Etsaus ja etsattu morfologia

Puolijohdesirun valmistusprosessissa olemme kuin rakentaisimme pilvenpiirtäjän riisinjyvälle. Litografiakone on kuin kaupunkisuunnittelija, joka käyttää "valoa" piirtääkseen rakennuksen suunnitelman kiekolle; kun taas etsaus on kuin kuvanveistäjä tarkkuustyökaluineen, joka on vastuussa kanavien, reikien ja viivojen tarkasta kaivertamisesta suunnitelman mukaan. Jos tarkkailet huolellisesti näiden "kanavien" poikkileikkausta, huomaat, että niiden muodot eivät ole yhtenäisiä; jotkut ovat puolisuunnikkaan muotoisia (leveämpiä ylhäältä ja kapeampia alhaalta), kun taas toiset ovat täydellisiä suorakulmioita (pystysuorat sivuseinät). Nämä muodot eivät ole mielivaltaisia; niiden takana on monimutkainen fysikaalisten ja kemiallisten periaatteiden vuorovaikutus, joka määrää suoraan sirun suorituskyvyn.

I. Etsauksen perusperiaatteet: Fysikaalisten ja kemiallisten vaikutusten yhdistelmä

Yksinkertaisesti sanottuna etsaus on fotoresistillä suojaamattoman materiaalin valikoivaa poistamista. Se on jaettu pääasiassa kahteen luokkaan:

1. Märkäetsaus: Käyttää etsaukseen kemiallisia liuottimia (kuten happoja ja emäksiä). Se on pohjimmiltaan puhtaasti kemiallinen reaktio, ja etsaussuunta on isotrooppinen – eli se etenee samalla nopeudella kaikkiin suuntiin (edessä, takana, vasemmalla, oikealla, ylös, alas).

Muodostumisperiaate: Kun fyysinen ionipommitus hallitsee prosessia ja kemiallista koostumusta valvotaan huolellisesti, muodostuu suorakaiteen muotoinen profiili. Suurienergiset ionit, kuten lukemattomat pienet ammukset, pommittavat kiekon pintaa lähes pystysuoraan, jolloin saavutetaan erittäin korkea pystysuora etsausnopeus. Samanaikaisesti ionipommitus muodostaa "passivointikerroksen" (esimerkiksi syövyttämällä sivutuotteita) sivuseinille; tämä suojakalvo vastustaa tehokkaasti kemiallisten vapaiden radikaalien aiheuttamaa lateraalista korroosiota. Viime kädessä etsaus voi edetä vain pystysuunnassa alaspäin, jolloin muodostuu suorakaiteen muotoinen rakenne, jonka sivuseinät ovat lähes 90 astetta.

Kuivaetsaus voi luoda erilaisia ​​muotoja juuri siksi, että se voi joustavasti yhdistää "fyysisen hyökkäyksen" ja "kemiallisen hyökkäyksen":

Kemiallinen koostumus: Vastuu aktiivisista vapaista radikaaleista. Ne reagoivat kemiallisesti kiekon pintamateriaalin kanssa muodostaen haihtuvia tuotteita, jotka sitten poistetaan. Tämä hyökkäys on isotrooppinen, mikä mahdollistaa sen "puristaa läpi" ja etsauksen sivusuunnassa muodostaen helposti puolisuunnikkaan muotoisia muotoja.

Muodostumisperiaate: Kun fyysinen ionipommitus hallitsee prosessia ja kemiallista koostumusta valvotaan huolellisesti, muodostuu suorakaiteen muotoinen profiili. Suurienergiset ionit, kuten lukemattomat pienet ammukset, pommittavat kiekon pintaa lähes pystysuoraan, jolloin saavutetaan erittäin korkea pystysuora etsausnopeus. Samanaikaisesti ionipommitus muodostaa "passivointikerroksen" (esimerkiksi syövyttämällä sivutuotteita) sivuseinille; tämä suojakalvo vastustaa tehokkaasti kemiallisten vapaiden radikaalien aiheuttamaa lateraalista korroosiota. Viime kädessä etsaus voi edetä vain pystysuunnassa alaspäin, jolloin muodostuu suorakaiteen muotoinen rakenne, jonka sivuseinät ovat lähes 90 astetta.

II. Kahden klassisen profiilin purkaminen: puolisuunnikkaan ja suorakaiteen muotoisten profiilien synty

1. Puolisuunnikkaan muotoinen (kapeneva profiili) – ensisijaisesti kemiallinen hyökkäys

Muodostumisperiaate: Kun kemiallinen syövytys hallitsee prosessia, kun taas fyysinen pommitus on heikompaa, tapahtuu seuraavaa: etsaus ei etene vain alaspäin, vaan myös syövyttää valonestimaskin alla olevaa aluetta ja paljaita sivuseiniä. Tämä saa suojatun maskin alla olevan materiaalin vähitellen "koverrettua ulos", jolloin muodostuu kalteva sivuseinä, joka on leveämpi ylhäältä ja kapeampi alhaalta, eli puolisuunnikkaan.

Hyvä vaihepeitto: Myöhemmissä ohutkalvopinnoitusprosesseissa puolisuunnikkaan kalteva rakenne helpottaa materiaalien (kuten metallien) tasaista peittämistä välttäen murtumia jyrkissä kulmissa.

Vähentynyt stressi: Kalteva rakenne hajottaa stressiä paremmin, mikä parantaa laitteen luotettavuutta.

Korkea prosessitoleranssi: Suhteellisen helppo toteuttaa.

2. Suorakulmainen (pystyprofiili) – ensisijaisesti fyysinen hyökkäys

Muodostumisperiaate: Kun fyysinen ionipommitus hallitsee prosessia ja kemiallista koostumusta valvotaan huolellisesti, muodostuu suorakaiteen muotoinen profiili. Suurienergiset ionit, kuten lukemattomat pienet ammukset, pommittavat kiekon pintaa lähes pystysuoraan, jolloin saavutetaan erittäin korkea pystysuora etsausnopeus. Samanaikaisesti ionipommitus muodostaa "passivointikerroksen" (esimerkiksi syövyttämällä sivutuotteita) sivuseinille; tämä suojakalvo vastustaa tehokkaasti kemiallisten vapaiden radikaalien aiheuttamaa lateraalista korroosiota. Viime kädessä etsaus voi edetä vain pystysuunnassa alaspäin, jolloin muodostuu suorakaiteen muotoinen rakenne, jonka sivuseinät ovat lähes 90 astetta.

Kehittyneissä valmistusprosesseissa transistorin tiheys on erittäin korkea ja tila on erittäin arvokasta.

Korkein tarkkuus: Se säilyttää maksimaalisen yhdenmukaisuuden valolitografisen suunnitelman kanssa, mikä varmistaa laitteen tarkat kriittiset mitat (CD).

Säästää aluetta: Pystysuuntaiset rakenteet mahdollistavat laitteiden valmistuksen pienellä jalanjäljellä, mikä on avain sirun pienentämiseen.

Semicorex tarjoaa tarkkuuttaCVD SiC komponentitetsauksessa. Jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Puhelinnumero +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com