Chuir eitseáil luath-fhliuch forbairt próisis ghlantacháin nó luaithrigh chun cinn. Sa lá atá inniu ann, tá eitseáil tirim ag baint úsáide as plasma tar éis éirí mar phríomhshruthapróiseas eitseála. Is éard atá i plasma ná leictreoin, caitéisí agus fréamhacha. Is é an fuinneamh a chuirtear i bhfeidhm ar an bplasma is cúis le baint as na leictreoin is forimeallaí den ghás foinse i staid neodrach, rud a dhéanann na leictreoin seo a thiontú ina gcaitáin.
Ina theannta sin, is féidir adaimh neamhfhoirfe i móilíní a bhaint de trí fhuinneamh a chur i bhfeidhm chun fréamhacha atá neodrach go leictreach a fhoirmiú. Úsáideann eitseáil thirim cations agus radacacha a chomhdhéanann plasma, áit a bhfuil caitíní anisotrópach (oiriúnach le haghaidh eitseála i dtreo áirithe) agus tá fréamhacha isotrópacha (oiriúnach le haghaidh eitseála i ngach treo). Tá líon na bhfréamhacha i bhfad níos mó ná líon na gcatálacha. Sa chás seo, ba chóir go mbeadh eitseáil tirim isotrópach cosúil le eitseáil fliuch.
Mar sin féin, is é eitseáil anisotrópach an eitseála tirim a fhágann gur féidir ciorcaid ultra-miniaturized. Cad é an chúis atá leis seo? Ina theannta sin, tá luas eitseála caitíní agus fréamhacha an-mhall. Mar sin conas is féidir linn modhanna eitseála plasma a chur i bhfeidhm ar olltáirgeadh in aghaidh an easnaimh seo?
1. Cóimheas Treoise (A/T)
Fíor 1. Coincheap an chóimheas gné agus an tionchar a bhíonn ag dul chun cinn teicneolaíochta air
Is é Cóimheas Treise an cóimheas idir leithead cothrománach agus airde ingearach (ie, airde roinnte ar leithead). Dá lú an toise criticiúil (CD) den chiorcad, is ea is mó an luach cóimheas gné. Is é sin, ag glacadh leis go bhfuil luach cóimheas gné de 10 agus leithead 10nm, ba cheart go mbeadh airde an poll a druileáiltear le linn an phróisis eitseála 100nm. Dá bhrí sin, le haghaidh táirgí den chéad ghlúin eile a dteastaíonn ultra-miniaturization (2D) nó ard-dlúis (3D) uathu, tá gá le luachanna cóimheasa gné an-ard lena chinntiú gur féidir le caitíní dul isteach sa bhunscannán le linn eitseála.
Chun teicneolaíocht ultra-miniaturization a bhaint amach le gné chriticiúil níos lú ná 10nm i dtáirgí 2D, ba cheart an luach cóimheas gné toilleora de chuimhne rochtana randamach dinimiciúil (DRAM) a choinneáil os cionn 100. Ar an gcaoi chéanna, éilíonn cuimhne flash 3D NAND luachanna cóimheas gné níos airde freisin. 256 sraith nó níos mó de shraitheanna cruachta cille a chruachadh. Fiú má chomhlíontar na coinníollacha is gá le haghaidh próisis eile, ní féidir na táirgí riachtanacha a tháirgeadh má tá anpróiseas eitseálanach bhfuil suas le caighdeán. Sin é an fáth go bhfuil teicneolaíocht eitseála ag éirí níos tábhachtaí.
2. Forbhreathnú ar eitseáil plasma
Fíor 2. Gás foinse plasma a chinneadh de réir an chineáil scannáin
Nuair a úsáidtear píopa log, is amhlaidh is cúinge an trastomhas píopa, is amhlaidh is éasca é do leacht dul isteach, arb é an feiniméan ribeach mar a thugtar air. Mar sin féin, má tá poll (deireadh dúnta) le druileáil sa limistéar nochta, bíonn ionchur an leachta deacair go leor. Dá bhrí sin, ós rud é go raibh méid ríthábhachtach an chuaird 3um go 5um i lár na 1970í, tirimeitseáilde réir a chéile tá an eitseáil fliuch in ionad an phríomhshrutha. Is é sin, cé go bhfuil sé ianaithe, tá sé níos éasca dul isteach i bpoll domhain toisc go bhfuil toirt móilín amháin níos lú ná móilín tuaslagáin polaiméire orgánach.
Le linn eitseála plasma, ba cheart an taobh istigh den seomra próiseála a úsáidtear le haghaidh eitseála a choigeartú go stát folúis sula n-instealladh an gás foinse plasma atá oiriúnach don chiseal ábhartha. Agus scannáin ocsaíd soladach á eitseáil, ba cheart gáis foinse níos láidre atá bunaithe ar fhluairíd charbóin a úsáid. I gcás scannáin sileacain nó miotail sách lag, ba cheart gáis foinse plasma clóirín-bhunaithe a úsáid.
Mar sin, conas ba chóir an ciseal geata agus an ciseal inslithe dé-ocsaíd sileacain (SiO2) a bheith eitseáilte?
Ar dtús, maidir leis an gciseal geata, ba cheart sileacain a bhaint trí úsáid a bhaint as plasma clóirín-bhunaithe (sileacain + clóirín) le roghnaíocht eitseála polaisilicon. Maidir leis an gciseal inslithe bun, ba cheart an scannán dé-ocsaíd sileacain a eitseáilte i dhá chéim ag baint úsáide as foinse plasma bunaithe ar fhluairíd charbóin (dé-ocsaíd sileacain + teitreafluairíd charbóin) le roghnaíocht agus éifeachtacht eitseála níos láidre.
3. Próiseas eitseála ian imoibríoch (RIE nó eitseáil fisiciceimiceach).
Fíor 3. Buntáistí eitseáil ian imoibríoch (anisotrópacht agus ráta ard eitseála)
Tá fréamhacha saor in aisce iseatrópacha agus caitití anisotrópacha araon i plasma, mar sin conas a dhéanann sé eitseáil anisotrópach?
Déantar eitseáil thirim plasma go príomha trí eitseáil ian imoibríoch (RIE, Eitseáil ian Imoibríoch) nó iarratais bunaithe ar an modh seo. Is é croílár an mhodh RIE ná an fórsa ceangailteach idir na sprioc-mhóilíní sa scannán a lagú trí ionsaí a dhéanamh ar an limistéar eitseála le cations anisotrópacha. Déantar an limistéar lag a ionsú ag fréamhacha saor in aisce, in éineacht leis na cáithníní a dhéanann suas an ciseal, a thiontú go gás (comhdhúil so-ghalaithe) agus a scaoiltear.
Cé go bhfuil tréithe isotrópacha ag fréamhacha saor in aisce, is fusa na móilíní a dhéanann suas an dromchla bun (a bhfuil a bhfórsa ceangailteach lagaithe ag ionsaí na gcatálacha) a ghabháil le fréamhacha saor in aisce agus a thiontú go comhdhúile nua ná ballaí taobh le fórsa láidir ceangailteach. Mar sin, is é an t-eitseáil anuas an príomhshrutha. Déantar gás de na cáithníní gafa le fréamhacha saor in aisce, a dhí-asúirtear agus a scaoiltear ón dromchla faoi ghníomhaíocht an fholús.
Ag an am seo, déantar na cations a fhaightear trí ghníomhaíocht fhisiciúil agus na fréamhacha saor in aisce a fhaightear trí ghníomhaíocht cheimiceach a chomhcheangal le haghaidh eitseála fisiceacha agus ceimiceacha, agus déantar an ráta eitseála (Ráta Etch, an méid eitseála i dtréimhse áirithe ama) a mhéadú 10 n-uaire. i gcomparáid le cás eitseála cationic nó eitseáil radacach saor in aisce amháin. Ní féidir leis an modh seo ach ráta eitseála an eitseála síos anisotrópach a mhéadú, ach freisin fadhb na n-iarmhar polaiméire a réiteach tar éis eitseála. Tugtar eitseáil ian imoibríoch (RIE) ar an modh seo. Is í an eochair do rathúlacht eitseála RIE ná foinse gáis plasma a aimsiú atá oiriúnach chun an scannán a eitseáil. Nóta: Is eitseáil RIE é eitseáil plasma, agus is féidir an dá cheann a mheas mar an gcoincheap céanna.
4. Ráta Etch agus Innéacs Croífheidhmíochta
Fíor 4. Príomh-Innéacs Feidhmíochta Etch a bhaineann leis an Ráta Etch
Tagraíonn ráta etcch do dhoimhneacht an scannáin a bhfuiltear ag súil go sroichfear é i gceann nóiméad. Cad a chiallaíonn sé, mar sin, go n-athraíonn an ráta eitse ó chuid go páirteach ar sliseog amháin?
Ciallaíonn sé seo go n-athraíonn doimhneacht an eitse ó chuid go cuid ar an sliseag. Ar an gcúis seo, tá sé an-tábhachtach an críochphointe (EOP) a shocrú inar cheart stop a chur leis an eitseáil trí mheánráta eitse agus doimhneacht eitse a mheas. Fiú má tá an EOP socraithe, tá roinnt réimsí fós ann ina bhfuil an doimhneacht eitse níos doimhne (ró-eitseáilte) nó níos éadomhain (gan eitseáilte) ná mar a bhí beartaithe ar dtús. Mar sin féin, déanann tearc-eitseáil níos mó damáiste ná ró-eitseáil le linn eitseála. Toisc i gcás tearc-eitseála, cuirfidh an chuid tearc-eitseáilte bac ar phróisis ina dhiaidh sin amhail ionchlannú ian.
Idir an dá linn, is príomhtháscaire feidhmíochta den phróiseas eitseála í roghnaíocht (arna thomhas de réir ráta eitseála). Tá an caighdeán tomhais bunaithe ar an gcomparáid idir ráta etch na ciseal masc (scannán photoresist, scannán ocsaíd, scannán nítríde sileacain, etc.) agus an ciseal sprioc. Ciallaíonn sé seo dá airde an roghnaíocht, an níos tapúla an ciseal sprice eitseáilte. Dá airde an leibhéal miniaturization, is airde an riachtanas roghnaíochta a chinntiú gur féidir patrúin míne a chur i láthair go foirfe. Ós rud é go bhfuil an treo eitseála díreach, tá roghnaíocht an eitseála cationic íseal, agus tá roghnaíocht an eitseála radacach ard, rud a fheabhsaíonn roghnaíocht RIE.
5. Próiseas eitseála
Fíor 5. Próiseas eitseála
Gcéad dul síos, cuirtear an wafer i bhfoirnéis ocsaídiúcháin le teocht a chothabháil idir 800 agus 1000 ℃, agus ansin déantar scannán dé-ocsaíd sileacain (SiO2) le hairíonna ard inslithe a fhoirmiú ar dhromchla an wafer trí mhodh tirim. Ansin, déantar an próiseas sil-leagan a iontráil chun ciseal sileacain nó ciseal seoltaí a fhoirmiú ar an scannán ocsaíd trí thaisceadh gaile ceimiceach (CVD) / sil-leagan fisiceach gaile (PVD). Má dhéantar ciseal sileacain a fhoirmiú, is féidir próiseas idirleata eisíontais a dhéanamh chun seoltacht a mhéadú más gá. Le linn an phróisis idirleata eisíontais, is minic a chuirtear eisíontais iolracha arís agus arís eile.
Ag an am seo, ba chóir an ciseal inslithe agus an ciseal polysilicon a chomhcheangal le haghaidh eitseála. Gcéad dul síos, úsáidtear photoresist. Ina dhiaidh sin, cuirtear masc ar an scannán photoresist agus déantar nochtadh fliuch trí thumoideachas chun an patrún atá ag teastáil (dofheicthe don tsúil nocht) a phriontáil ar an scannán photoresist. Nuair a nochtar imlíne an phhatrún trí fhorbairt, baintear an photoresist sa limistéar photosensitive. Ansin, aistrítear an wafer arna phróiseáil ag an bpróiseas photolithography chuig an bpróiseas eitseála le haghaidh eitseála tirim.
Déantar eitseáil thirim go príomha trí eitseáil ian imoibríoch (RIE), ina ndéantar eitseáil arís agus arís eile go príomha trí athsholáthar an gháis foinse atá oiriúnach do gach scannán. Tá sé mar aidhm ag eitseáil thirim agus eitseáil fliuch an cóimheas treoíochta (luach A/R) an eitseála a mhéadú. Ina theannta sin, tá gá le glanadh rialta chun an polaiméir carntha ag bun an poll a bhaint (an bhearna atá déanta ag eitseáil). Is é an pointe tábhachtach ná gur cheart gach athróg (cosúil le hábhair, gás foinse, am, foirm agus seicheamh) a choigeartú go horgánach chun a chinntiú go bhféadfaidh an réiteach glantacháin nó an gás foinse plasma sreabhadh síos go bun an trinse. Éilíonn athrú beag ar athróg athróga eile a athríomh, agus déantar an próiseas athríomh seo arís go dtí go gcomhlíonann sé cuspóir gach céime. Le déanaí, tá sraitheanna monoatacha cosúil le sraitheanna sil-leagain adamhach (ALD) tar éis éirí níos tanaí agus níos deacra. Dá bhrí sin, tá teicneolaíocht eitseála ag bogadh i dtreo úsáid teochtaí agus brú íseal. Tá sé mar aidhm ag an bpróiseas eitseála an ghné chriticiúil (CD) a rialú chun patrúin míne a tháirgeadh agus a chinntiú go seachnófar fadhbanna a eascraíonn as an bpróiseas eitseála, go háirithe tearc-eitseáil agus fadhbanna a bhaineann le baint iarmhar. Tá sé mar aidhm ag an dá alt thuas ar eitseáil tuiscint a thabhairt do léitheoirí ar chuspóir an phróisis eitseála, ar na constaicí ar na spriocanna thuas a bhaint amach, agus ar na táscairí feidhmíochta a úsáidtear chun constaicí den sórt sin a shárú.
Am postála: Sep-10-2024