ቅንጣቶች ጋር የጋዝ ተረፈ ምርቶችን ይፈጥራል። በዚህ ዘዴ ሁሉም ማለት ይቻላል ሁሉም ዓይነት ቁሳቁሶች ሊቀረጹ ይችላሉ. በአቀባዊ ጨረር ምክንያት, በቋሚ ግድግዳዎች ላይ ያለው ልብስ በጣም ትንሽ ነው (ከፍተኛ anisotropy). ነገር ግን፣ በዝቅተኛ የመራጭነት እና በዝግታ የማሳከክ ፍጥነት፣ ይህ ሂደት በአሁኑ ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ላይ ብዙም ጥቅም ላይ አይውልም።

2. የፕላዝማ ማሳከክ

የፕላዝማ ማሳከክ ፍፁም ኬሚካላዊ ሂደት ነው፣ እንዲሁም ኬሚካላዊ ደረቅ ኢቺንግ በመባልም ይታወቃል። የእሱ ጥቅም በቫፈር ወለል ላይ ion ጉዳት አያስከትልም. በኤክሳይድ ጋዝ ውስጥ ያሉት ንቁ ዝርያዎች ለመንቀሳቀስ ነፃ ስለሆኑ እና የማስወጫ ሂደቱ isotropic ስለሆነ ይህ ዘዴ ሙሉውን የፊልም ሽፋን ለማስወገድ ተስማሚ ነው (ለምሳሌ, ከሙቀት ኦክሳይድ በኋላ የጀርባውን ጎን ማጽዳት).

የታችኛው ተፋሰስ ሪአክተር በተለምዶ ለፕላዝማ ማሳከክ የሚያገለግል የሪአክተር ዓይነት ነው። በዚህ ሬአክተር ውስጥ፣ ፕላዝማው የሚፈጠረው በ2.45GHz ከፍተኛ ድግግሞሽ የኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ በተፅዕኖ ionization እና ከዋፈር ተለይቶ ነው።

በጋዝ ማፍሰሻ አካባቢ, በተፅዕኖ እና በመነሳሳት ምክንያት የተለያዩ ብናኞች ይፈጠራሉ, ነፃ ራዲሎችን ጨምሮ. ፍሪ radicals ገለልተኛ አተሞች ወይም ሞለኪውሎች ያልተሟሉ ኤሌክትሮኖች ያላቸው ናቸው፣ ስለዚህ እነሱ ከፍተኛ ምላሽ ይሰጣሉ። በፕላዝማ ኢምችት ሂደት ውስጥ, አንዳንድ ገለልተኛ ጋዞች, ለምሳሌ tetrafluoromethane (CF4), ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ, ይህም በጋዝ መልቀቂያ ቦታ ውስጥ በ ionization ወይም በመበስበስ ንቁ የሆኑ ዝርያዎችን ለማመንጨት ያገለግላሉ.

ለምሳሌ, በ CF4 ጋዝ ውስጥ, ወደ ጋዝ ማፍሰሻ ቦታ ይተዋወቃል እና ወደ ፍሎራይን ራዲካልስ (ኤፍ) እና የካርቦን ዲፍሎራይድ ሞለኪውሎች (CF2) መበስበስ. በተመሳሳይም ፍሎራይን (ኤፍ) ኦክስጅንን (O2) በመጨመር ከ CF4 መበስበስ ይቻላል.

2 CF4 + O2 —> 2 COF2 + 2 F2

የፍሎራይን ሞለኪውል በጋዝ መልቀቂያ ክልል ኃይል ስር ወደ ሁለት ገለልተኛ የፍሎራይን አተሞች ሊከፈል ይችላል ፣ እያንዳንዱም የፍሎራይን ነፃ ራዲካል ነው። እያንዳንዱ የፍሎራይን አቶም ሰባት የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ስላሉት እና የማይነቃነቅ ጋዝ ኤሌክትሮኒካዊ ውቅርን ለማሳካት ስለሚፈልግ ሁሉም በጣም ንቁ ናቸው። ከገለልተኛ የፍሎራይን ነፃ ራዲሎች በተጨማሪ በጋዝ ማፍሰሻ ክልል ውስጥ እንደ CF+4, CF+3, CF+2, ወዘተ ያሉ ክስ ቅንጣቶች ይኖራሉ. በመቀጠልም እነዚህ ሁሉ ቅንጣቶች እና የነጻ radicals በሴራሚክ ቱቦ በኩል ወደ አስከሬን ክፍል ውስጥ ይገባሉ.

የተከሰሱት ቅንጣቶች በኤክሳይክሽን ክፍል ውስጥ ባህሪያቸውን ለመቆጣጠር ገለልተኛ ሞለኪውሎችን በመፍጠር ሂደት ሊታገዱ ወይም እንደገና ሊጣመሩ ይችላሉ። የፍሎራይን ፍሪ radicals እንዲሁ በከፊል እንደገና እንዲዋሃድ ያደርጋሉ፣ ነገር ግን ወደ ማሳከክ ክፍሉ ለመግባት አሁንም ንቁዎች ናቸው ፣ በ wafer ወለል ላይ በኬሚካላዊ ምላሽ ይሰጣሉ እና የቁሳቁስ መገለልን ያስከትላሉ። ሌሎች ገለልተኛ ቅንጣቶች በማሳከክ ሂደት ውስጥ አይሳተፉም እና ከምላሽ ምርቶች ጋር አብረው ይበላሉ.

በፕላዝማ ውስጥ ሊቀረጹ የሚችሉ የቀጭን ፊልሞች ምሳሌዎች፡-

• ሲሊከን፡ ሲ + 4F—> SiF4

• ሲሊኮን ዳይኦክሳይድ፡ SiO2 + 4F—> SiF4 + O2

• ሲሊኮን ናይትራይድ፡ Si3N4 + 12F—> 3SiF4 + 2N2

3. ምላሽ ሰጪ ion etching (RIE)

Reactive ion etching የኬሚካል-ፊዚካል ማሳከክ ሂደት ሲሆን ይህም የመምረጥን ፣የማሳከክ መገለጫን ፣የማሳከክን መጠን ፣ ተመሳሳይነት እና ተደጋጋሚነትን በትክክል መቆጣጠር ይችላል። አይዞትሮፒክ እና አኒሶትሮፒክ ኢክሽን መገለጫዎችን ሊያሳካ ይችላል ስለሆነም በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ የተለያዩ ቀጭን ፊልሞችን ለመገንባት በጣም አስፈላጊ ከሆኑ ሂደቶች ውስጥ አንዱ ነው።

በ RIE ጊዜ, ቫፈር በከፍተኛ ድግግሞሽ ኤሌክትሮድ (ኤችኤፍ ኤሌትሌት) ላይ ይቀመጣል. በተፅዕኖ ionization አማካኝነት ነፃ ኤሌክትሮኖች እና አዎንታዊ ኃይል ያላቸው ionዎች ያሉበት ፕላዝማ ይፈጠራል። አዎንታዊ ቮልቴጅ በኤችኤፍ ኤሌትሮድ ላይ ከተተገበረ, ነፃ ኤሌክትሮኖች በኤሌክትሮል ወለል ላይ ይከማቹ እና በኤሌክትሮን ቅርበት ምክንያት ኤሌክትሮጁን እንደገና መተው አይችሉም. ስለዚህ, ኤሌክትሮዶች ወደ -1000V (bias voltage) እንዲከፍሉ ይደረጋሉ, ስለዚህም ዘገምተኛ ionዎች በፍጥነት የሚለዋወጠውን የኤሌክትሪክ መስክ ወደ አሉታዊ ኃይል ያለው ኤሌክትሮድ መከተል አይችሉም.

በ ion etching (RIE) ወቅት፣ የ ionዎቹ አማካኝ የነጻ መንገድ ከፍ ያለ ከሆነ፣ የዋፈርን ወለል በተዘዋዋሪ አቅጣጫ ይመቱታል። በዚህ መንገድ የተጣደፉ ionዎች ቁሳቁሱን አንኳኳ እና በአካላዊ ማሳከክ ኬሚካላዊ ምላሽ ይፈጥራሉ. የጎን የጎን ግድግዳዎች ተፅእኖ ስለሌለባቸው, የ etch መገለጫው አኒሶትሮፒክ ሆኖ ይቆያል እና የላይኛው ሽፋን ትንሽ ነው. ይሁን እንጂ የመረጣው ምርጫ በጣም ከፍተኛ አይደለም ምክንያቱም የአካላዊው የማሳከክ ሂደትም ይከሰታል. በተጨማሪም የ ionዎች ፍጥነት መጨመር በቫፈር ወለል ላይ ጉዳት ያደርሳል, ይህም ለመጠገን የሙቀት መጨመር ያስፈልገዋል.

የማሳከክ ሂደት ኬሚካላዊው ክፍል የሚጠናቀቀው በነፃ ራዲካሎች ላይ ላዩን ምላሽ በሚሰጡ እና ionዎቹ ቁሳቁሱን በአካል በመምታት በቫፈር ወይም በካሜራው ግድግዳዎች ላይ እንደገና እንዳይከማች በማድረግ እንደ ion beam etching ያለውን የመልሶ ማቋቋም ክስተት በማስወገድ ነው። በ Etching ክፍል ውስጥ ያለውን የጋዝ ግፊት በሚጨምርበት ጊዜ, የ ions አማካኝ ነፃ መንገድ ይቀንሳል, ይህም በ ions እና በጋዝ ሞለኪውሎች መካከል ያለውን ግጭት ቁጥር ይጨምራል, እና ionዎቹ በተለያዩ አቅጣጫዎች ተበታትነው ይገኛሉ. ይህ አነስተኛ የአቅጣጫ ማሳከክን ያስከትላል, ይህም የማሳከክ ሂደቱን የበለጠ ኬሚካል ያደርገዋል.

አኒሶትሮፒክ ኢቲች መገለጫዎች በሲሊኮን ቀረጻ ወቅት የጎን ግድግዳዎችን በማለፍ ይገኛሉ። ኦክስጅን ወደ ኤክሪንግ ክፍል ውስጥ እንዲገባ ይደረጋል, እሱም ከሲሊኮን ጋር ምላሽ ሲሰጥ ሲሊኮን ዳይኦክሳይድ ይፈጥራል, ይህም በአቀባዊ የጎን ግድግዳዎች ላይ ይቀመጣል. በ ion ቦምብ ምክንያት, በአግድም ቦታዎች ላይ ያለው የኦክሳይድ ንብርብር ይወገዳል, ይህም የጎን የማሳከክ ሂደት እንዲቀጥል ያስችለዋል. ይህ ዘዴ የኤቲች ፕሮፋይል ቅርፅን እና የጎን ግድግዳዎችን ቁልቁል መቆጣጠር ይችላል.

የኢትች ፍጥነቱ እንደ ግፊት፣ ኤችኤፍ የጄነሬተር ሃይል፣ የሂደት ጋዝ፣ ትክክለኛው የጋዝ ፍሰት መጠን እና የዋፈር ሙቀት በመሳሰሉት ነገሮች ይጎዳል እና የልዩነቱ ወሰን ከ15% በታች ይጠበቃል። አኒሶትሮፒ ኤችኤፍ ሃይል በመጨመር፣ ግፊትን በመቀነስ እና የሙቀት መጠኑን በመቀነስ ይጨምራል። የማሳከክ ሂደት ተመሳሳይነት የሚወሰነው በጋዝ, በኤሌክትሮል ክፍተት እና በኤሌክትሮል ንጥረ ነገር ነው. የኤሌክትሮል ርቀቱ በጣም ትንሽ ከሆነ, ፕላዝማው በእኩል መጠን ሊበታተን አይችልም, በዚህም ምክንያት ተመሳሳይነት የለውም. ፕላዝማው በትልቅ መጠን ስለሚሰራጭ የኤሌክትሮል ርቀትን መጨመር የኤክትሮድ መጠን ይቀንሳል. ካርቦን የሚመረጠው ኤሌክትሮድ ቁሳቁስ ነው, ምክንያቱም አንድ ወጥ የሆነ የተጣራ ፕላዝማ ስለሚያመነጭ የቫፈር ጠርዝ ልክ እንደ ዋፈር መሃከል በተመሳሳይ መልኩ ይጎዳል.

የሂደቱ ጋዝ በምርጫ እና በማፍሰሻ ፍጥነት ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል. ለሲሊኮን እና ለሲሊኮን ውህዶች ፣ ፍሎራይን እና ክሎሪን በዋነኝነት ጥቅም ላይ የሚውሉት ማሳከክን ለማግኘት ነው። ተገቢውን ጋዝ መምረጥ, የጋዝ ፍሰትን እና ግፊትን ማስተካከል እና በሂደቱ ውስጥ እንደ ሙቀት እና ኃይል ያሉ ሌሎች መመዘኛዎችን መቆጣጠር የሚፈለገውን የኢትች መጠን, መምረጥ እና ተመሳሳይነት ማግኘት ይቻላል. የእነዚህ መለኪያዎች ማመቻቸት አብዛኛውን ጊዜ ለተለያዩ አፕሊኬሽኖች እና ቁሳቁሶች የተስተካከለ ነው.

የማሳከክ ሂደቱ በአንድ ጋዝ, ጋዝ ድብልቅ ወይም ቋሚ የሂደት መለኪያዎች ብቻ የተገደበ አይደለም. ለምሳሌ, በፖሊሲሊኮን ላይ ያለው ቤተኛ ኦክሳይድ በመጀመሪያ በከፍተኛ የኢትች ፍጥነት እና ዝቅተኛ የመራጭነት መጠን ሊወገድ ይችላል, ፖሊሲሊኮን ደግሞ ከታችኛው ንብርብሮች አንጻር ከፍ ባለ ምርጫ በኋላ ሊቀረጽ ይችላል.

—————————————————————————————————————————————————— ———————————

ሴሚሴራ ማቅረብ ይችላል።ግራፋይት ክፍሎች, ለስላሳ / ግትር ስሜት, የሲሊኮን ካርቦይድ ክፍሎች,ሲቪዲ የሲሊኮን ካርቦይድ ክፍሎች,እናSiC/TaC የተሸፈኑ ክፍሎች በ 30 ቀናት ውስጥ.

ከላይ ባሉት ሴሚኮንዳክተሮች ምርቶች ላይ ፍላጎት ካሎት,እባክዎን ለመጀመሪያ ጊዜ እኛን ለማነጋገር አያመንቱ.

ስልክ፡ +86-13373889683

WhatsApp: + 86-15957878134

Email: sales01@semi-cera.com