En semikonduktaĵproduktado, ekzistas tekniko nomita "akvaforto" dum la pretigo de substrato aŭ maldika filmo formita sur la substrato. La evoluo de akvaforta teknologio ludis rolon en realigado de la antaŭdiro farita de Intel-fondinto Gordon Moore en 1965 ke "la integriĝdenseco de transistoroj duobliĝos en 1,5 ĝis 2 jaroj" (ofte konata kiel "Leĝo de Moore").
Akvaforto ne estas "aldonaĵo" procezo kiel atestaĵo aŭ ligado, sed "subtraha" procezo. Krome, laŭ la malsamaj skrapmetodoj, ĝi estas dividita en du kategoriojn, nome "malseka akvaforto" kaj "seka akvaforto". Por diri simple, la unua estas fanda metodo kaj la dua estas fosa metodo.
En ĉi tiu artikolo, ni mallonge klarigos la karakterizaĵojn kaj diferencojn de ĉiu akvaforta teknologio, malseka akvaforto kaj seka akvaforto, same kiel la aplikaĵareojn por kiuj ĉiu taŭgas.
Superrigardo de akvaforta procezo
Akvaforta teknologio laŭdire originis de Eŭropo en la mid-15-a jarcento. En tiu tempo, acido estis verŝita en gravuritan kuproplaton por korodi la nudan kupron, formante intaglion. Surfacaj traktadoteknikoj kiuj ekspluatas la efikojn de korodo estas vaste konataj kiel "akvaforto".
La celo de la akvaforta procezo en semikonduktaĵfabrikado estas tranĉi la substraton aŭ filmon sur la substrato laŭ la desegno. Ripetante la preparajn ŝtupojn de filmformado, fotolitografio, kaj akvaforto, la ebena strukturo estas prilaborita en tridimensian strukturon.
La diferenco inter malseka akvaforto kaj seka akvaforto
Post la fotolitografioprocezo, la senŝirma substrato estas malseka aŭ seka gravurita en akvafortprocezo.
Malseka akvaforto uzas solvon por gravuri kaj skrapi for la surfacon. Kvankam ĉi tiu metodo povas esti procesita rapide kaj malmultekoste, ĝia malavantaĝo estas, ke la pretiga precizeco estas iomete pli malalta. Sekve, seka akvaforto naskiĝis ĉirkaŭ 1970. Seka akvaforto ne uzas solvon, sed uzas gason por bati la substratan surfacon por grati ĝin, kiu estas karakterizita per alta pretiga precizeco.
"Izotropio" kaj "Anizotropio"
Enkondukante la diferencon inter malseka akvaforto kaj seka akvaforto, la esencaj vortoj estas "izotropa" kaj "anizotropa". Izotropio signifas ke la fizikaj ecoj de materio kaj spaco ne ŝanĝiĝas laŭ direkto, kaj anizotropeco signifas ke la fizikaj ecoj de materio kaj spaco varias laŭ direkto.
Izotropa akvaforto signifas ke akvaforto enspezas je la sama kvanto ĉirkaŭ certa punkto, kaj anizotropa akvaforto signifas ke akvaforto enspezas en malsamaj indikoj ĉirkaŭ certa punkto. Ekzemple, en akvaforto dum semikonduktaĵproduktado, anizotropa akvaforto ofte estas elektita tiel ke nur la celdirekto estas skrapita, lasante aliajn indikojn sendifektaj.
Bildoj de "Izotropa Etch" kaj "Anizotropic Etch"
Malseka akvaforto uzante kemiaĵojn.
Malseka akvaforto utiligas kemian reagon inter kemiaĵo kaj substrato. Kun ĉi tiu metodo, anizotropa akvaforto ne estas malebla, sed ĝi estas multe pli malfacila ol izotropa akvaforto. Estas multaj restriktoj pri la kombinaĵo de solvoj kaj materialoj, kaj kondiĉoj kiel substrata temperaturo, solvkoncentriĝo kaj aldonkvanto devas esti strikte kontrolitaj.
Kiom ajn fajne la kondiĉoj estas alĝustigitaj, malseka akvaforto malfacilas atingi fajnan prilaboradon sub 1 μm. Unu kialo de tio estas la bezono kontroli flankan akvaforton.
Subtranĉado estas fenomeno ankaŭ konata kiel subtranĉado. Eĉ se oni esperas, ke la materialo estos solvita nur en la vertikala direkto (profunda direkto) per malseka akvaforto, estas neeble tute malhelpi la solvon trafi la flankojn, do la dissolvo de la materialo en la paralela direkto neeviteble procedos. . Pro tiu fenomeno, malseka akvaforto hazarde produktas sekciojn kiuj estas pli mallarĝaj ol la cellarĝo. Tiamaniere, kiam oni prilaboras produktojn, kiuj postulas precizan nunan kontrolon, la reproduktebleco estas malalta kaj la precizeco estas nefidinda.
Ekzemploj de Eblaj Fiaskoj en Malseka Akvaforto
Kial seka akvaforto taŭgas por mikromaŝinado
Priskribo de Rilata Arto Seka akvaforto taŭga por anizotropa akvaforto estas uzata en procezoj de fabrikado de duonkonduktaĵoj, kiuj postulas alt-precizecan prilaboradon. Seka akvaforto ofte estas referita kiel reaktiva jona akvaforto (RIE), kiu ankaŭ povas inkludi plasmoakvaforton kaj ŝprucakvaforton en larĝa signifo, sed tiu artikolo temigos RIE.
Por klarigi kial anizotropa akvaforto estas pli facila kun seka akvaforto, ni rigardu pli detale la RIE-procezon. Estas facile kompreni dividante la procezon de seka akvaforto kaj skrapado de la substrato en du tipojn: "kemia akvaforto" kaj "fizika akvaforto".
Kemia akvaforto okazas en tri ŝtupoj. Unue, la reaktivaj gasoj estas adsorbitaj sur la surfaco. Reagproduktoj tiam formiĝas el la reaggaso kaj substratmaterialo, kaj finfine la reagproduktoj estas desorbitaj. En la posta fizika akvaforto, la substrato estas gravurita vertikale malsupren aplikante argongason vertikale al la substrato.
Kemia akvaforto okazas izotrope, dum fizika akvaforto povas okazi anizotrope kontrolante la direkton de gasapliko. Pro tiu fizika akvaforto, seka akvaforto permesas pli da kontrolo de la akvafortdirekto ol malseka akvaforto.
Seka kaj malseka akvaforto ankaŭ postulas la samajn striktajn kondiĉojn kiel malseka akvaforto, sed ĝi havas pli altan reprodukteblecon ol malseka akvaforto kaj havas multajn pli facile kontroleblajn erojn. Tial, ne estas dubo, ke seka akvaforto estas pli favora al industria produktado.
Kial Malseka Akvaforto Estas Ankoraŭ Bezonata
Post kiam vi komprenas la ŝajne ĉiopovan sekan akvaforton, vi eble demandos, kial malseka akvaforto ankoraŭ ekzistas. Tamen, la kialo estas simpla: malseka akvaforto faras la produkton pli malmultekosta.
La ĉefa diferenco inter seka akvaforto kaj malseka akvaforto estas kosto. La kemiaĵoj uzitaj en malseka akvaforto ne estas tiom multekostaj, kaj la prezo de la ekipaĵo mem laŭdire estas proksimume 1/10 de tiu de seka akvaforta ekipaĵo. Krome, la pretigtempo estas mallonga kaj pluraj substratoj povas esti prilaboritaj samtempe, reduktante produktadkostojn. Kiel rezulto, ni povas teni produktokostojn malaltaj, donante al ni avantaĝon super niaj konkurantoj. Se la postuloj por pretiga precizeco ne estas altaj, multaj kompanioj elektos malsekan akvaforton por malglata amasproduktado.
La akvaforta procezo estis lanĉita kiel procezo kiu ludas rolon en mikrofabrika teknologio. La akvaforta procezo estas proksimume dividita en malsekan akvaforton kaj sekan akvaforton. Se kosto gravas, la unua estas pli bona, kaj se necesas mikroprocesado sub 1 μm, la dua estas pli bona. Ideale, procezo povas esti elektita surbaze de la produkto produktota kaj la kosto, prefere ol kiu unu estas pli bona.
Afiŝtempo: Apr-16-2024