ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪੈਟਰਨਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਫਲੋ-ਐਚਿੰਗ

ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਗਿੱਲੀ ਐਚਿੰਗ ਨੇ ਸਫਾਈ ਜਾਂ ਸੁਆਹ ਕਰਨ ਦੀਆਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕੀਤਾ। ਅੱਜ, ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਸੁੱਕੀ ਐਚਿੰਗ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਬਣ ਗਈ ਹੈਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ. ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ, ਕੈਸ਼ਨ ਅਤੇ ਰੈਡੀਕਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਪਲਾਜ਼ਮਾ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਊਰਜਾ ਇੱਕ ਨਿਰਪੱਖ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਸਰੋਤ ਗੈਸ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਬੰਦ ਕਰ ਦਿੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹਨਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਕੈਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਅਪੂਰਣ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਿਰਪੱਖ ਰੈਡੀਕਲ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਹਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸੁੱਕੀ ਐਚਿੰਗ ਕੈਸ਼ਨਾਂ ਅਤੇ ਰੈਡੀਕਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਿੱਥੇ ਕੈਸ਼ਨ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਹੁੰਦੇ ਹਨ (ਇੱਕ ਖਾਸ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਐਚਿੰਗ ਲਈ ਉਚਿਤ) ਅਤੇ ਰੈਡੀਕਲ ਆਈਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ (ਸਾਰੀਆਂ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਐਚਿੰਗ ਲਈ ਉਚਿਤ) ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਰੈਡੀਕਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਕੈਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਨਾਲੋਂ ਕਿਤੇ ਵੱਧ ਹੈ। ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਸੁੱਕੀ ਐਚਿੰਗ ਗਿੱਲੀ ਐਚਿੰਗ ਵਾਂਗ ਆਈਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ।

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਸੁੱਕੀ ਐਚਿੰਗ ਦੀ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਐਚਿੰਗ ਹੈ ਜੋ ਅਲਟਰਾ-ਮਿਨੀਏਚੁਰਾਈਜ਼ਡ ਸਰਕਟਾਂ ਨੂੰ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਦਾ ਕਾਰਨ ਕੀ ਹੈ? ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕੈਸ਼ਨਾਂ ਅਤੇ ਰੈਡੀਕਲਸ ਦੀ ਐਚਿੰਗ ਗਤੀ ਬਹੁਤ ਹੌਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਅਸੀਂ ਇਸ ਕਮੀ ਦੇ ਮੱਦੇਨਜ਼ਰ ਵੱਡੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਐਚਿੰਗ ਵਿਧੀਆਂ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਲਾਗੂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ?

 

1. ਪੱਖ ਅਨੁਪਾਤ (A/R)

 

ਚਿੱਤਰ 1. ਪੱਖ ਅਨੁਪਾਤ ਦੀ ਧਾਰਨਾ ਅਤੇ ਇਸ 'ਤੇ ਤਕਨੀਕੀ ਤਰੱਕੀ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ

 

ਆਕਾਰ ਅਨੁਪਾਤ ਲੇਟਵੀਂ ਚੌੜਾਈ ਅਤੇ ਲੰਬਕਾਰੀ ਉਚਾਈ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ ਹੈ (ਭਾਵ, ਚੌੜਾਈ ਦੁਆਰਾ ਵੰਡਿਆ ਉਚਾਈ)। ਸਰਕਟ ਦਾ ਨਾਜ਼ੁਕ ਮਾਪ (CD) ਜਿੰਨਾ ਛੋਟਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਆਕਾਰ ਅਨੁਪਾਤ ਦਾ ਮੁੱਲ ਓਨਾ ਹੀ ਵੱਡਾ ਹੋਵੇਗਾ। ਭਾਵ, 10 ਦੇ ਆਕਾਰ ਅਨੁਪਾਤ ਮੁੱਲ ਅਤੇ 10nm ਦੀ ਚੌੜਾਈ ਨੂੰ ਮੰਨਦੇ ਹੋਏ, ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਡ੍ਰਿਲ ਕੀਤੇ ਮੋਰੀ ਦੀ ਉਚਾਈ 100nm ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ। ਇਸਲਈ, ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ਲਈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਅਲਟਰਾ-ਮਿਨੀਏਚਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ (2D) ਜਾਂ ਉੱਚ ਘਣਤਾ (3D) ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਬਹੁਤ ਉੱਚੇ ਆਕਾਰ ਅਨੁਪਾਤ ਮੁੱਲਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਐਚਿੰਗ ਦੌਰਾਨ ਕੈਸ਼ਨ ਹੇਠਾਂ ਦੀ ਫਿਲਮ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।

 

2D ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਿੱਚ 10nm ਤੋਂ ਘੱਟ ਦੇ ਨਾਜ਼ੁਕ ਆਯਾਮ ਦੇ ਨਾਲ ਅਲਟ੍ਰਾ-ਮਿਨੀਏਚਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਰੈਂਡਮ ਐਕਸੈਸ ਮੈਮੋਰੀ (DRAM) ਦਾ ਕੈਪੀਸੀਟਰ ਅਸਪੈਕਟ ਰੇਸ਼ੋ ਵੈਲਯੂ 100 ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, 3D NAND ਫਲੈਸ਼ ਮੈਮੋਰੀ ਲਈ ਵੀ ਉੱਚ ਪਹਿਲੂ ਅਨੁਪਾਤ ਮੁੱਲਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। 256 ਲੇਅਰਾਂ ਜਾਂ ਹੋਰ ਸੈਲ ਸਟੈਕਿੰਗ ਲੇਅਰਾਂ ਨੂੰ ਸਟੈਕ ਕਰਨ ਲਈ। ਭਾਵੇਂ ਹੋਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀਆਂ ਸ਼ਰਤਾਂ ਪੂਰੀਆਂ ਹੋ ਜਾਣ, ਲੋੜੀਂਦੇ ਉਤਪਾਦ ਪੈਦਾ ਨਹੀਂ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜੇਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਮਿਆਰੀ ਤੱਕ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਇਹੀ ਕਾਰਨ ਹੈ ਕਿ ਐਚਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਧਦੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੁੰਦੀ ਜਾ ਰਹੀ ਹੈ।

 

2. ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਐਚਿੰਗ ਦੀ ਸੰਖੇਪ ਜਾਣਕਾਰੀ

 

ਚਿੱਤਰ 2. ਫਿਲਮ ਦੀ ਕਿਸਮ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਸਰੋਤ ਗੈਸ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣਾ

 

ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਖੋਖਲੇ ਪਾਈਪ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਪਾਈਪ ਦਾ ਵਿਆਸ ਜਿੰਨਾ ਛੋਟਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਰਲ ਲਈ ਦਾਖਲ ਹੋਣਾ ਓਨਾ ਹੀ ਆਸਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਅਖੌਤੀ ਕੇਸ਼ਿਕਾ ਵਰਤਾਰਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜੇਕਰ ਐਕਸਪੋਜ਼ਡ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੋਰੀ (ਬੰਦ ਸਿਰੇ) ਨੂੰ ਡ੍ਰਿਲ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਰਲ ਦਾ ਇੰਪੁੱਟ ਕਾਫ਼ੀ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕਿਉਂਕਿ 1970 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਦੇ ਮੱਧ ਵਿੱਚ ਸਰਕਟ ਦਾ ਨਾਜ਼ੁਕ ਆਕਾਰ 3um ਤੋਂ 5um ਤੱਕ ਸੀ, ਖੁਸ਼ਕਐਚਿੰਗਨੇ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਗਿੱਲੀ ਐਚਿੰਗ ਨੂੰ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਵਜੋਂ ਬਦਲ ਦਿੱਤਾ ਹੈ। ਭਾਵ, ਭਾਵੇਂ ਕਿ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ਡ ਹੈ, ਡੂੰਘੇ ਛੇਕਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਨਾ ਆਸਾਨ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇੱਕ ਅਣੂ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਇੱਕ ਜੈਵਿਕ ਪੌਲੀਮਰ ਘੋਲ ਦੇ ਅਣੂ ਨਾਲੋਂ ਛੋਟੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਐਚਿੰਗ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਐਚਿੰਗ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਚੈਂਬਰ ਦੇ ਅੰਦਰਲੇ ਹਿੱਸੇ ਨੂੰ ਸੰਬੰਧਿਤ ਪਰਤ ਲਈ ਢੁਕਵੀਂ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਸਰੋਤ ਗੈਸ ਦਾ ਟੀਕਾ ਲਗਾਉਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਵੈਕਿਊਮ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਐਡਜਸਟ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਠੋਸ ਆਕਸਾਈਡ ਫਿਲਮਾਂ ਨੂੰ ਐਚਿੰਗ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ਮਜ਼ਬੂਤ ​​​​ਕਾਰਬਨ ਫਲੋਰਾਈਡ-ਆਧਾਰਿਤ ਸਰੋਤ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ। ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਕਮਜ਼ੋਰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਜਾਂ ਮੈਟਲ ਫਿਲਮਾਂ ਲਈ, ਕਲੋਰੀਨ-ਅਧਾਰਤ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਸਰੋਤ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ।

ਇਸ ਲਈ, ਗੇਟ ਲੇਅਰ ਅਤੇ ਅੰਡਰਲਾਈੰਗ ਸਿਲੀਕਾਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ (SiO2) ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪਰਤ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਨੱਕਾਸ਼ੀ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ?

ਪਹਿਲਾਂ, ਗੇਟ ਪਰਤ ਲਈ, ਪੋਲੀਸਿਲਿਕਨ ਐਚਿੰਗ ਚੋਣ ਨਾਲ ਕਲੋਰੀਨ-ਅਧਾਰਤ ਪਲਾਜ਼ਮਾ (ਸਿਲਿਕਨ + ਕਲੋਰੀਨ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਨੂੰ ਹਟਾਇਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਹੇਠਲੇ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪਰਤ ਲਈ, ਸਿਲਿਕਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਫਿਲਮ ਨੂੰ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਐਚਿੰਗ ਚੋਣ ਅਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਕਾਰਬਨ ਫਲੋਰਾਈਡ-ਅਧਾਰਿਤ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਸਰੋਤ ਗੈਸ (ਸਿਲਿਕਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ + ਕਾਰਬਨ ਟੈਟਰਾਫਲੋਰਾਈਡ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਦੋ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਨੱਕਾਸ਼ੀ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ।

 

3. ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਇਨ ਐਚਿੰਗ (RIE ਜਾਂ ਭੌਤਿਕ ਕੈਮੀਕਲ ਐਚਿੰਗ) ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ

 

ਚਿੱਤਰ 3. ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਇਨ ਐਚਿੰਗ (ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪੀ ਅਤੇ ਉੱਚ ਐਚਿੰਗ ਦਰ) ਦੇ ਫਾਇਦੇ

 

ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਵਿੱਚ ਆਈਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਫ੍ਰੀ ਰੈਡੀਕਲ ਅਤੇ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਕੈਸ਼ਨ ਦੋਵੇਂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਇਹ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਐਚਿੰਗ ਕਿਵੇਂ ਕਰਦਾ ਹੈ?

ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਡ੍ਰਾਈ ਐਚਿੰਗ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਇਨ ਐਚਿੰਗ (RIE, Reactive Ion Etching) ਜਾਂ ਇਸ ਵਿਧੀ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਆਰਆਈਈ ਵਿਧੀ ਦਾ ਮੁੱਖ ਉਦੇਸ਼ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਕੈਸ਼ਨਾਂ ਨਾਲ ਐਚਿੰਗ ਖੇਤਰ 'ਤੇ ਹਮਲਾ ਕਰਕੇ ਫਿਲਮ ਵਿੱਚ ਟੀਚੇ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਬਾਈਡਿੰਗ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਕਮਜ਼ੋਰ ਕਰਨਾ ਹੈ। ਕਮਜ਼ੋਰ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਫ੍ਰੀ ਰੈਡੀਕਲਸ ਦੁਆਰਾ ਲੀਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਰਤ ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਮਿਲਾ ਕੇ, ਗੈਸ (ਇੱਕ ਅਸਥਿਰ ਮਿਸ਼ਰਣ) ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਛੱਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਹਾਲਾਂਕਿ ਫ੍ਰੀ ਰੈਡੀਕਲਸ ਵਿੱਚ ਆਈਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਣੂ ਜੋ ਤਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ (ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਬਾਈਡਿੰਗ ਫੋਰਸ ਕੈਸ਼ਨਾਂ ਦੇ ਹਮਲੇ ਨਾਲ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ) ਫ੍ਰੀ ਰੈਡੀਕਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵਧੇਰੇ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਫੜੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਬਾਈਡਿੰਗ ਬਲ ਨਾਲ ਪਾਸੇ ਦੀਆਂ ਕੰਧਾਂ ਨਾਲੋਂ ਨਵੇਂ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਹੇਠਾਂ ਵੱਲ ਐਚਿੰਗ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਫੜੇ ਗਏ ਕਣ ਫ੍ਰੀ ਰੈਡੀਕਲਸ ਦੇ ਨਾਲ ਗੈਸ ਬਣ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਵੈਕਿਊਮ ਦੀ ਕਿਰਿਆ ਦੇ ਅਧੀਨ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਵਿਗੜ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਛੱਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

 

ਇਸ ਸਮੇਂ, ਭੌਤਿਕ ਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਕੈਸ਼ਨ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਫ੍ਰੀ ਰੈਡੀਕਲਸ ਨੂੰ ਭੌਤਿਕ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਐਚਿੰਗ ਲਈ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਐਚਿੰਗ ਦਰ (ਈਚ ਦਰ, ਸਮੇਂ ਦੀ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਤ ਮਿਆਦ ਵਿੱਚ ਐਚਿੰਗ ਦੀ ਡਿਗਰੀ) 10 ਗੁਣਾ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਕੈਸ਼ਨਿਕ ਐਚਿੰਗ ਜਾਂ ਫ੍ਰੀ ਰੈਡੀਕਲ ਐਚਿੰਗ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਇਹ ਵਿਧੀ ਨਾ ਸਿਰਫ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਡਾਊਨਵਰਡ ਐਚਿੰਗ ਦੀ ਐਚਿੰਗ ਦਰ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਬਲਕਿ ਐਚਿੰਗ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਪੌਲੀਮਰ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਦੀ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਵੀ ਹੱਲ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਰਿਐਕਟਿਵ ਆਇਨ ਐਚਿੰਗ (RIE) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। RIE ਐਚਿੰਗ ਦੀ ਸਫਲਤਾ ਦੀ ਕੁੰਜੀ ਫਿਲਮ ਨੂੰ ਐਚਿੰਗ ਲਈ ਢੁਕਵੀਂ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਸਰੋਤ ਗੈਸ ਲੱਭਣਾ ਹੈ। ਨੋਟ: ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਐਚਿੰਗ RIE ਐਚਿੰਗ ਹੈ, ਅਤੇ ਦੋਵਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕੋ ਸੰਕਲਪ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

 

4. ਈਚ ਦਰ ਅਤੇ ਕੋਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸੂਚਕਾਂਕ

 

ਚਿੱਤਰ 4. ਈਚ ਦਰ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਕੋਰ ਈਚ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸੂਚਕਾਂਕ

 

ਈਚ ਰੇਟ ਫਿਲਮ ਦੀ ਡੂੰਘਾਈ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਮਿੰਟ ਵਿੱਚ ਪਹੁੰਚਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਤਾਂ ਇਸਦਾ ਕੀ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਏਚ ਰੇਟ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਵੇਫਰ 'ਤੇ ਹਿੱਸੇ ਤੋਂ ਦੂਜੇ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ?

ਇਸ ਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਨੱਕਾਸ਼ੀ ਦੀ ਡੂੰਘਾਈ ਵੇਫਰ 'ਤੇ ਹਿੱਸੇ ਤੋਂ ਦੂਜੇ ਹਿੱਸੇ ਤੱਕ ਵੱਖਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਕਾਰਨ ਕਰਕੇ, ਅੰਤ ਬਿੰਦੂ (ਈਓਪੀ) ਨੂੰ ਸੈੱਟ ਕਰਨਾ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਐਚਿੰਗ ਨੂੰ ਔਸਤ ਐੱਚ ਰੇਟ ਅਤੇ ਐਚ ਦੀ ਡੂੰਘਾਈ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰਕੇ ਬੰਦ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਭਾਵੇਂ ਈਓਪੀ ਸੈੱਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੋਵੇ, ਫਿਰ ਵੀ ਕੁਝ ਖੇਤਰ ਹਨ ਜਿੱਥੇ ਐਚ ਦੀ ਡੂੰਘਾਈ ਮੂਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਨਾਲੋਂ ਡੂੰਘੀ (ਓਵਰ-ਐਚਡ) ਜਾਂ ਘੱਟ (ਅੰਡਰ-ਐਚਡ) ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਐਚਿੰਗ ਦੌਰਾਨ ਓਵਰ-ਐਚਿੰਗ ਨਾਲੋਂ ਅੰਡਰ-ਐਚਿੰਗ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨੁਕਸਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਅੰਡਰ-ਐਚਿੰਗ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਅੰਡਰ-ਐਚਿੰਗ ਵਾਲਾ ਹਿੱਸਾ ਬਾਅਦ ਦੀਆਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਆਇਨ ਇਮਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਰੁਕਾਵਟ ਪਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਇਸ ਦੌਰਾਨ, ਚੋਣਤਮਕਤਾ (ਐੱਚ ਦਰ ਦੁਆਰਾ ਮਾਪੀ ਗਈ) ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸੂਚਕ ਹੈ। ਮਾਪ ਦਾ ਮਿਆਰ ਮਾਸਕ ਪਰਤ (ਫੋਟੋਰੇਸਿਸਟ ਫਿਲਮ, ਆਕਸਾਈਡ ਫਿਲਮ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਫਿਲਮ, ਆਦਿ) ਅਤੇ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਪਰਤ ਦੀ ਐਚ ਦੀ ਦਰ ਦੀ ਤੁਲਨਾ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਚੋਣ ਜਿੰਨੀ ਉੱਚੀ ਹੋਵੇਗੀ, ਟੀਚੇ ਦੀ ਪਰਤ ਜਿੰਨੀ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਨੱਕੜੀ ਹੈ। ਮਿਨੀਏਚੁਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਦਾ ਪੱਧਰ ਜਿੰਨਾ ਉੱਚਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਉੱਨੀ ਉੱਚੀ ਚੋਣ ਦੀ ਲੋੜ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਹੈ ਕਿ ਵਧੀਆ ਪੈਟਰਨ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਕਿਉਂਕਿ ਐਚਿੰਗ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਸਿੱਧੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਕੈਸ਼ਨਿਕ ਐਚਿੰਗ ਦੀ ਚੋਣਯੋਗਤਾ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਰੈਡੀਕਲ ਐਚਿੰਗ ਦੀ ਚੋਣਯੋਗਤਾ ਉੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ RIE ਦੀ ਚੋਣਤਮਕਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।

 

5. ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ

 

ਚਿੱਤਰ 5. ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ

 

ਪਹਿਲਾਂ, ਵੇਫਰ ਨੂੰ 800 ਅਤੇ 1000 ℃ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਆਕਸੀਕਰਨ ਭੱਠੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਇੱਕ ਸੁੱਕੀ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਵੇਫਰ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਉੱਚ ਇਨਸੂਲੇਸ਼ਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ (SiO2) ਫਿਲਮ ਬਣਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਅੱਗੇ, ਰਸਾਇਣਕ ਭਾਫ਼ ਜਮ੍ਹਾ (CVD)/ਭੌਤਿਕ ਭਾਫ਼ ਜਮ੍ਹਾ (PVD) ਦੁਆਰਾ ਆਕਸਾਈਡ ਫਿਲਮ ਉੱਤੇ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕੋਨ ਪਰਤ ਜਾਂ ਇੱਕ ਸੰਚਾਲਕ ਪਰਤ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਜਮ੍ਹਾ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਦਾਖਲ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕੋਨ ਪਰਤ ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੇ ਲੋੜ ਹੋਵੇ ਤਾਂ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਫੈਲਾਉਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਫੈਲਾਉਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਕਈ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਨੂੰ ਅਕਸਰ ਵਾਰ-ਵਾਰ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਇਸ ਸਮੇਂ, ਐਚਿੰਗ ਲਈ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪਰਤ ਅਤੇ ਪੋਲੀਸਿਲਿਕਨ ਪਰਤ ਨੂੰ ਜੋੜਿਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਪਹਿਲਾਂ, ਇੱਕ ਫੋਟੋਰੇਸਿਸਟ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ. ਇਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਫੋਟੋਰੇਸਿਸਟ ਫਿਲਮ 'ਤੇ ਇੱਕ ਮਾਸਕ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫੋਟੋਰੇਸਿਸਟ ਫਿਲਮ 'ਤੇ ਲੋੜੀਂਦੇ ਪੈਟਰਨ (ਨੰਗੀ ਅੱਖ ਲਈ ਅਦਿੱਖ) ਨੂੰ ਛਾਪਣ ਲਈ ਡੁੱਬਣ ਦੁਆਰਾ ਗਿੱਲਾ ਐਕਸਪੋਜਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਪੈਟਰਨ ਦੀ ਰੂਪਰੇਖਾ ਵਿਕਾਸ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਗਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਫੋਟੋਸੈਂਸਟਿਵ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਫੋਟੋਰੇਸਿਸਟ ਨੂੰ ਹਟਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਫਿਰ, ਫੋਟੋਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਸੰਸਾਧਿਤ ਵੇਫਰ ਨੂੰ ਸੁੱਕੀ ਐਚਿੰਗ ਲਈ ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਸੁੱਕੀ ਐਚਿੰਗ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਇਨ ਐਚਿੰਗ (RIE) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਐਚਿੰਗ ਨੂੰ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹਰੇਕ ਫਿਲਮ ਲਈ ਢੁਕਵੀਂ ਸਰੋਤ ਗੈਸ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਦੁਹਰਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸੁੱਕੀ ਐਚਿੰਗ ਅਤੇ ਗਿੱਲੀ ਐਚਿੰਗ ਦੋਵਾਂ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਐਚਿੰਗ ਦੇ ਆਕਾਰ ਅਨੁਪਾਤ (A/R ਮੁੱਲ) ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਮੋਰੀ ਦੇ ਤਲ 'ਤੇ ਇਕੱਠੇ ਹੋਏ ਪੌਲੀਮਰ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਨਿਯਮਤ ਸਫਾਈ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (ਐੱਚਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਈ ਗਈ ਪਾੜਾ)। ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਨੁਕਤਾ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਸਾਰੇ ਵੇਰੀਏਬਲ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਮੱਗਰੀ, ਸਰੋਤ ਗੈਸ, ਸਮਾਂ, ਰੂਪ ਅਤੇ ਕ੍ਰਮ) ਨੂੰ ਆਰਗੈਨਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਐਡਜਸਟ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ ਕਿ ਸਫਾਈ ਘੋਲ ਜਾਂ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਸਰੋਤ ਗੈਸ ਖਾਈ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਵੱਲ ਵਹਿ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇੱਕ ਵੇਰੀਏਬਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਾਮੂਲੀ ਤਬਦੀਲੀ ਲਈ ਦੂਜੇ ਵੇਰੀਏਬਲਾਂ ਦੀ ਮੁੜ ਗਣਨਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਮੁੜ ਗਣਨਾ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਉਦੋਂ ਤੱਕ ਦੁਹਰਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਇਹ ਹਰੇਕ ਪੜਾਅ ਦੇ ਉਦੇਸ਼ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਨਹੀਂ ਕਰ ਲੈਂਦਾ। ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਮੋਨੋਆਟੋਮਿਕ ਪਰਤਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਰਮਾਣੂ ਪਰਤ ਜਮ੍ਹਾ (ALD) ਪਰਤਾਂ ਪਤਲੀਆਂ ਅਤੇ ਸਖ਼ਤ ਹੋ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਐਚਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੱਲ ਵਧ ਰਹੀ ਹੈ। ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਨਾਜ਼ੁਕ ਮਾਪ (CD) ਨੂੰ ਵਧੀਆ ਪੈਟਰਨ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣਾ ਹੈ ਕਿ ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਤੋਂ ਬਚਿਆ ਜਾਵੇ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਅੰਡਰ-ਐਚਿੰਗ ਅਤੇ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ। ਐਚਿੰਗ 'ਤੇ ਉਪਰੋਕਤ ਦੋ ਲੇਖਾਂ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਪਾਠਕਾਂ ਨੂੰ ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਉਦੇਸ਼, ਉਪਰੋਕਤ ਟੀਚਿਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਰੁਕਾਵਟਾਂ, ਅਤੇ ਅਜਿਹੀਆਂ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸੂਚਕਾਂ ਦੀ ਸਮਝ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨਾ ਹੈ।