اچینگ و مورفولوژی اچ شده

در فرآیند تولید تراشه های نیمه هادی، ما مانند ساختن یک آسمان خراش بر روی یک دانه برنج هستیم. دستگاه لیتوگرافی مانند یک برنامه ریز شهری است که از "نور" برای ترسیم نقشه ساختمان روی ویفر استفاده می کند. در حالی که حکاکی مانند یک مجسمه ساز با ابزار دقیق است که وظیفه کنده کاری دقیق کانال ها، سوراخ ها و خطوط را بر اساس طرح اولیه دارد. اگر سطح مقطع این کانال ها را با دقت مشاهده کنید، متوجه خواهید شد که شکل آنها یکنواخت نیست. برخی ذوزنقه ای هستند (در بالا پهن تر و در پایین باریک تر)، در حالی که برخی دیگر مستطیل های کامل هستند (دیوارهای جانبی عمودی). این اشکال دلخواه نیستند. در پشت آنها یک تعامل پیچیده از اصول فیزیکی و شیمیایی نهفته است که مستقیماً عملکرد تراشه را تعیین می کند.

I. اصول اولیه اچینگ: ترکیبی از اثرات فیزیکی و شیمیایی

اچینگ، به بیان ساده، حذف انتخابی موادی است که توسط فوتوریست محافظت نشده است. عمدتاً به دو دسته تقسیم می شود:

1. حکاکی مرطوب: از حلال های شیمیایی (مانند اسیدها و قلیاها) برای اچ استفاده می کند. اساساً یک واکنش کاملاً شیمیایی است و جهت حکاکی همسانگرد است - یعنی در همه جهات (جلو، عقب، چپ، راست، بالا، پایین) با سرعت یکسانی پیش می‌رود.

2. اچ کردن خشک (پلاسما اچینگ): این تکنولوژی رایج امروزی است. در یک محفظه خلاء، گازهای فرآیندی (مانند گازهای حاوی فلوئور یا کلر) وارد می‌شوند و پلاسما توسط منبع تغذیه فرکانس رادیویی تولید می‌شود. پلاسما حاوی یون‌های پرانرژی و رادیکال‌های آزاد فعال است که روی سطح اچ شده با هم کار می‌کنند.

اچ کردن خشک دقیقاً می تواند اشکال مختلفی ایجاد کند زیرا می تواند به طور انعطاف پذیر "حمله فیزیکی" و "حمله شیمیایی" را ترکیب کند:

ترکیب شیمیایی: مسئول رادیکال های آزاد فعال است. آنها با مواد سطح ویفر واکنش شیمیایی می دهند و محصولات فرار تولید می کنند که سپس حذف می شوند. این حمله ایزوتروپیک است و به آن اجازه می دهد "فشرده شود" و به صورت جانبی حکاکی شود و به راحتی اشکال ذوزنقه ای شکل بگیرد.

ترکیب فیزیکی: یون های پر انرژی با بار مثبت که توسط میدان الکتریکی شتاب می گیرند، سطح ویفر را به صورت عمودی بمباران می کنند. شبیه به سندبلاست یک سطح، این "بمباران یونی" ناهمسانگرد است، عمدتاً به صورت عمودی به سمت پایین، و می تواند دیواره های جانبی را "به خط مستقیم" کند.

II. رمزگشایی دو نمایه کلاسیک: تولد ذوزنقه‌ها و نمایه‌های مستطیلی

1. ذوزنقه (نمایه مخروطی) - در درجه اول حمله شیمیایی

اصل تشکیل: هنگامی که اچ شیمیایی بر فرآیند غالب است، در حالی که بمباران فیزیکی ضعیف‌تر است، موارد زیر رخ می‌دهد: اچ نه تنها به سمت پایین ادامه می‌یابد، بلکه به صورت جانبی ناحیه زیر ماسک مقاوم به نور و دیواره‌های جانبی در معرض دید را خورده می‌کند. این باعث می شود که مواد زیر ماسک محافظت شده به تدریج "توخالی" شوند و یک دیواره جانبی شیب دار را تشکیل دهند که در بالا گسترده تر و در پایین باریک تر است، به عنوان مثال، یک ذوزنقه.

پوشش گام خوب: در فرآیندهای رسوب لایه نازک بعدی، ساختار شیب دار ذوزنقه باعث می شود تا مواد (مانند فلزات) به طور یکنواخت پوشانده شوند و از شکستگی در گوشه های شیب دار جلوگیری شود.

استرس کاهش یافته: ساختار شیب دار استرس را بهتر پراکنده می کند و قابلیت اطمینان دستگاه را بهبود می بخشد.

تحمل فرآیند بالا: اجرای نسبتا آسان.

2. مستطیل شکل (پروفایل عمودی) - در درجه اول حمله فیزیکی

اصل تشکیل: زمانی که بمباران یونی فیزیکی بر فرآیند غالب باشد و ترکیب شیمیایی به دقت کنترل شود، یک نمایه مستطیلی شکل می گیرد. یون‌های پرانرژی، مانند پرتابه‌های کوچک بی‌شمار، سطح ویفر را تقریباً به‌صورت عمودی بمباران می‌کنند و به نرخ‌های اچ عمودی بسیار بالایی دست می‌یابند. به طور همزمان، بمباران یونی یک "لایه غیرفعال" (به عنوان مثال، تشکیل شده توسط اچ کردن محصولات جانبی) در دیواره های جانبی ایجاد می کند. این فیلم محافظ به طور موثر در برابر خوردگی جانبی ناشی از رادیکال های آزاد شیمیایی مقاومت می کند. در نهایت، اچ کردن فقط می تواند به صورت عمودی به سمت پایین ادامه یابد و یک ساختار مستطیلی با دیواره های کناری تقریبا 90 درجه حک شود.

در فرآیندهای ساخت پیشرفته، تراکم ترانزیستور بسیار بالا است و فضا بسیار ارزشمند است.

بالاترین وفاداری: حداکثر سازگاری را با طرح فتولیتوگرافی حفظ می کند و از ابعاد بحرانی دقیق (CD) دستگاه اطمینان می دهد.

صرفه جویی در منطقه: ساختارهای عمودی به دستگاه ها اجازه می دهد تا با حداقل ردپا تولید شوند، که کلید کوچک سازی تراشه است.

Semicorex دقت را ارائه می دهداجزای CVD SiCدر حکاکی اگر سؤالی دارید یا نیاز به جزئیات بیشتری دارید، لطفاً در تماس با ما دریغ نکنید.

تلفن تماس 86-13567891907

ایمیل: sales@semicorex.com