【Semiconductor Etching Process】 Sjelen til halvledere lærer etsningsprosessen og utøvelsen av ingeniører på mangelfulle hastighetsproblemer fra 0 til 1 （CH5-CH6)

CH5. Typer og anvendelser av plasma, prinsipper for Dryetch

Typer plasma

Klassifisering etter generasjonsmodus

DC Plasma=Gass lades mellom anoden og katoden til to parallelle plater for å produsere plasma ved å påføre en spenning.

DC plasma oppvarming=sekundær elektronutslipp.

Sheath Spenning=katode: 2000 + vp / anode: vp.

Sputtering eller etsing og annen prosess

Hvis en stolpe er en isolator →, er den isolerende elektroden ladet for å avbryte nedbrytningsspenningen → AC -spenning er nødvendig.

RF Plasma=Plasma genereres ved bruk av radiofrekvens (RF) egenskaper som veksler med jevne mellomrom fra positive og negative elektroder (forårsaker gasskollisjoner). For sputtering eller etsing av isolatorer.

Sammenlignet med DC -plasma er ioniseringshastigheten 10 ~ 100 ganger raskere.

Plasma kan genereres selv om elektroden ikke er en leder.

Når et elektrisk felt dannes av elektroder mellom to parallelle plater, er mediet (gasstype) og trykket i hulrommet viktige variabler.

Klassifisering av opprinnelseskilde

Rie (reaktiv ionetsing)=plasmakilde ved bruk av to parallelle plateelektroder.

Skiven er plassert på siden av RF -spenningen → RIE -modus → danner en DC -negativ selvforspenningsspenning → for å oppnå anisotropisk etsing.

Skiven er plassert på en bakkeelektrode → i plasma -etsemodus → oppnå isotrop etsing.

MERIE=En modifisert versjon av RIE som bruker et magnetfelt på plasma -regionen → øker sannsynligheten for ionedannelse og oppnår høy - tetthetsplasma for etsing.

Sammenlignet med RIES er ioniseringseffektiviteten høyere, og prosessen kan betjenes ved lave trykk.

HDP (plasma med høy tetthet)=plasmaperering og ionisk energiregulering kan kontrolleres uavhengig.

For eksempel: ECR, TCP, ICP, spiralformet plasma.

Klassifisert som for temperaturer:

Kald plasma=brukt i halvlederproduksjon

Termisk plasma=brukt i metallskjæring

Tørr etsing=kjemisk etsing forårsaket av frie radikaler + fysisk etsing forårsaket av ioner

Prinsipp

Gassen som er involvert i den kjemiske bindingen blir introdusert i hulrommet → En RF -spenning påføres for å starte generering av plasma

Gasser som kommer inn i plasmatilstanden, aktiveres i former som ioner, radikaler, elektroner, atomer osv

Frie radikaler er etset ved kjemisk binding/ioner blir strippet av atomer ved fysisk kollisjon

Plasma etsing=kjemisk + fysisk ⇒ rie

Restgassene som genereres under den kjemiske bindingsprosessen, slippes ut til utsiden av en vakuumpumpe

CH6. Forståelse og krav til tørre etsemetoder

Tørr etsemetode

(3 → 2 → 1: Kjemi, isotropi, høyt trykk og lav energi / 1 → 2 → 3: Fysikk, anisotropi, lavtrykk og høy energi)

1. Plasma -etsing

2. Reaktiv ion -etsing, RIE

3.Sputtering etsing

Faktorer som påvirker den tørre etsingsprosessen

1) Prosesstrykk=Lavt trykk: fysisk etsing (sputteretsing) / høyt trykk: Kjemisk etsing (plasmaetsing) mellom lavtrykk og høyt trykk: kjemisk + fysisk samtidig virkning

RF -effekt ＝ påvirker plasmatetthet → jo høyere kraft, jo høyere etsningshastighet (raskere)

Substrat Temp ＝ Jo høyere temperatur, jo høyere etsningshastighet (raskere)

4. Processgass

5. GAS -strømning ＝ bestemmer oppholdstiden for en kjemisk art → Jo lengre oppholdstid, jo høyere er etsehastigheten

Krav til tørr etsingsprosess

1. Høy maske/filmvalgforhold

2. Anisotropi

3.Høy etsehastighet (produktivitet) - Etsing av Cu/PT er problematisk → Cu bruker Damascene -prosessen

4. Høy ensartethet - Betydningen øker når skivestørrelsen øker

5. Lav skade - Når enhetsintegrasjonen øker, øker viktigheten av lav plasmaskade

6. Knarhet - Utbytte - Avløsning av skiveoverflater oppstår under etsing, så det er viktig å holde det rent

7.Mask er lett å fjerne/trygt

Effekter av karbon/fluorforhold

C/F -forholdet er relatert til mengden polymer generert under plasma -etsing, og påvirker derfor også etsehastigheten.

Når andelen C øker, genereres en hemmer.

Inerte gasser som AR⁺ brukes til å fjerne hemmingslaget i bunnen av mønsteret (etsning av ion bombardement) på grunn av fravær av kjemiske reaksjoner.

Inhiberingslaget på sideveggen fjernes ved bruk av O₂ eller CF₄.

En reduksjon i forholdet mellom F/C -gasser øker seleksjonsforholdet mellom sio₂ og Si.

Det hemmende laget er noen ganger med vilje indusert for å oppnå anisotropisk etsing.

• Lavt F/C (høyt C -innhold) → Innskudd (skjemaer) Et hemmende lag

• Å legge til H₂ → for å generere HF, som fjerner F, reduserer F/C -forholdet og bremser dannelsen av SIF₄, noe som resulterer i en reduksjon i etsningshastigheten

• "→ Forbedre SIO₂/SI -valgforholdet

• Tilstrekkelig H₂ → På grunn av mangelen på tilstrekkelig O₂ på SI -overflaten, er SI ikke etset ⇒ avsatt forekommer

0010-13264 5200 rørrobot