Etching ea pele ea metsi e khothalelitse nts'etsopele ea lits'ebetso tsa ho hloekisa kapa tsa molora. Kajeno, etching e ommeng e sebelisang plasma e se e le eona ntho e ka sehloohongetching process. Plasma e na le lielektrone, cations le radicals. Matla a sebelisoang ho plasma a etsa hore lielektrone tse ka ntle tsa khase e tsoang sebakeng se sa nke lehlakore li tlosoe, ka hona li fetole lielektrone tsena hore e be cations.
Ho phaella moo, liathomo tse sa phethahalang limolek'huleng li ka tlosoa ka ho sebelisa matla ho etsa li-radicals tsa motlakase tse sa nke lehlakore. Etching e omileng e sebelisa li-cations le radicals tse etsang plasma, moo li-cations e leng anisotropic (tse loketseng ho etching ka nqa e itseng) le radicals e le isotropic (e loketseng ho etching ka nqa tsohle). Palo ea li-radicals e kholo haholo ho feta palo ea li-cations. Tabeng ena, etching e omileng e lokela ho ba isotropic joalo ka etching e metsi.
Leha ho le joalo, ke anisotropic etching ea etching e omileng e etsang hore lipotoloho tsa ultra-miniaturized li khonehe. Lebaka la see ke lefe? Ho feta moo, lebelo la etching ea cations le radicals butle haholo. Joale re ka sebelisa mekhoa ea etching ea plasma joang tlhahisong ea bongata ho sa tsotellehe bofokoli boo?
1. Aspect Ratio (A/R)
Setšoantšo sa 1. Khopolo ea karolo ea likarolo le phello ea tsoelo-pele ea theknoloji ho eona
Aspect Ratio ke karo-karolelano ea bophara bo tšekaletseng ho bophahamo bo otlolohileng (ke hore, bophahamo bo arotsoeng ka bophara). Ha karolo ea bohlokoa (CD) ea potoloho e nyane, ke eona e kholoanyane karo-karolelano ea boleng. Ke hore, ho nka boleng ba karolo ea 10 le bophara ba 10nm, bophahamo ba lesoba le phuntsoeng nakong ea ts'ebetso ea etching e lokela ho ba 100nm. Ka hona, bakeng sa lihlahisoa tsa moloko o latelang tse hlokang ultra-miniaturization (2D) kapa high density (3D), ho hlokahala litekanyetso tse phahameng haholo ho netefatsa hore li-cations li ka phunyeletsa filimi e ka tlase nakong ea etching.
Ho fihlela theknoloji ea ultra-miniaturization e nang le boholo bo bohlokoa bo ka tlase ho 10nm lihlahisoa tsa 2D, boleng ba karolo ea capacitor ea memori e matla ea phihlello (DRAM) e lokela ho bolokoa ka holimo ho 100. ho bokella likarolo tse 256 kapa ho feta tsa lisele tsa stacking. Leha maemo a hlokahalang bakeng sa lits'ebetso tse ling a kopane, lihlahisoa tse hlokahalang li ke ke tsa hlahisoa haebaetching processha e ea fihla maemong. Ke ka lebaka leo theknoloji ea etching e ntseng e ba bohlokoa le ho feta.
2. Kakaretso ea etching ea plasma
Setšoantšo sa 2. Ho khetholla khase ea plasma ho latela mofuta oa filimi
Ha phala e sekoti e sebelisoa, ho fokotsa bophara ba pipe, ho bonolo hore metsi a kene, e leng ntho e bitsoang capillary phenomenon. Leha ho le joalo, haeba sekoti (se koalehileng qetellong) se lokela ho chekoa sebakeng se pepeneneng, ho kenngoa ha mokelikeli ho ba thata haholo. Ka hona, kaha boholo bo boima ba potoloho e ne e le 3um ho isa ho 5um bohareng ba bo-1970,etchingbutle-butle e nkile sebaka sa "wet etching" joalo ka se tloaelehileng. Ke hore, leha e le ionized, ho bonolo ho kenella ka mekoting e tebileng hobane molumo oa molek'hule o le mong o nyane ho feta oa molek'hule oa tharollo ea polymer.
Nakong ea etching ea plasma, bokahare ba phaposi ea ho sebetsa e sebelisoang bakeng sa etching e lokela ho fetoloa hore e be boemo ba vacuum pele ho enta khase ea mohloli oa plasma e loketseng lera le loketseng. Ha ho kenngoa lifilimi tse tiileng tsa oxide, ho lokela ho sebelisoa likhase tse matla tse thehiloeng ho carbon fluoride. Bakeng sa silicon e fokolang kapa lifilimi tsa tšepe, likhase tsa plasma tse thehiloeng ho chlorine li lokela ho sebelisoa.
Joale, lera la heke le lesela le ka tlase la silicon dioxide (SiO2) le lokela ho hlophisoa joang?
Ntlha ea pele, bakeng sa lera la heke, silicon e lokela ho tlosoa ho sebelisoa plasma e thehiloeng ho chlorine (silicon + chlorine) e nang le polysilicon etching selectivity. Bakeng sa karolo e ka tlaase ea insulating, filimi ea silicon dioxide e lokela ho kenngoa ka mehato e 'meli e sebelisa khase ea plasma e thehiloeng ho carbon fluoride (silicon dioxide + carbon tetrafluoride) e nang le khetho e matla le e sebetsang hantle.
3. Reactive ion etching (RIE kapa physicochemical etching) mokhoa
Setšoantšo sa 3. Melemo ea etching ea ion e sebetsang (anisotropy le sekhahla se phahameng sa etching)
Plasma e na le li-radicals tsa mahala tsa isotropic le li-anisotropic cations, joale e etsa etching ea anisotropic joang?
Plasma dry etching haholo-holo e etsoa ke reactive ion etching (RIE, Reactive Ion Etching) kapa lits'ebetso tse ipapisitseng le mokhoa ona. Moko oa mokhoa oa RIE ke ho fokolisa matla a tlamang pakeng tsa limolek'hule tse shebiloeng filiming ka ho hlasela sebaka sa etching ka li-anisotropic cations. Sebaka se fokolang se kenngoa ke li-radicals tsa mahala, tse kopantsoeng le likaroloana tse etsang lera, li fetoloa khase (motsoako o tsitsitseng) ebe o lokolloa.
Le hoja li-radicals tsa mahala li na le litšobotsi tsa isotropic, limolek'hule tse etsang karolo e ka tlaase (tseo matla a tsona a tlamang a fokolisoang ke tlhaselo ea li-cations) li tšoaroa habonolo ke li-radicals tsa mahala ebe li fetoloa metsoako e mecha ho feta marako a mahlakoreng a nang le matla a matla a tlamang. Ka hona, ho theoha ho tlase ho fetoha ntho e ka sehloohong. Likaroloana tse hapuoeng li fetoha khase e nang le li-radicals tsa mahala, tse hlakotsoeng ebe li lokolloa holimo tlas'a ts'ebetso ea vacuum.
Ka nako ena, li-cations tse fumanoang ka ketso ea 'mele le li-radicals tsa mahala tse fumanoang ke lik'hemik'hale li kopantsoe bakeng sa etching ea' mele le ea lik'hemik'hale, 'me tekanyo ea etching (Etch Rate, tekanyo ea etching ka nako e itseng) e eketseha ka makhetlo a 10. ha ho bapisoa le boemo ba cationic etching kapa free radical etching feela. Mokhoa ona ha o khone feela ho eketsa sekhahla sa etching ea anisotropic ho theosa, empa hape le ho rarolla bothata ba masala a polymer ka mor'a etching. Mokhoa ona o bitsoa reactive ion etching (RIE). Senotlolo sa katleho ea RIE etching ke ho fumana khase ea mohloli oa plasma e loketseng ho ekolla filimi. Tlhokomeliso: Plasma etching ke RIE etching, 'me tse peli li ka nkuoa e le mohopolo o tšoanang.
4. Etch Rate le Core Performance Index
Setšoantšo sa 4. Core Etch Performance Index e amanang le Etch Rate
Etch rate e bolela botebo ba filimi e lebelletsoeng ho finyelloa ka motsotso o le mong. Joale ho bolela'ng hore sekhahla sa etch se fapana ho ea ka karolo ho ea ho sekhechana se le seng?
Sena se bolela hore botebo ba etch bo fapana ho tloha karolong e 'ngoe ho ea ho e 'ngoe holim'a sephaphatha. Ka lebaka lena, ho bohlokoa haholo ho beha ntlha ea ho qetela (EOP) moo etching e lokelang ho emisa ka ho nahana ka sekhahla sa etch le botebo ba etch. Le ha EOP e behiloe, ho ntse ho na le libaka tse ling moo botebo ba etch bo tebileng (ho feta) kapa bo sa tebang (bo tlase) ho feta kamoo ho neng ho reriloe qalong. Leha ho le joalo, ho senya ka tlaase ho baka tšenyo e ngata ho feta ho phunya ho feta nakong ea etching. Hobane tabeng ea ho fokotseha ka tlaase, karolo e sa tsitsitseng e tla sitisa mekhoa e latelang e kang ho kenngoa ha ion.
Ho sa le joalo, khetho (e lekantsoeng ka sekhahla sa etch) ke sesupo sa bohlokoa sa ts'ebetso ea etching. Tekanyetso ea tekanyo e ipapisitse le sekhahla sa etch ea lera la mask (filimi ea photoresist, filimi ea oxide, filimi ea silicon nitride, joalo-joalo) le lera le shebiloeng. Sena se bolela hore ha khetho e phahame, ho potlaka ha lera le reretsoeng ho etsoa. Ha boemo ba miniaturization bo phahame, tlhokahalo e phahameng ea khetho ke ho netefatsa hore mekhoa e metle e ka hlahisoa ka mokhoa o phethahetseng. Kaha tataiso ea etching e otlolohile, khetho ea cationic etching e tlase, athe khetho ea etching e phahameng e phahame, e ntlafatsang khetho ea RIE.
5. Etching tshebetso
Setšoantšo sa 5. Ts'ebetso ea etching
Ntlha ea pele, sephaphatha se kenngoa ka sebōping sa oxidation se nang le mocheso o bolokiloeng pakeng tsa 800 le 1000 ℃, ebe filimi ea silicon dioxide (SiO2) e nang le thepa e phahameng ea ho pata e thehoa holim'a sephaphatha ka mokhoa o omileng. Ka mor'a moo, mokhoa oa ho kenya o kenngoa ho theha lesela la silicon kapa lesela la conductive holim'a filimi ea oxide ka lik'hemik'hale tsa mouoane oa lik'hemik'hale (CVD) / physical vapor deposition (PVD). Haeba lesela la silicon le thehoa, mokhoa oa ho jala litšila o ka etsoa ho eketsa conductivity ha ho hlokahala. Nakong ea ts'ebetso ea ho jala litšila, litšila tse ngata li atisa ho eketsoa khafetsa.
Ka nako ena, lera la insulating le lera la polysilicon li lokela ho kopanngoa bakeng sa etching. Ntlha ea pele, ho sebelisoa photoresist. Ka mor'a moo, maske e behoa filimi ea photoresist le ho pepeseha ha metsi ho etsoa ka ho qoelisoa ho hatisa mokhoa o lakatsehang (o sa bonahaleng ka mahlo) filimi ea photoresist. Ha kemiso ea mohlala e senoloa ke nts'etsopele, photoresist e sebakeng sa photosensitive e tlosoa. Ka mor'a moo, sephaphatha se sebetsitsoeng ke mokhoa oa photolithography se fetisetsoa ts'ebetsong ea etching bakeng sa etching e omileng.
Etching e omileng e etsoa haholo-holo ke reactive ion etching (RIE), eo ho eona etching e phetoang haholo-holo ka ho nkela khase ea mohloli sebaka se loketseng filimi ka 'ngoe. Ka bobeli etching e omileng le etching e kolobileng e ikemiselitse ho eketsa sekhahla sa karolo (boleng ba A/R) ea etching. Ho phaella moo, ho hloekisa kamehla ho hlokahala ho tlosa polymer e bokelitsoeng ka tlaase ho sekoti (lekhalo le entsoeng ka etching). Ntlha ea bohlokoa ke hore mefuta eohle (e kang lisebelisoa, khase ea mohloli, nako, foromo le tatellano) li lokela ho fetoloa ka mokhoa o hlophisitsoeng ho etsa bonnete ba hore tharollo ea ho hloekisa kapa khase ea mohloli oa plasma e ka phalla ho ea tlaase ho foro. Phetoho e nyane ho feto-fetoha e hloka hore ho baloe bocha mefuta e meng, 'me ts'ebetso ena ea ho bala e phetoa ho fihlela e kopana le sepheo sa mohato ka mong. Haufinyane tjena, masela a monoatomic joalo ka atomic layer deposition (ALD) a se a le mosesaane le ho feta. Ka hona, theknoloji ea etching e ntse e tsoela pele ho sebelisa mocheso o tlase le likhatello. Ts'ebetso ea etching e ikemiselitse ho laola "critical dimension" (CD) ho hlahisa mekhoa e metle le ho netefatsa hore mathata a bakoang ke ts'ebetso ea etching a qojoa, haholo-holo ho fokotseha le mathata a amanang le ho tlosoa ha masala. Lingoliloeng tse peli tse kaholimo tse mabapi le etching li ikemiselitse ho fa babali kutloisiso ea sepheo sa ts'ebetso ea etching, litšitiso tsa ho fihlela lipheo tse kaholimo, le matšoao a ts'ebetso a sebelisoang ho hlola litšitiso tse joalo.
Nako ea poso: Sep-10-2024