O le vave fa'asusu susū na fa'atupuina ai le fa'amama po'o le pefu. I aso nei, o le fa'amamago fa'aaogaina o le plasma ua avea ma masanifaiga etching. Plasma e aofia ai electrons, cations ma radicals. O le malosi e fa'aogaina i le plasma e mafua ai ona aveese le eletise pito i fafo o le kesi puna i se tulaga le mautonu, ma fa'aliliuina ai nei eletise i cation.
E le gata i lea, e mafai ona aveese atoms le atoatoa i molelaʻau e ala i le faʻaogaina o le malosi e fausia ai faʻamalosi eletise eletise. Fa'agogo etching e fa'aaoga ai cations ma radicals e fausia ai le plasma, lea o cations e anisotropic (talafeagai mo etching i se itu patino) ma radicals e isotropic (talafeagai mo etching i itu uma). Ole numera o radicals e sili mamao atu nai lo le numera o cation. I lenei tulaga, e tatau ona fa'amamago etching e pei o le susū etching.
Ae ui i lea, o le anisotropic etching o etching mago e mafai ai ultra-miniaturized circuits. O le a le mafuaaga o lenei mea? E le gata i lea, o le saoasaoa o le etching o cations ma radicals e matua tuai lava. E faʻafefea la ona tatou faʻaogaina metotia etching plasma i le tele o gaosiga i le feagai ai ma lenei faaletonu?
1. Tulaga Fa'atatau (A/R)
Ata 1. Le manatu o le fua fa'atatau ma le a'afiaga o le alualu i luma tekinolosi i luga
Aspect Ratio o le fua faatatau o le lautele faalava i le maualuga sa'o (fa'atusa, maualuga vaevae i le lautele). O le la'ititi o le vaega taua (CD) o le matagaluega, o le tele fo'i lea o le tau fa'atatau. O lona uiga, i le manatu o le fua faatatau o le 10 ma le lautele o le 10nm, o le maualuga o le pu na viliina i le faagasologa o le etching e tatau ona 100nm. O le mea lea, mo oloa o lo'o soso'o mai e mana'omia le ultra-miniaturization (2D) po'o le maualuga maualuga (3D), e mana'omia le maualuga tele o tulaga fa'atusatusa tulaga e fa'amautinoa ai e mafai e cation ona ulu i le ata pito i lalo i le taimi o le etching.
Ina ia ausia tekinolosi ultra-miniaturization ma se vaega taua e itiiti ifo i le 10nm i oloa 2D, o le capacitor aspect ratio value of dynamic random access memory (DRAM) e tatau ona tausia i luga aʻe o le 100. e fa'aputu 256 laulau po'o le sili atu fo'i fa'aputu fa'aputuga sela. E tusa lava pe ausia tulaga manaomia mo isi faiga, o oloa manaomia e le mafai ona gaosia pe afai o lefaiga etchinge le tusa ai ma tulaga masani. O le mafuaʻaga lea ua faʻateleina ai le taua o tekinolosi etching.
2. Vaaiga lautele o le etching plasma
Ata 2. Su'eina o le kesi puna plasma e tusa ai ma ituaiga ata
A fa'aogaina se paipa o'o'o, o le vaapiapi o le lautele o le paipa, o le faigofie fo'i lea ona sao i totonu le vai, o le mea lea e ta'ua o le capillary phenomenon. Ae peita'i, afai e viliina se pu (tapuni pito) i le vaega o lo'o fa'aalia, e fai si faigata le fa'auluina o le vai. O le mea lea, talu ai o le taua tele o le taamilosaga o le 3um i le 5um i le ogatotonu o 1970s, mago.togitogigaua faasolosolo ona suia le togitogi susu e pei o le masani. O lona uiga, e ui ina fa'a'ona, e faigofie ona ulu i pu loloto ona o le voluma o se mole mole tasi e la'ititi nai lo le mole mole vaifofo polymer organic.
I le taimi o le etching plasma, o totonu o le potu gaosi mea e faʻaaogaina mo le togiina e tatau ona fetuutuunai i se tulaga gaogao aʻo leʻi tuiina le kesi puna plasma talafeagai mo le faʻaoga talafeagai. Pe a togitogia ata oxide malo, e tatau ona fa'aogaina kasa fa'avae e sili atu le malosi o le carbon fluoride. Mo ata e vaivai le silikoni po'o u'amea, e tatau ona fa'aogaina kasa puna o le plasma fa'avae chlorine.
O lea la, e fa'afefea ona togitogia le fa'alava o le faitoto'a ma le fa'amea fa'a'ese'ese o le silicon dioxide (SiO2)?
Muamua, mo le paʻu o le faitotoʻa, e tatau ona aveese le silicon i le faʻaaogaina o le chlorine-based plasma (silicon + chlorine) faʻatasi ai ma le filifilia o le polysilicon etching. Mo le vaega pito i lalo, e tatau ona togitogia le ata o le silicon dioxide i ni laasaga se lua e fa'aaoga ai le kasa fa'avae plasma puna kasa (silicon dioxide + carbon tetrafluoride) fa'atasi ai ma le malosi o le filifilia ma le aoga.
3. Fa'agasologa o le fa'aogaina o ion (RIE po'o le physicochemical etching).
Ata 3. Tulaga lelei ole etching ion reactive (anisotropy ma maualuga etching rate)
O le Plasma o lo'o i ai fa'ama'i fa'aisotropic free radicals ma anisotropic cations, e fa'apefea la ona fa'atinoina le etching anisotropic?
Plasma dry etching e masani lava ona faia i le reactive ion etching (RIE, Reactive Ion Etching) po'o talosaga e fa'atatau i lenei metotia. O le autu o le auala RIE o le faʻavaivaia lea o le malosi o le fusifusia i le va o molecules taulaʻi i totonu o le ata tifaga e ala i le osofaʻia o le etching area ma anisotropic cations. O le vaega vaivai e mitiia e radical free, tuʻufaʻatasia ma vaega o loʻo fausia ai le faʻavae, liua i le kesi (se mea faʻafefete) ma faʻamalolo.
E ui lava o radical free e iai uiga isotropic, o molelaʻau e fausia ai le pito i lalo (o loʻo faʻavaivaia le malosi o le fusifusia e le osofaʻiga o cation) e sili atu ona faigofie ona puʻeina e radical free ma liua i ni mea fou nai lo puipui o le itu ma le malosi malosi. O le mea lea, o le togitogiga i lalo e avea ma mea masani. O mea'ai ua pu'eina e avea ma kesi ma fa'amalo fua, lea e fa'amama ma fa'asa'oloto mai luga i lalo o le gaioiga o le vacuum.
I le taimi nei, o cation na maua e ala i gaioiga faʻaletino ma faʻamalosi saoloto e maua mai i vailaʻau faʻasolosolo e tuʻufaʻatasia mo le faʻaogaina o le tino ma le vailaʻau, ma o le fua o le etching (Etch Rate, le tikeri o le etching i se vaitaimi patino) e faʻateleina i le 10 taimi. fa'atusatusa i le tulaga o le cationic etching po'o free radical etching na'o ia. O lenei metotia e le gata e mafai ona faʻateleina le fua o le etching o le anisotropic i lalo etching, ae foi foia le faafitauli o le polymer toega pe a uma etching. O lenei metotia e taʻua o le reactive ion etching (RIE). O le ki i le manuia o le RIE etching o le sailia lea o se kesi puna plasma talafeagai mo le togiina o le ata. Manatua: Plasma etching o le RIE etching, ma o le lua e mafai ona manatu o le manatu lava e tasi.
4. Fua Fa'atatau o le Etch ma Fa'asinoga Autu o Galuega
Ata 4. Core Etch Performance Index e feso'ota'i ile Etch Rate
Ole fua ole Etch e fa'atatau ile loloto ole ata e fa'amoemoe e maua ile minute e tasi. O le a la le uiga o le fua o le etch e fesuisuiai mai lea vaega i lea vaega i luga o le wafer e tasi?
O lona uiga o le loloto o le etch e eseese mai lea vaega i lea vaega i luga o le wafer. Mo lea mafuaaga, e taua tele le setiina o le pito e gata ai (EOP) lea e tatau ona taofi ai le togitogiina e ala i le mafaufau i le fua faatatau o le etch ma le loloto o le etch. Tusa lava pe fa'atulaga le EOP, o lo'o i ai pea nisi o vaega e loloto atu ai le loloto o le togitogia pe papa'u (i lalo o le togitogiga) nai lo le mea sa fuafuaina muamua. Ae ui i lea, o lalo o le togitogi e mafua ai le tele o mea leaga nai lo le soona togi i le taimi o le togiina. Talu ai i le tulaga o lalo-etching, o le vaega lalo-etched o le a taofia ai faagasologa mulimuli e pei o le ion implantation.
I le taimi nei, o le filifilia (fuaina i le fua o le etch) o se faʻailoga autu o le faʻatinoga o le faʻagasologa o le etching. O le fua faʻatatau e faʻavae i luga o le faʻatusatusaga o le fua o le etch o le mask layer (photoresist film, oxide film, silicon nitride film, ma isi) ma le faʻamoemoega. O lona uiga o le maualuga o le filifiliga, o le vave foi lea o le faʻapipiʻiina o le faʻailoga. O le maualuga o le maualuga o le miniaturization, o le maualuga foi lea o le filifilia o mea e manaʻomia e faʻamautinoa ai o mamanu lelei e mafai ona faʻaalia atoatoa. Talu ai e saʻo le itu etching, o le filifilia o le cationic etching e maualalo, ae o le filifilia o le radical etching e maualuga, lea e faʻaleleia ai le filifilia o le RIE.
5. Fa'agasologa o le etching
Ata 5. Fa'agasologa o le etching
Muamua, o loʻo tuʻuina le wafer i totonu o se ogaumu faʻamaʻi ma le vevela o loʻo tausia i le va o le 800 ma le 1000 ℃, ona faʻatupuina ai lea o se ata silicon dioxide (SiO2) faʻatasi ai ma mea faʻapipiʻi maualuga i luga o le luga o le wafer e ala i se auala mago. O le isi, o le fa'agasologa o le fa'apipi'iina e fa'auluina e fai ai se fa'a-silikoni po'o se fa'aulu i luga o le ata o le oxide e ala i le tu'uina atu o ausa vaila'au (CVD) / fa'aputuga ausa tino (PVD). Afai e fa'atūina se vaega silicon, e mafai ona faia se fa'agasologa fa'asalalauina e fa'atuputeleina ai le amio pe a mana'omia. I le faagasologa o le fa'asalalauina o le le mama, e tele mea leaga e masani ona fa'aopoopo fa'afia.
I le taimi nei, e tatau ona tuʻufaʻatasia le mea faʻapipiʻi ma le polysilicon layer mo le etching. Muamua, e faʻaaogaina se photoresist. Mulimuli ane, e tuʻuina se matapulepule i luga o le ata tifaga ma faʻaalia susu e faia e ala i le faatofuina e faʻapipiʻi ai le mamanu manaʻomia (e le o vaʻaia e mata le lava) i luga o le ata ata. A fa'aalia le fa'asologa o le mamanu e ala i le atina'e, o le photoresist i totonu o le eria photosensitive e aveese. Ona, o le wafer fa'agaoioia e le photolithography fa'agasologa o lo'o fa'afeiloa'i i le faiga etching mo le mago etching.
Fa'amago etching e masani lava ona faia e le reactive ion etching (RIE), lea e toe faia ai le togitogiga e ala i le suia o le kesi puna e talafeagai mo ata tifaga taitasi. O le togitogi mago ma le susū o lo'o fa'amoemoe e fa'ateleina le fua fa'atatau (A/R tau) o le togitogiga. E le gata i lea, e manaʻomia le faʻamamaina masani e aveese ai le polymer o loʻo faʻaputuina i le pito i lalo o le pu (o le va na faia e le etching). O le mea taua e tatau ona fetu'una'i fa'aletino uma suiga (e pei o meafaitino, kesi puna, taimi, fomu ma le fa'asologa) ina ia mautinoa o le vaifofo fa'amama po'o le kesi puna plasma e mafai ona tafe i lalo i le pito i lalo o le ala. O sina suiga laititi i se fesuiaiga e manaʻomia ai le toe faʻatulagaina o isi fesuiaiga, ma o lenei faiga toe faʻatulagaina e toe fai seʻia ausia le faʻamoemoe o laasaga taʻitasi. Talu ai nei, ua faasolosolo ina manifinifi ma malō vaega o le monoatomic e pei o le atomic layer deposition (ALD). O le mea lea, o lo'o aga'i atu le tekonolosi etching i le fa'aogaina o le vevela ma le mamafa. O le faiga etching e faʻamoemoe e pulea le vaega taua (CD) e maua ai mamanu lelei ma faʻamautinoa o faʻafitauli e mafua mai i le faiga o le etching e aloese mai ai, aemaise lava i lalo o le togiina ma faʻafitauli e fesoʻotaʻi ma le aveeseina o toega. O tala e lua o loʻo i luga e uiga i le faʻailoga e faʻamoemoe e tuʻuina atu i le aufaitau le malamalama i le faʻamoemoega o le faiga o le etching, o faʻalavelave i le ausiaina o sini o loʻo i luga, ma faʻailoga faʻatinoga na faʻaaogaina e foia ai ia faʻalavelave.
Taimi meli: Sep-10-2024