Hookahi Hoolauna
Hoʻokaʻawale ʻia ka etching i loko o ke kaʻina hana hana circuit integrated i:
-Kai pulu;
-Kai maloo.
I nā lā mua, ua hoʻohana nui ʻia ka etching pulu, akā ma muli o kona mau palena i ka mana ākea o ka laina a me ke kuhikuhi kuhikuhi ʻana, ʻo ka hapa nui o nā kaʻina ma hope o 3μm hoʻohana i ka etching maloʻo. Hoʻohana wale ʻia ka wet etching no ka wehe ʻana i kekahi mau papa waiwai kūikawā a me nā koena maʻemaʻe.
ʻO ka etching maloʻo e pili ana i ke kaʻina hana o ka hoʻohana ʻana i nā etchants kemika e hana me nā mea ma luna o ka wafer e kāʻili i ka ʻāpana o ka mea e hoʻoneʻe ʻia a hana i nā huahana hoʻohālikelike, a laila e unuhi ʻia mai ke keʻena pane. Hoʻopuka pinepine ʻia ka etchant mai ka plasma o ke kinoea etching, no laila ua kapa ʻia ka etching maloʻo etching plasma.
1.1 Plasma
ʻO ka Plasma he kinoea i loko o kahi kūlana ionized nāwaliwali i hoʻokumu ʻia e ka hoʻokuʻu ʻana o ke kinoea etching ma lalo o ka hana a kahi kahua electromagnetic waho (e like me ka mea i hana ʻia e kahi lako uila uila). Loaʻa iā ia nā electrons, nā ion a me nā ʻāpana hana kūʻokoʻa. Ma waena o ia mau mea, hiki i nā ʻāpana hana ke hoʻopā pololei i ke kemika me ka mea i kālai ʻia e hoʻokō ai i ka etching, akā ʻo kēia ʻano hana kemika maʻemaʻe e hana maʻamau i kahi helu liʻiliʻi loa o nā mea a ʻaʻole kuhikuhi; i ka wā e loaʻa ai ka ikehu o nā ion, hiki ke kālai ʻia lākou e ka sputtering kino pololei, akā ʻoi loa ka haʻahaʻa o ka etching rate o kēia hopena kino maʻemaʻe a ʻilihune loa ka koho.
Hoʻopau ʻia ka hapa nui o ka etching plasma me ke komo ʻana o nā mea hana a me nā ion i ka manawa like. Ma kēia kaʻina hana, ʻelua mau hana ka hoʻopā ion. ʻO ka hoʻopau ʻana i nā mea paʻa atomika ma ka ʻili o ka mea i kālai ʻia, a laila e hoʻonui ai i ka wikiwiki o ka hana ʻana o nā ʻāpana kū ʻole me ia; ʻO ka mea ʻē aʻe, ʻo ia ke kīkē ʻana i nā huahana hopena i waiho ʻia ma ka ʻaoʻao pane e hoʻomaʻamaʻa i ka etchant e hoʻopili piha i ka ʻili o ka mea i kālai ʻia, i hoʻomau ka etching.
ʻAʻole hiki ke hoʻoneʻe maikaʻi ʻia nā huahana hopena i waiho ʻia ma nā ʻaoʻao ʻaoʻao o ka hale i kālai ʻia e ka hoʻokuʻu ʻana i ka ion, a laila e pale ana i ka etching o nā ʻaoʻao ʻaoʻao a hana i ka anisotropic etching.
Kaʻina hana etching lua
2.1 Wet Etching and Cleaning
ʻO Wet Etching kekahi o nā ʻenehana mua loa i hoʻohana ʻia i ka hana kaapuni hoʻohui. ʻOiai ua hoʻololi ʻia ka hapa nui o nā kaʻina hana etching e ka anisotropic dry etching ma muli o kāna etching isotropic, he mea nui nō ia i ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i nā papa koʻikoʻi ʻole o nā nui nui. ʻOi aku ka maikaʻi ma ka etching o ka oxide removal koena a me ka epidermal stripping, ʻoi aku ka maikaʻi a me ka ʻoihana ma mua o ka etching maloʻo.
ʻO nā mea o ka etching pulu ka nui o ka silicon oxide, silicon nitride, single crystal silicon and polycrystalline silicon. Hoʻohana pinepine ʻia ka waikika hydrofluoric (HF) ma ke ʻano he mea lawe kemika nui. I mea e hoʻomaikaʻi ai i ka koho, hoʻohana ʻia ka waika hydrofluoric i hoʻopaʻa ʻia e ka ammonium fluoride i ke kaʻina hana. No ka mālama ʻana i ka paʻa o ka waiwai pH, hiki ke hoʻohui ʻia kahi liʻiliʻi o ka waikawa ikaika a i ʻole nā mea ʻē aʻe. ʻOi aku ka maʻalahi o ka ʻino ʻia ʻana o ka silicon oxide ma mua o ka silicon oxide. Hoʻohana nui ʻia ka wet chemical stripping e wehe i ka photoresist a me ka mask paʻakikī (silicon nitride). ʻO ka waiʻona phosphoric wela (H3PO4) ka wai kemika nui i hoʻohana ʻia no ka wehe ʻana i nā kinikona pulu e hoʻoneʻe i ka nitride silika, a he koho maikaʻi no ka silicon oxide.
ʻO ka hoʻomaʻemaʻe pulu ʻano like me ka pulu pulu, a hoʻoneʻe nui i nā mea haumia ma ka ʻili o nā wafers silika ma o nā hopena kemika, me nā ʻāpana, nā mea ola, nā metala a me nā oxides. ʻO ka hoʻomaʻemaʻe pulu nui ʻo ia ke ʻano kemika pulu. ʻOiai hiki i ka hoʻomaʻemaʻe maloʻo ke hoʻololi i nā ʻano hana hoʻomaʻemaʻe pulu, ʻaʻohe ala e hiki ke pani piha i ka hoʻomaʻemaʻe pulu.
ʻO nā kinikini maʻamau no ka hoʻomaʻemaʻe pulu, ʻo ia ka sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, hydrogen peroxide, ammonium hydroxide, ammonium fluoride, etc. hana i kahi hoʻomaʻemaʻe hoʻomaʻemaʻe, e like me SC1, SC2, DHF, BHF, etc.
Hoʻohana pinepine ʻia ka hoʻomaʻemaʻe ma ke kaʻina hana ma mua o ka waiho ʻana o ke kiʻiʻoniʻoni oxide, no ka mea, pono e hana ʻia ka hoʻomākaukau ʻana o ke kiʻi oxide ma luna o kahi ʻili wafer silika maʻemaʻe. ʻO ke kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe wafer silika maʻamau penei:
2.2 Ka ili maloo and Hoomaemae
2.2.1 Hoʻomaloʻo
ʻO ka etching maloʻo i loko o ka ʻoihana e pili ana i ka etching plasma, e hoʻohana ana i ka plasma me ka hana i hoʻonui ʻia e etch i nā mea kikoʻī. Hoʻohana ka ʻōnaehana lako i nā kaʻina hana nui i ka plasma haʻahaʻa haʻahaʻa non-equilibrium.
Hoʻohana nui ka Plasma etching i ʻelua ʻano hoʻokuʻu: capacitive coupled discharge a inductive coupled discharge
Ma ke ʻano hoʻokuʻu capacitively i hui ʻia: hana ʻia ka plasma a mālama ʻia i ʻelua capacitors plate parallel e kahi lako uila uila waho (RF). ʻO ke kaomi kinoea he mau militorr a hiki i ka ʻumi militorr, a ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka ionization ma mua o 10-5. Ma ke ʻano hoʻokuʻu ʻana i hoʻohui ʻia: ma ke ʻano he haʻahaʻa haʻahaʻa (ʻumi o ka militorr), hana ʻia ka plasma a mālama ʻia e ka ikehu hoʻokomo inductively. ʻOi aku ka nui o ka ionization ma mua o 10-5, no laila ua kapa ʻia ʻo ia ka plasma high-density. Hiki ke loaʻa i nā kumu plasma kiʻekiʻe ma o ka electron cyclotron resonance a me ka hawewe cyclotron. Hiki i ka plasma kiʻekiʻe kiʻekiʻe ke hoʻonui i ka helu etching a me ke koho ʻana o ke kaʻina etching ʻoiai e hōʻemi ana i ka pōʻino etching ma o ka hoʻomalu kūʻokoʻa ʻana i ka kahe o ka ion a me ka ikehu hoʻoheheʻe ion ma o kahi RF waho a i ʻole ka mana microwave a me kahi mana RF bias ma ka substrate.
ʻO ke kaʻina hana etching maloʻo penei: hoʻokomo ʻia ke kinoea etching i loko o ke keʻena hoʻonā ʻana, a ma hope o ka paʻa ʻana o ke kaomi i loko o ke keʻena pane, hoʻokumu ʻia ka plasma e ka radio frequency glow discharge; ma hope o ka hoʻopili ʻia ʻana e nā electrons kiʻekiʻe, hoʻoheheʻe ia e hana i nā radical manuahi, e pālahalaha ana i ka ʻili o ka substrate a hoʻopili ʻia. Ma lalo o ka hana o ka ion bombardment, ka adsorbed free radicals react me nā ʻātoma a i ʻole nā molekole ma ka ʻili o ka substrate e hana i nā huahana kinoea, i hoʻokuʻu ʻia mai ke keʻena pane. Hōʻike ʻia ke kaʻina hana ma kēia kiʻi:
Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā kaʻina hana etching maloʻo i ʻehā mau ʻāpana:
(1)Kaʻi ʻana i ke kino sputtering: Ke hilinaʻi nui nei i nā iona ikaika i loko o ka plasma e hoʻopā i ka ʻili o ka mea i kālai ʻia. ʻO ka helu o nā ʻātoma sputtered ma muli o ka ikehu a me ke kihi o nā ʻāpana hanana. Ke hoʻololi ʻole ka ikehu a me ke kihi, ʻokoʻa ka nui o ka sputtering o nā mea like ʻole ma 2 a 3 mau manawa, no laila ʻaʻohe koho. ʻO ke kaʻina hana hopena he anisotropic.
(2)ʻO ke kālai kiʻilima: Hāʻawi ʻo Plasma i nā ʻātoma a me nā molekala e hoʻoheheʻe i ke kinoea, e hana kemika me ka ʻili o ka mea e hana ai i nā kinoea. He koho maikaʻi kēia hopena kemika maʻemaʻe a hōʻike i nā hiʻohiʻona isotropic me ka noʻonoʻo ʻole i ke ʻano lattice.
No ka laʻana: Si (paʻa) + 4F → SiF4 (gaseous), photoresist + O (gaseous) → CO2 (gaseous) + H2O (gaseous)
(3)Ion ikehu alakai etching: ʻO nā iona nā ʻāpana ʻelua e hoʻoulu ai i nā ʻāpana etching a me nā mea lawe ikehu. ʻOi aku ka maikaʻi o ke kalai ʻana o ia mau mea lawe ikehu ma mua o hoʻokahi kauoha o ka nui ma mua o ka etching kino maʻalahi a i ʻole kemika. I waena o lākou, ʻo ka hoʻonui ʻana i nā ʻāpana kino a me nā kemika o ke kaʻina hana ke kumu o ka hoʻomalu ʻana i ke kaʻina hana etching.
(4)ʻO ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka hoʻohuihui ion-barrier: E pili ana ia i ka hana ʻana o kahi papa pale pale polymer e nā ʻāpana composite i ka wā o ke kaʻina etching. Pono ka Plasma i kahi papa pale e pale ai i ka hopena etching o nā ʻaoʻao ʻaoʻao i ke kaʻina hana etching. No ka laʻana, hiki i ka hoʻohui ʻana i ka C i ka Cl a me Cl2 etching hiki ke hana i kahi papa hui chlorocarbon i ka wā e kiʻi ai e pale i nā paia ʻaoʻao mai ke kahakaha ʻana.
2.2.1 Hoʻomaʻemaʻe maloʻo
ʻO ka hoʻomaʻemaʻe maloʻo e pili ana i ka hoʻomaʻemaʻe plasma. Hoʻohana ʻia nā ion i loko o ka plasma e pahū i ka ʻili e hoʻomaʻemaʻe ʻia, a me nā atoms a me nā molekala i loko o ka mokuʻāina hoʻāla e launa pū me ka ʻili e hoʻomaʻemaʻe ʻia, no laila e wehe a lehu i ka photoresist. ʻAʻole like me ka etching maloʻo, ʻaʻole maʻamau nā ʻāpana kaʻina o ka hoʻomaʻemaʻe maloʻo e hoʻokomo i ke koho kuhikuhi, no laila maʻalahi ke kaʻina hana. I nā kaʻina hana nui, hoʻohana nui ʻia nā kinoea fluorine, oxygen a i ʻole hydrogen e like me ke kino nui o ka plasma hopena. Eia kekahi, ʻo ka hoʻohui ʻana i kahi nui o ka argon plasma hiki ke hoʻonui i ka hopena ion bombardment, a laila e hoʻomaikaʻi ai i ka hoʻomaʻemaʻe hoʻomaʻemaʻe.
Ma ke kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe maloʻo plasma, hoʻohana pinepine ʻia ke ʻano plasma mamao. ʻO kēia no ka mea ma ka hana hoʻomaʻemaʻe, ua manaʻo ʻia e hōʻemi i ka hopena o ka bombardment o nā ion i loko o ka plasma e hoʻomalu i ka pōʻino i hana ʻia e ka ion bombardment; a hiki i ka hoʻonui ʻia ʻana o nā radical manuahi ke hoʻomaikaʻi i ka hana hoʻomaʻemaʻe. Hiki i ka plasma mamao ke hoʻohana i nā microwaves e hoʻohua i ka plasma kūpaʻa a me ke kiʻekiʻe ma waho o ke keʻena pane, e hana ana i ka nui o nā radical manuahi e komo i ke keʻena pane e hoʻokō i ka hopena e pono ai no ka hoʻomaʻemaʻe. ʻO ka hapa nui o nā kumu kinoea hoʻomaʻemaʻe maloʻo ma ka ʻoihana e hoʻohana i nā kinoea e pili ana i ka fluorine, e like me NF3, a ʻoi aku ma mua o 99% o NF3 i decomposed i ka microwave plasma. Aneane ʻaʻohe hopena ion bombardment i loko o ke kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe maloʻo, no laila he mea pono ke pale aku i ka wafer silika mai ka pōʻino a hoʻolōʻihi i ke ola o ke keʻena pane.
Ekolu pulu pulu a me ka hoʻomaʻemaʻe lako
3.1 mīkini hoʻomaʻemaʻe wafer ʻano pahu
ʻO ka mīkini hoʻomaʻemaʻe wafer ʻano ʻano nui i haku ʻia me kahi module hoʻoili pahu wafer hoʻololi mua, kahi wafer hoʻouka / wehe ʻana i ka module lawe ʻana, kahi module hoʻokomo ea hoʻopau, kahi module pahu wai kemika, kahi module pahu wai deionized, kahi pahu maloʻo. module a me kahi module mana. Hiki iā ia ke hoʻomaʻemaʻe i nā pahu he nui o nā wafers i ka manawa like a hiki ke hoʻokō i kahi maloʻo a maloʻo i waho o nā wafers.
3.2 Uwaha Wafer Etcher
3.3 Lako Hoohiwahiwa Wet Hookahi Wafer
E like me nā kumu hana like ʻole, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā mea hana wai hoʻokahi wafer i ʻekolu mau ʻāpana. ʻO ka māhele mua he mea hoʻomaʻemaʻe wafer hoʻokahi, nona nā pahu hoʻomaʻemaʻe e komo i nā ʻāpana, nā mea olaola, ka papa oxide kūlohelohe, nā mea haumia metala a me nā mea haumia ʻē aʻe; ʻO ka ʻāpana ʻelua, ʻo ia ka mea holoi wafer hoʻokahi, nona ka hana nui e wehe i nā ʻāpana ma luna o ka ʻili o ka wafer; ʻO ke kolu o ka māhele ʻo ia nā mea hana wafer etching hoʻokahi, kahi i hoʻohana nui ʻia e wehe i nā kiʻiʻoniʻoni lahilahi. Wahi a nā kumu hana like ʻole, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā mea hana wafer etching hoʻokahi i ʻelua ʻano. ʻO ke ʻano mua he mau mea etching māmā, kahi i hoʻohana nui ʻia no ka wehe ʻana i nā papa pōʻino o ka kiʻiʻoniʻoni ma muli o ka implantation ion kiʻekiʻe; ʻO ka lua o ka ʻano, ʻo ia nā mea hana hoʻoneʻe ʻana i nā ʻāpana, kahi i hoʻohana nui ʻia e wehe i nā papa pale ma hope o ka hoʻomaloʻo ʻana o ka wafer a i ʻole ka polishing mechanical.
Mai ka hiʻohiʻona o ka hoʻolālā mīkini holoʻokoʻa, ʻo ka hoʻolālā kumu o nā ʻano mea hana hoʻokahi-wafer wet process like like, ma ke ʻano he ʻeono mau ʻāpana: ke kumu nui, ka ʻōnaehana hoʻololi wafer, module keʻena, ka lako wai wai a me ka module transfer, ʻōnaehana polokalamu. a me ka module mana uila.
3.4 Mea Hoomaemae Wafer hookahi
Hoʻolālā ʻia ka mea hoʻomaʻemaʻe wafer hoʻokahi e pili ana i ke ʻano hoʻomaʻemaʻe RCA maʻamau, a ʻo kāna kumu kaʻina hana e hoʻomaʻemaʻe i nā ʻāpana, nā mea kūlohelohe, ka papa oxide kūlohelohe, nā haumia metala a me nā mea haumia ʻē aʻe. Ma ke ʻano o ka noi kaʻina hana, hoʻohana nui ʻia nā mea hoʻomaʻemaʻe wafer hoʻokahi i nā kaʻina hana mua a me hope o ka hana kaʻapuni integrated, me ka hoʻomaʻemaʻe ʻana ma mua a ma hope o ka hoʻokumu ʻana i ke kiʻiʻoniʻoni, hoʻomaʻemaʻe ma hope o ka etching plasma, hoʻomaʻemaʻe ma hope o ka hoʻokomo ʻana i ka ion, hoʻomaʻemaʻe ma hope o ke kemika. hoʻomaʻemaʻe mechanical, a me ka hoʻomaʻemaʻe ma hope o ka waiho ʻana metala. Ma waho aʻe o ke kaʻina hana phosphoric acid kiʻekiʻe, ua kūpono nā mea hoʻomaʻemaʻe wafer hoʻokahi me nā hana hoʻomaʻemaʻe āpau.
3.5 Lako Wafer Etching hookahi
ʻO ke kumu kaʻina hana o ka mea hoʻokahi wafer etching ka nui o ka etching kiʻiʻoniʻoni. E like me ke kumu o ke kaʻina hana, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia i ʻelua mau ʻāpana, ʻo ia hoʻi, nā lako etching māmā (hoʻohana ʻia e wehe i ka ʻili o ka ʻili o ka ʻili i hoʻokumu ʻia e ka implantation kiʻekiʻe o ka ikehu) a me nā mea hana hoʻoneʻe ʻana i ka papa (hoʻohana ʻia e wehe i ka papa pale ma hope o ka wafer. ka hoʻoliʻiliʻi ʻana a i ʻole ka hoʻoliʻiliʻi ʻana i nā kemika). ʻO nā mea pono e hoʻoneʻe ʻia ma ke kaʻina hana maʻamau, ʻo ia ka silikona, silicon oxide, silicon nitride a me nā papa kiʻiʻoniʻoni metala.
ʻEhā etching maloʻo a me ka hoʻomaʻemaʻe lako
4.1 Hoʻokaʻawale ʻana i nā mea hana etching plasma
Ma waho aʻe o ka ion sputtering etching mea kokoke i ke kino kūlohelohe a me ka degumming mea kokoke i ka maʻemaʻe kemika, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka etching plasma i ʻelua mau ʻāpana e like me nā ʻano hana like ʻole o ka plasma a me nā ʻenehana mana.
-Capacitively Coupled Plasma (CCP) etching;
- Hoʻopili ʻia ka Plasma i hoʻohui ʻia (ICP).
4.1.1 CCP
ʻO ka hoʻopili ʻana i ka plasma etching ka mea e hoʻopili ai i ka mana alapine radio i hoʻokahi a i ʻole ʻelua o nā electrodes luna a me lalo i loko o ke keʻena pane, a ʻo ka plasma ma waena o nā papa ʻelua e hana i kahi capacitor i kahi kaapuni like maʻalahi.
ʻElua mau ʻenehana mua loa:
ʻO kekahi ka etching plasma mua, kahi e hoʻopili ai i ka mana RF i ka electrode luna a me ka electrode haʻahaʻa kahi i loaʻa ai ka wafer. No ka mea, ʻaʻole e hoʻokumu ʻia ka plasma i hana ʻia ma kēia ʻano i kahi puʻu ion mānoanoa ma luna o ka ʻili o ka wafer, ua haʻahaʻa ka ikehu o ka pahū ion, a hoʻohana mau ʻia i nā kaʻina hana e like me ka etching silicon e hoʻohana ana i nā ʻāpana ikaika e like me ka etchant nui.
ʻO ka mea ʻē aʻe ʻo ka early reactive ion etching (RIE), kahi e hoʻopili ai i ka mana RF i ka electrode haʻahaʻa kahi i loaʻa ai ka wafer, a hoʻopaʻa i ka electrode luna me kahi ʻāpana nui. Hiki i kēia ʻenehana ke hana i kahi puʻu ion mānoanoa, kūpono no nā kaʻina hana etching dielectric e koi ai i ka ikehu ion kiʻekiʻe e komo i ka hopena. Ma ke kumu o ka etching ion reactive mua, ua hoʻohui ʻia kahi kahua magnet DC e kū pono ana i ke kahua uila RF e hana i ka hoʻoheheʻe ExB, hiki ke hoʻonui i ka manawa hoʻokūkū o nā electrons a me nā mea kinoea, a laila e hoʻomaikaʻi maikaʻi i ka neʻe ʻana o ka plasma a me ka helu etching. Kapa ʻia kēia kālai ʻana i ke kahua magnetic i hoʻonui ʻia i ka ion etching (MERIE).
Loaʻa i nā ʻenehana ʻekolu i luna kahi hemahema maʻamau, ʻo ia hoʻi, ʻaʻole hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka ʻike plasma a me kona ikehu. No ka laʻana, i mea e hoʻonui ai i ka helu etching, hiki ke hoʻohana ʻia ke ʻano o ka hoʻonui ʻana i ka mana RF e hoʻonui ai i ka neʻe ʻana o ka plasma, akā ʻo ka hoʻonui ʻia ʻana o ka mana RF e alakaʻi i ka piʻi ʻana o ka ikehu ion, kahi e hōʻino ai i nā mea hana. ka wafer. I nā makahiki he ʻumi i hala iho nei, ua hoʻohana ka ʻenehana hoʻohui capacitive i kahi hoʻolālā o nā kumu RF he nui, i hoʻopili ʻia i nā electrodes luna a me lalo a i ʻole nā mea ʻelua i ka electrode haʻahaʻa.
Ma ke koho ʻana a me ka hoʻohālikelike ʻana i nā alapine RF like ʻole, ua hui pū ʻia ka wahi electrode, spacing, nā mea a me nā ʻāpana koʻikoʻi me kekahi, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka plasma concentration a me ka ikehu ion e like me ka hiki.
4.1.2 ICP
ʻO ka etching plasma inductively i hoʻohui ʻia e kau i hoʻokahi a ʻoi aku paha o nā pūʻulu o nā coils i hoʻopili ʻia i kahi lako mana alapine radio ma luna a puni ke keʻena pane. ʻO ke kahua mākēneki ʻē aʻe i hana ʻia e ka lekiō alapine i ka coil e komo i ke keʻena pane ma o ka puka aniani dielectric e hoʻolalelale i nā electrons, a laila e hoʻohua ai i ka plasma. Ma kahi kaapuni like maʻalahi (transformer), ʻo ka coil ka inductance wili mua, a ʻo ka plasma ka inductance wili lua.
Hiki i kēia ʻano hoʻohui ke hoʻokō i kahi kaila plasma i ʻoi aku ma mua o hoʻokahi kauoha o ka nui ma mua o ka hoʻopili capacitive ma ke kaomi haʻahaʻa. Eia kekahi, pili ka lua o ka mana RF i kahi o ka wafer ma ke ʻano he mana bias e hāʻawi i ka ikehu ion bombardment. No laila, hilinaʻi ka manaʻo o ka ion i ka mana kumu o ka coil a me ka ikehu ion e pili ana i ka mana bias, a laila e loaʻa ai kahi decoupling oi aku o ka ʻike a me ka ikehu.
4.2 Lako Plasma Etching
Aneane pau nā etchants i loko o ka maloʻo etching i pololei a i ole ia mai ka plasma, no laila, maloʻo etching pinepine i kapa ia plasma etching. ʻO Plasma etching kahi ʻano o ka etching plasma ma ke ʻano ākea. I loko o nā hoʻolālā hoʻoheheʻe pāpaʻa mua ʻelua, ʻo kekahi e hoʻopaʻa i ka pā kahi i loaʻa ai ka wafer a pili ka pā ʻē aʻe i ke kumu RF; ʻo kekahi ʻē aʻe. I ka hoʻolālā mua, ʻoi aku ka nui o ka ʻāpana o ka pā i hoʻopaʻa ʻia ma mua o ka ʻāpana o ka pā i hoʻopili ʻia i ke kumu RF, a kiʻekiʻe ke kaomi kinoea i loko o ka reactor. ʻO ka puʻu ion i hana ʻia ma ka ʻili o ka wafer he lahilahi loa, a ʻo ka wafer me he mea lā ua "hoʻokomo ʻia" i loko o ka plasma. Hoʻopau nui ʻia ka etching e ka hopena kemika ma waena o nā mea hana i loko o ka plasma a me ka ʻili o ka mea i kālai ʻia. He liʻiliʻi loa ka ikehu o ka hoʻopā ion, a haʻahaʻa loa kona komo ʻana i ka etching. Kapa ʻia kēia hoʻolālā i ke ʻano etching plasma. Ma kekahi hoʻolālā, no ka mea, he nui ka degere o ke komo ʻana o ka ion bombardment, ua kapa ʻia ke ʻano etching ion reactive.
4.3 Mea Hana Etching Ion Reactive
Hoʻopili ʻia ke kaʻina hana hoʻoheheʻe ion etching (RIE) i ke kaʻina hana i ka manawa like. I waena o lākou, ʻo nā ʻāpana ikaika ka nui o nā ʻāpana kūʻokoʻa (ʻike ʻia ʻo nā radical manuahi), me kahi kiʻekiʻe kiʻekiʻe (ma kahi o 1% a 10% o ka ʻike kinoea), ʻo ia nā mea nui o ka etchant. ʻO nā huahana i hana ʻia e ka hopena kemika ma waena o lākou a me nā mea i kālai ʻia, ua hoʻokaʻawale ʻia a unuhi pololei ʻia mai ke keʻena pane, a i ʻole e hōʻiliʻili ʻia ma ka ʻili i kālai ʻia; ʻoiai nā ion i hoʻopiʻi ʻia ma kahi haʻahaʻa haʻahaʻa (10-4 a 10-3 o ka ʻike kinoea), a ua hoʻolōʻihi ʻia lākou e ke kahua uila o ka ion sheath i hana ʻia ma luna o ka ʻili o ka wafer e hoʻopā i ka ʻili etched. ʻElua mau hana nui o nā ʻāpana i kau ʻia. ʻO ka hoʻopau ʻana i ke ʻano atomika o ka mea i kālai ʻia, a laila e hoʻolalelale i ka wikiwiki o ka hana ʻana o nā mea hana me ia; ʻO ka mea ʻē aʻe e hoʻopā a hoʻoneʻe i nā huahana hopena i hōʻiliʻili ʻia i mea e pili pono ai ka mea i kālai ʻia me nā mea ʻeleʻele, i hoʻomau ʻia ka etching.
No ka mea, ʻaʻole i komo pololei nā ion i ka hopena etching (a i ʻole helu no kahi hapa liʻiliʻi loa, e like me ka wehe ʻana i ke kino kino a me ka etching kemikala pololei o nā ion hana), ʻo ka ʻōlelo ʻoiaʻiʻo, pono e kapa ʻia ke kaʻina hana etching i luna. ʻAʻole pololei ka inoa reactive ion etching, akā hoʻohana mau ʻia i kēia lā. Ua hoʻohana ʻia nā mea hana RIE mua loa i ka makahiki 1980. Ma muli o ka hoʻohana ʻana i ka mana RF hoʻokahi a me kahi hoʻolālā keʻena maʻalahi maʻalahi, loaʻa nā palena i nā ʻōlelo o ka etching rate, uniformity and selectivity.
4.4 Mea Hoʻonui ʻia ʻo Reactive Ion Etching
ʻO ka mea MERIE (Magnetically Enhanced Reactive Ion Etching) he mea hoʻoheheʻe ʻia i kūkulu ʻia ma ka hoʻohui ʻana i kahi mākēneki DC i kahi hāmeʻa RIE pāpaʻa a manaʻo ʻia e hoʻonui i ka helu etching.
Ua hoʻohana ʻia nā mea hana MERIE ma ke ʻano nui i nā makahiki 1990, i ka wā i lilo ai nā mea hana etching wafer hoʻokahi i mea nui o ka ʻoihana. ʻO ka pōʻino nui loa o nā mea hana MERIE ʻo ia ka hoʻokaʻawale ʻana o ka spatial inhomogeneity o ka plasma concentration i hoʻokumu ʻia e ka magnetic field e alakaʻi i nā ʻokoʻa o kēia manawa a i ʻole nā voltage i loko o ka mīkini kaʻapuni i hoʻohui ʻia, a laila e hoʻopōʻino ai ka mīkini. Ma muli o kēia pōʻino i hoʻokumu ʻia e ka inhomogeneity koke, ʻaʻole hiki ke hoʻopau ʻia ka hoʻololi ʻana o ke kahua magnetic. Ke hoʻomau nei ka emi ʻana o ka nui o nā kaapuni i hoʻohui ʻia, ʻoi aku ka nui o ka pōʻino o kā lākou hāmeʻa i ka inhomogeneity plasma, a ʻo ka ʻenehana o ka hoʻonui ʻana i ka helu etching ma o ka hoʻonui ʻana i ke kahua magnetic ua hoʻololi mālie ʻia e ka multi-RF power supply planar reactive ion etching technology. ʻo ia, ka ʻenehana etching plasma capacitively.
4.5 ʻO nā lako etching plasma i hui pū ʻia
ʻO nā mea hana etching plasma (CCP) i hoʻohui ʻia he mea hana e hoʻohua ai i ka plasma i loko o kahi keʻena pane ma o ka hoʻopili capacitive ma o ka hoʻopili ʻana i ka mana lekiō (a i ʻole DC) i ka pā electrode a hoʻohana ʻia no ka etching. Ua like kona kumumanao etching me ko ka reactive ion etching lako.
Hōʻike ʻia ma lalo nei ke kiʻikuhi maʻalahi o ka lako etching CCP. Hoʻohana maʻamau ia i ʻelua a ʻekolu mau kumu RF o nā alapine like ʻole, a hoʻohana kekahi i nā lako mana DC. ʻO ke alapine o ka lako mana RF he 800kHz ~ 162MHz, a ʻo nā mea maʻamau ʻo 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz a me 60MHz. ʻO nā lako mana RF me ka alapine o 2MHz a i ʻole 4MHz i kapa ʻia he kumu RF haʻahaʻa haʻahaʻa. Hoʻopili maʻamau lākou i ka electrode haʻahaʻa kahi i loaʻa ai ka wafer. Ua ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻomalu ʻana i ka ikehu ion, no laila ua kapa ʻia lākou i nā lako mana bias; Ua kapa ʻia nā lako mana RF me ke alapine ma luna o 27MHz i nā kumu RF kiʻekiʻe. Hiki iā lākou ke hoʻohui i ka electrode luna a i ʻole ka electrode haʻahaʻa. ʻOi aku ka maikaʻi o ka mālama ʻana i ka plasma concentration, no laila ua kapa ʻia lākou nā lako mana kumu. Aia ka mana mana 13MHz RF ma ka waena a manaʻo ʻia he mau hana ʻelua i luna akā ua nāwaliwali. E hoʻomanaʻo, ʻoiai hiki ke hoʻoponopono ʻia ka ʻike plasma a me ka ikehu i loko o kekahi ʻano e ka mana o nā kumu RF o nā alapine like ʻole (ka mea i kapa ʻia ʻo decoupling effect), ma muli o nā hiʻohiʻona o ka capacitive coupling, ʻaʻole hiki ke hoʻoponopono ʻia a hoʻokele kūʻokoʻa.
He hopena koʻikoʻi ka hāʻawi ʻana i ka ikehu o nā ion i ka hana kikoʻī o ka etching a me ka pōʻino o nā hāmeʻa, no laila ua lilo ka hoʻomohala ʻana i ka ʻenehana no ka hoʻonui ʻana i ka ikehu ion i kekahi o nā mea nui o nā lako etching kiʻekiʻe. I kēia manawa, ʻo nā ʻenehana i hoʻohana maikaʻi ʻia i ka hana ʻana, ʻo ia ka multi-RF hybrid drive, DC superposition, RF i hui pū ʻia me DC pulse bias, a me ka synchronous pulsed RF output of bias power supply and source power supply.
ʻO nā lako etching CCP ʻo ia kekahi o nā ʻano mea hoʻohana nui ʻelua o nā lako etching plasma. Hoʻohana nui ʻia ia i ke kaʻina hana etching o nā mea dielectric, e like me ka ʻaoʻao ʻaoʻao o ka ʻīpuka a me ka etching mask paʻakikī i ke kaʻina mua o ka logic chip process, contact hole etching ma ke kahua waena, mosaic a me ka alumini pad etching i ke kua, a me ke kalai ʻana i nā ʻauwaha hohonu, nā lua hohonu a me nā puka pili uwea ma ke kaʻina hana chip memory flash 3D (e lawe ana i ke ʻano silicon nitride/silicon oxide ma ke ʻano he laʻana).
ʻElua mau paʻakikī nui a me nā kuhikuhi hoʻomaikaʻi e kū nei i nā lako etching CCP. ʻO ka mea mua, i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu ion kiʻekiʻe loa, ʻo ka hiki ke kaha kiʻi ʻana o nā ʻano lākiō hiʻohiʻona kiʻekiʻe (e like me ka lua a me ka groove etching o 3D flash memory e koi i kahi ratio kiʻekiʻe ma mua o 50:1). ʻO ke ala o kēia manawa e hoʻonui ai i ka mana bias e hoʻonui i ka ikehu ion ua hoʻohana i nā lako mana RF a hiki i 10,000 watts. I ka nānā ʻana i ka nui o ka wela i hana ʻia, pono e hoʻomaikaʻi mau ʻia ka ʻenehana hoʻoluʻu a me ka mālama ʻana i ka wela o ke keʻena pane. ʻO ka lua, pono e loaʻa kahi holomua i ka hoʻomohala ʻana i nā kinoea etching hou e hoʻoponopono i ka pilikia o ka hiki ke etching.
4.6 Lako Plasma Etching Inductively Coupled
Inductively coupled plasma (ICP) etching equipment is a device that couples the energy of a radio frequency power source in a reaction chamber in the form of a magnetic field ma o ka inductor coil, a laila e hana ana i ka plasma no ke etching. Kona kumu etching no hoi i ka generalized reactive ion etching.
ʻElua ʻano nui o ka hoʻolālā kumu plasma no nā lako etching ICP. ʻO kekahi, ʻo ia ka ʻenehana transformer coupled plasma (TCP) i hoʻomohala ʻia a hana ʻia e Lam Research. Hoʻokomo ʻia kāna coil inductor ma ka mokulele puka makani dielectric ma luna o ke keʻena pane. Hoʻokumu ka hōʻailona 13.56MHz RF i kahi māla magnetic i loko o ka coil e kū pono ana i ka puka aniani dielectric a hoʻokaʻawale ʻia me ka axis coil ma ke kikowaena.
Hoʻokomo ka māla magnetic i ke keʻena pane ma o ka puka aniani dielectric, a ʻo ke kahua hoʻololi e hoʻohua ai i kahi māla uila e like me ka puka aniani dielectric i loko o ke keʻena pane, a laila e loaʻa ai ka dissociation o ke kinoea etching a me ka hana plasma. No ka mea hiki ke hoʻomaopopo ʻia kēia kumumanaʻo ma ke ʻano he transformer me kahi coil inductor e like me ka wili mua a me ka plasma i loko o ke keʻena pane e like me ka wili lua, ua kapa ʻia ʻo ICP etching ma hope o kēia.
ʻO ka pōmaikaʻi nui o ka ʻenehana TCP ʻo ia ka maʻalahi o ka hoʻonui ʻia. No ka laʻana, mai kahi wafer 200mm a i kahi wafer 300mm, hiki iā TCP ke mālama i ka hopena etching like me ka hoʻonui ʻana i ka nui o ka coil.
ʻO kekahi hoʻolālā kumu plasma ʻo ia ka ʻenehana decoupled plasma source (DPS) i kūkulu ʻia a hana ʻia e Applied Materials, Inc. o ʻAmelika Hui Pū ʻIa. ʻEkolu-dimensionally ʻeha kona inductor coil ma ka puka aniani dielectric hemispherical. ʻO ke kumumanaʻo o ka hoʻokumu ʻana i ka plasma e like me ka ʻenehana TCP i ʻōlelo ʻia ma mua, akā ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka hoʻokaʻawale ʻana o ke kinoea, kahi e kūpono ai ka loaʻa ʻana o ka plasma kiʻekiʻe.
No ka mea, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka hoʻopili ʻana o ka inductive e hoʻohua i ka plasma ma mua o ka hoʻopili capacitive, a ua hana nui ʻia ka plasma ma kahi kokoke i ka puka aniani dielectric, ua hoʻoholo maoli ʻia kona ʻano plasma e ka mana o ka mana kumu i hoʻopili ʻia i ka inductor. coil, a me ka ikehu ion i loko o ka ion sheath ma luna o ka ili o ka wafer ua basically hoʻoholo 'ia e ka mana o ka bias mana lako, no laila, i ka noonoo ana a me ka ikehu o na ion hiki ke hoomaluia kuokoa, pela e hoʻokō decoupling.
ʻO nā lako etching ICP kekahi o nā ʻano mea hoʻohana nui ʻelua o nā lako etching plasma. Hoʻohana nui ʻia ia no ka etching o nā ʻauwaha pāpaʻu silika, germanium (Ge), polysilicon gate structures, metal gate structures, strained silicon (Srained-Si), metala uea, metala pads (Pads), mosaic etching metal hard masks a me nā kaʻina hana he nui i loko. ʻenehana kiʻi nui.
Eia kekahi, me ka piʻi ʻana o nā kaapuni hoʻohui ʻekolu-dimensional, nā ʻike kiʻi CMOS a me nā ʻōnaehana micro-electro-mechanical (MEMS), a me ka piʻi wikiwiki ʻana o ka hoʻohana ʻana ma o ka silicon vias (TSV), nā puka oblique nui a me etching silika hohonu me nā morphologies like ʻole, nui nā mea hana i hoʻolauna i nā lako etching i hoʻomohala kūikawā no kēia mau noi. ʻO kona mau hiʻohiʻona ka hohonu etching nui (ʻumi a i ʻole haneli mau microns), no laila e hana nui ia ma lalo o ke kahe kinoea kiʻekiʻe, ke kaomi kiʻekiʻe a me nā kūlana mana kiʻekiʻe.
——————————————————————————————————————————————— ———————————-
Hiki iā Semicera ke hāʻawiʻāpana graphite, palupalu/oolea manao, ʻāpana kalapona silika, ʻO nā ʻāpana carbide silika CVD, aʻāpana i uhi ʻia ʻo SiC/TaCme i loko o 30 lā.
Inā makemake ʻoe i nā huahana semiconductor i luna,mai hoʻokaʻulua e hoʻokaʻaʻike mai iā mākou i ka manawa mua.
Kelepona: +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Ka manawa hoʻouna: ʻAukake-31-2024