En la procezo de fabrikado de semikonduktaĵoj,akvafortoteknologio estas kritika procezo kiu estas uzata por precize forigi nedeziratajn materialojn sur la substrato por formi kompleksajn cirkvitajn ŝablonojn. Ĉi tiu artikolo enkondukos du ĉefajn akvafortajn teknologiojn detale - kapacite kunligita plasma akvaforto (CCP) kaj indukte kunligita plasma akvaforto (ICP), kaj esploru iliajn aplikojn en akvaforto de malsamaj materialoj.
Kapacite kunligita plasma akvaforto (CCP)
Kapacite kunligita plasma akvaforto (CCP) estas atingita aplikante RF-tension al du paralelaj platelektrodoj tra egalilo kaj Dc blokadkondensilo. La du elektrodoj kaj la plasmo kune formas ekvivalentan kondensilon. En ĉi tiu procezo, la RF-tensio formas kapacitan ingon proksime de la elektrodo, kaj la limo de la ingo ŝanĝiĝas kun la rapida oscilado de la tensio. Kiam elektronoj atingas ĉi tiun rapide ŝanĝantan ingon, ili estas reflektitaj kaj akiras energion, kiu siavice ekigas la disociiĝon aŭ jonigon de gasmolekuloj por formi plasmon. CCP-akvaforto estas kutime aplikita al materialoj kun pli alta kemia ligenergio, kiel ekzemple dielektriko, sed pro sia pli malalta akvaforta indico, ĝi taŭgas por aplikoj postulantaj bonan kontrolon.
Indukte kunligita plasma akvaforto (ICP)
Indukte kunligita plasmoakvaforto(ICP) estas bazita sur la principo ke alterna kurento pasas tra bobeno por generi induktitan kampon. Sub la ago de ĉi tiu magneta kampo, la elektronoj en la reakcia ĉambro estas akcelitaj kaj daŭre akcelas en la induktita elektra kampo, eventuale koliziante kun la reakciaj gasaj molekuloj, igante la molekulojn disociiĝi aŭ jonigi kaj formi plasmon. Ĉi tiu metodo povas produkti altan jonigan indicon kaj permesi al la plasmodenseco kaj bombardenergio esti alĝustigitaj sendepende, kio farasICP akvafortotre taŭga por akvaforti materialojn kun malalta kemia ligo-energio, kiel silicio kaj metalo. Krome, ICP-teknologio ankaŭ disponigas pli bonan unuformecon kaj akvafortan indicon.
1. Metala akvaforto
Metala akvaforto estas ĉefe uzata por prilaborado de interkonektiloj kaj plurtavola metala drataro. Ĝiaj postuloj inkludas: alta akvaforta indico, alta selektiveco (pli granda ol 4:1 por la masktavolo kaj pli granda ol 20:1 por la intertavola dielektrika), alta akvaforta unuformeco, bona kritika dimensia kontrolo, neniu plasmodamaĝo, malpli restaj poluaĵoj, kaj neniu korodo al metalo. Metalakvaforto kutime uzas indukte kunligitan plasma akvaforta ekipaĵo.
•Aluminia akvaforto: Aluminio estas la plej grava dratmaterialo en la mezaj kaj malantaŭaj stadioj de blato-fabrikado, kun la avantaĝoj de malalta rezisto, facila demetado kaj akvaforto. Aluminia akvaforto kutime uzas plasmon generitan per kloridgaso (kiel ekzemple Cl2). Aluminio reagas kun kloro por produkti volatilan aluminian kloridon (AlCl3). Krome, aliaj halogenoj kiel SiCl4, BCl3, BBr3, CCl4, CHF3, ktp povas esti aldonitaj por forigi la oksidan tavolon sur la aluminiosurfaco por certigi la normalan akvaforton.
• Volframa akvaforto: En multtavolaj metaldrataj interkonektstrukturoj, volframo estas la ĉefa metalo uzata por la meza sekcio interkonekto de la blato. Fluor-bazitaj aŭ kloro-bazitaj gasoj povas esti uzitaj por gravuri metalan volframon, sed fluor-bazitaj gasoj havas malbonan selektivecon por siliciooksido, dum kloro-bazitaj gasoj (kiel ekzemple CCl4) havas pli bonan selektivecon. Nitrogeno estas kutime aldonita al la reaggaso por akiri altan akvafortan gluan selektivecon, kaj oksigeno estas aldonita por redukti karbondemetadon. Akvaforto de volframo kun kloro-bazita gaso povas atingi anizotropan akvaforton kaj altan selektivecon. La gasoj uzitaj en seka akvaforto de volframo estas plejparte SF6, Ar kaj O2, inter kiuj SF6 povas esti malkomponita en plasmo por disponigi fluorajn atomojn kaj volframon por kemia reago por produkti fluoridon.
• Titania nitruro akvaforto: Titania nitruro, kiel malmola masko-materialo, anstataŭigas la tradician silician nitruron aŭ oksidan maskon en la duobla damascena procezo. Titania nitruro akvaforto estas ĉefe uzata en la malmola masko malfermo procezo, kaj la ĉefa reago produkto estas TiCl4. La selektiveco inter la tradicia masko kaj la malalt-k-dielektrika tavolo ne estas alta, kio kondukos al la apero de la arkforma profilo sur la supro de la malalta-k-dielektrika tavolo kaj la ekspansio de la kanelo-larĝo post akvaforto. La interspaco inter la deponitaj metallinioj estas tro malgranda, kio estas inklina al ponto elfluado aŭ rekta paneo.
2. Izolila akvaforto
La objekto de izolaj akvaforto estas kutime dielektraj materialoj kiel ekzemple silicia dioksido aŭ silicia nitruro, kiuj estas vaste uzataj por formi kontaktotruojn kaj kanaltruojn por konekti malsamajn cirkvitajn tavolojn. Dielektrika akvaforto kutime uzas gravurilon bazitan sur la principo de kapacite kunligita plasma akvaforto.
• Plasma akvaforto de silicia dioksida filmo: Silicia dioksida filmo estas kutime gravurita uzante akvafortajn gasojn enhavantajn fluoron, kiel CF4, CHF3, C2F6, SF6 kaj C3F8. La karbono enhavita en la akvaforta gaso povas reagi kun la oksigeno en la oksidtavolo por produkti kromproduktojn CO kaj CO2, tiel forigante la oksigenon en la oksidtavolo. CF4 estas la plej ofte uzita akvaforta gaso. Kiam CF4 kolizias kun alt-energiaj elektronoj, diversaj jonoj, radikaluloj, atomoj kaj liberaj radikaluloj estas produktitaj. Fluoraj liberaj radikaluloj povas reagi kemie kun SiO2 kaj Si por produkti volatilan silician tetrafluoridon (SiF4).
• Plasma akvaforto de silicio-nitruda filmo: Silicia nitruro-filmo povas esti gravurita uzante plasmo-akvaforton kun CF4 aŭ CF4 miksita gaso (kun O2, SF6 kaj NF3). Por Si3N4-filmo, kiam CF4-O2-plasmo aŭ alia gasa plasmo enhavanta F-atomojn estas uzataj por akvaforto, la akvaforta rapideco de silicia nitruro povas atingi 1200Å/min, kaj la akvaforta selektiveco povas esti same alta kiel 20:1. La ĉefa produkto estas volatila silicia tetrafluorido (SiF4), kiu estas facile eltirebla.
4. Unukristala silicia akvaforto
Unukristala silicia akvaforto estas plejparte uzata por formi malprofundan tranĉean izolitecon (STI). Ĉi tiu procezo kutime inkluzivas trarompan procezon kaj ĉefan akvafortan procezon. La trarompa procezo uzas SiF4 kaj NF-gason por forigi la oksidan tavolon sur la surfaco de unukristala silicio per forta jonbombado kaj la kemia ago de fluoraj elementoj; la ĉefakvaforto utiligas hidrogenbromidon (HBr) kiel la ĉefakvaforton. La bromradikaloj malkomponitaj per HBr en la plasmomedio reagas kun silicio por formi volatilan siliciotetrabromido (SiBr4), tiel forigante silicion. Unukristala silicia akvaforto kutime uzas indukte kunligitan plasman akvafortmaŝinon.
5. Polysilicon Akvaforto
Polysilicon akvaforto estas unu el la ŝlosilaj procezoj kiu determinas la pordego grandeco de transistoroj, kaj la pordego grandeco rekte influas la agado de integraj cirkvitoj. Polysilicon akvaforto postulas bonan selektivecproporcion. Halogengasoj kiel ekzemple kloro (Cl2) kutimas kutime atingi anizotropan akvaforton, kaj havi bonan selektivecproporcion (ĝis 10:1). Brom-bazitaj gasoj kiel ekzemple hidrogenbromido (HBr) povas akiri pli altan selektivecproporcion (ĝis 100:1). Miksaĵo de HBr kun kloro kaj oksigeno povas pliigi la akvafortoftecon. La reagproduktoj de halogena gaso kaj silicio estas deponitaj sur la flankmuroj por ludi protektan rolon. Polysilicon-akvaforto kutime uzas indukte kunligitan plasman akvafortmaŝinon.
Ĉu ĝi estas kapacite kunligita plasma akvaforto aŭ indukte kunligita plasma akvaforto, ĉiu havas siajn proprajn unikajn avantaĝojn kaj teknikajn karakterizaĵojn. Elekti taŭgan akvafortan teknologion povas ne nur plibonigi produktadon, sed ankaŭ certigi la rendimenton de la fina produkto.
Afiŝtempo: Nov-12-2024