Оташи барвақт тар ба рушди равандҳои тозакунӣ ё хокистар мусоидат кард. Имрӯз, пошидани хушк бо истифода аз плазма ба ҷараёни асосӣ табдил ёфтаастраванди пошидан. Плазма аз электронҳо, катионҳо ва радикалҳо иборат аст. Энергияе, ки ба плазма дода мешавад, боиси канда шудани электронҳои берунии гази манбаъ дар ҳолати нейтралӣ мегардад ва ба ин васила ин электронҳоро ба катионҳо табдил медиҳад.
Илова бар ин, атомҳои нокомилро дар молекулаҳо тавассути истифодаи энергия барои ташаккули радикалҳои аз ҷиҳати барқ бетараф ҷудо кардан мумкин аст. Осоркунии хушк катионҳо ва радикалҳоеро истифода мебаранд, ки плазмаро ташкил медиҳанд, ки дар он катионҳо анизотропӣ мебошанд (барои пошидани як самти муайян мувофиқ) ва радикалҳо изотропӣ (барои абрешим дар ҳама самт мувофиқ). Шумораи радикалҳо аз шумораи катионҳо хеле зиёд аст. Дар ин ҳолат, лавҳаи хушк бояд изотропӣ бошад, ба монанди абрешими тар.
Бо вуҷуди ин, маҳз анизотропии абрешими хушк аст, ки схемаҳои ултра миниатюриро имконпазир месозад. Сабаби ин дар чист? Илова бар ин, суръати пошидани катионҳо ва радикалҳо хеле суст аст. Пас, дар баробари ин камбудй чй тавр мо метавонем усулхои плазма-ро ба истехсолоти оммавй истифода барем?
1. Таносуби тарафҳо (A/R)
Расми 1. Консепсияи таносуби тарафҳо ва таъсири пешрафти техникӣ ба он
Таносуби ҷанбаҳо таносуби паҳнои уфуқӣ ба баландии амудӣ мебошад (яъне, баландии ба паҳнои тақсимшуда). Чӣ қадаре ки андозаи критикӣ (CD) хурдтар бошад, арзиши таносуби ҷанбаҳо ҳамон қадар калонтар аст. Яъне, бо назардошти арзиши таносуби ҷанбаҳои 10 ва паҳнои 10 нм, баландии сӯрохи дар ҷараёни коркарди пармашуда бояд 100 нм бошад. Аз ин рӯ, барои маҳсулоти насли оянда, ки ултра-миниатюризатсия (2D) ё зичии баланд (3D) талаб мекунанд, арзишҳои таносуби ҷанбаҳои хеле баланд талаб карда мешаванд, то боварӣ ҳосил кунанд, ки катионҳо ҳангоми кандакорӣ ба филми поёнӣ ворид шаванд.
Барои ноил шудан ба технологияи ултра миниатюризатсия бо андозаи муҳими камтар аз 10 нм дар маҳсулоти 2D, арзиши таносуби конденсатори хотираи дастрасии тасодуфии динамикӣ (DRAM) бояд аз 100 боло нигоҳ дошта шавад. Ба ҳамин монанд, хотираи флеши 3D NAND низ арзишҳои таносуби баландтари ҷанбаҳоро талаб мекунад барои ҷамъ кардани 256 қабат ё бештар аз қабатҳои stacking ҳуҷайра. Ҳатто агар шартҳо барои равандҳои дигар риоя карда шаванд ҳам, маҳсулоти заруриро истеҳсол кардан мумкин нестраванди пошиданба стандарт мувофик нест. Ин аст, ки чаро технологияи etching аҳамияти бештар пайдо мекунад.
2. Баррасии пошидани плазма
Расми 2. Муайян кардани гази манбаи плазма аз руи намуди плёнка
Ҳангоми истифода бурдани қубури холӣ, диаметри қубур ҳар қадар тангтар бошад, даромадани моеъ ҳамон қадар осонтар мешавад, ки ин падидаи капиллярӣ номида мешавад. Бо вуҷуди ин, агар сӯрохи (нӯги пӯшида) дар майдони кушода парма карда шавад, ворид кардани моеъ хеле душвор мешавад. Аз ин рӯ, азбаски андозаи критикии схема дар миёнаи солҳои 1970 аз 3um то 5um буд, хушкнақштадричан ба чои метлинги тарро ба сифати усули асосй гирифт. Яъне, гарчанде ионизатсияшуда бошад ҳам, ворид шудан ба сӯрохиҳои амиқ осонтар аст, зеро ҳаҷми як молекула аз ҳаҷми молекулаи маҳлули полимери органикӣ хурдтар аст.
Ҳангоми пошидани плазма, пеш аз ворид кардани гази манбаи плазма, ки барои қабати мувофиқ мувофиқ аст, дар дохили камераи коркард, ки барои штамп истифода мешавад, бояд ба ҳолати вакуумӣ мувофиқ карда шавад. Ҳангоми кашидани филмҳои оксиди сахт, бояд газҳои манбаи қавитари карбон дар асоси фторид истифода шаванд. Барои плёнкаҳои нисбатан сусти кремний ё металлӣ, газҳои манбаи плазма дар асоси хлор бояд истифода шаванд.
Пас, қабати дарвоза ва қабати изолятсияи диоксиди кремний (SiO2) чӣ гуна бояд канда шавад?
Аввалан, барои қабати дарвоза, кремний бояд бо истифода аз плазма дар асоси хлор (кремний + хлор) бо селективии полисиликон тоза карда шавад. Барои қабати поёнии изолятсия, филми диоксиди кремний бояд дар ду марҳила бо истифода аз гази манбаи плазмаи фториди карбон (диоксиди кремний + тетрафториди карбон) бо интихоб ва самаранокии қавитар аз он канда шавад.
3. Раванди ифлосшавии ионҳои реактивӣ (RIE ё etching физикӣ-химиявӣ).
Расми 3. Афзалиятҳои пошидани ионҳои реактивӣ (анизотропия ва суръати баланди ифлосшавӣ)
Плазма ҳам радикалҳои озоди изотропӣ ва ҳам катионҳои анизотропиро дар бар мегирад, пас он чӣ гуна анизотропиро ба вуҷуд меорад?
Оташи хушки плазма асосан бо роҳи etching ионҳои реактивӣ (RIE, Reactive Ion Etching) ё замимаҳо дар асоси ин усул анҷом дода мешавад. Асоси усули RIE ин заиф кардани қувваи ҳатмии байни молекулаҳои мавриди ҳадаф дар филм тавассути ҳамла ба минтақаи кандакорӣ бо катионҳои анизотропӣ мебошад. Қитъаи заифшуда аз ҷониби радикалҳои озод ҷаббида шуда, бо заррачаҳое, ки қабатро ташкил медиҳанд, ба газ (пайванди идорашаванда) табдил меёбанд ва озод мешаванд.
Ҳарчанд радикалҳои озод дорои хосиятҳои изотропӣ мебошанд, молекулаҳое, ки сатҳи поёнро ташкил медиҳанд (қувваи пайвасти онҳо дар натиҷаи ҳамлаи катионҳо суст шудааст) нисбат ба деворҳои паҳлӯӣ бо қувваи сахти пайвастшавӣ ба осонӣ тавассути радикалҳои озод гирифта шуда, ба пайвастагиҳои нав табдил меёбанд. Аз ин рӯ, сӯзиши поён ба ҷараёни асосӣ табдил меёбад. Заррачаҳои гирифташуда бо радикалҳои озод ба газ табдил меёбанд, ки дар зери таъсири вакуум десорб мешаванд ва аз сатҳ озод мешаванд.
Дар ин вакт катионхои дар натичаи таъсири физики хосилшуда ва радикалхои озоди дар натичаи таъсири химияви хосилшуда барои пошидани физики ва химияви якчоя карда мешаванд ва суръати абрешим (Etch Rate, дараљаи абрешим дар давраи муайян) 10 маротиба зиёд мешавад. дар муқоиса бо ҳолати etching катионӣ ё танҳо etching радикалии озод. Ин усул метавонад на танҳо суръати etching анизотропии ба поён баланд бардоштани, балки инчунин ҳалли мушкилоти пасмондаҳои полимерӣ пас аз etching. Ин усулро etching ion reactive (RIE) меноманд. Калиди муваффақияти etching RIE пайдо кардани гази манбаи плазма мебошад, ки барои тасвири филм мувофиқ аст. Эзоҳ: Этинги плазма RIE etching аст ва ҳардуро метавон ҳамчун як консепсия баррасӣ кард.
4. Қурби Etch ва Индекси иҷрои асосии
Тасвири 4. Индекси асосии Etch Performance, ки ба Etch Rate алоқаманд аст
Сатҳи Etch ба умқи филм дахл дорад, ки интизор меравад дар як дақиқа ба даст ояд. Пас, ин чӣ маъно дорад, ки суръати сӯзиш дар як вафли ягона аз қисм ба қисм фарқ мекунад?
Ин маънои онро дорад, ки умқи etch аз қисм ба қисм дар вафли фарқ мекунад. Аз ин сабаб, хеле муҳим аст, ки нуқтаи ниҳоӣ (EOP) муқаррар карда шавад, ки дар он ҷо бо дарназардошти суръати миёна ва умқи кандашавӣ бояд қатъ карда шавад. Ҳатто агар EOP муқаррар карда шуда бошад ҳам, ҳанӯз ҳам баъзе ҷойҳо вуҷуд доранд, ки умқи ифлосшавӣ нисбат ба нақшаи аввал амиқтар (аз ҳад зиёд каҷшуда) ё наонтар аст (кадри кандакорӣ). Бо вуҷуди ин, аз ҳад зиёд кашидан аз ҳад зиёд зарари бештар меорад. Зеро дар сурати кам-касбкунӣ, қисми камнашуста ба равандҳои минбаъда ба монанди имплантатсияи ион халал мерасонад.
Дар ҳамин ҳол, интихобӣ (бо суръати etch чен карда мешавад) як нишондиҳандаи асосии иҷрои раванди etching аст. Стандарти ченкунӣ ба муқоисаи суръати пошидани қабати ниқоб (филми фоторезистӣ, филми оксиди, филми нитриди кремний ва ғ.) ва қабати ҳадаф асос ёфтааст. Ин маънои онро дорад, ки интихобӣ баландтар бошад, қабати мақсаднок ҳамон қадар тезтар кашида мешавад. Чӣ қадаре ки сатҳи миниатюризатсия баланд бошад, талаботи интихобӣ ҳамон қадар баландтар аст, то намунаҳои зебо ба таври комил пешниҳод карда шаванд. Азбаски самти равиш рост аст, селективии рахти катионӣ паст аст, дар ҳоле ки интихобнокии рахти радикалӣ баланд аст, ки ин интихобнокии RIE-ро беҳтар мекунад.
5. Раванди пошидан
Расми 5. Раванди пошида
Аввал вафли дар печи оксидшавӣ бо ҳарорати аз 800 то 1000 ℃ нигоҳ дошта мешавад ва сипас бо усули хушк дар рӯи вафли қабати диоксиди кремний (SiO2) бо хосиятҳои изолятсионии баланд ба вуҷуд меояд. Баъдан, раванди таҳшинкунӣ барои ташаккули қабати кремний ё қабати гузаронанда дар филми оксид тавассути таҳшини буғи кимиёвӣ (CVD) / таҳшиншавии буғи физикӣ (PVD) ворид карда мешавад. Агар қабати кремний ба вуҷуд ояд, раванди паҳншавии наҷосатро барои баланд бардоштани ноқилӣ дар ҳолати зарурӣ иҷро кардан мумкин аст. Дар ҷараёни паҳншавии наҷосат, ифлосиҳои сершумор аксар вақт такроран илова карда мешаванд.
Дар ин вақт, қабати изолятсия ва қабати полисиликон бояд якҷоя карда шаванд. Аввалан, фоторезист истифода мешавад. Минбаъд ба плёнкаи фоторезист ниқоб гузошта мешавад ва экспозицияи тар бо роҳи таъмид гузаронида мешавад, то намунаи дилхоҳро (ба чашми оддӣ ноаён) дар плёнкаи фоторезистӣ чоп кунад. Вақте ки контури намунавӣ тавассути рушд ошкор мешавад, фоторезистист дар минтақаи ҳассос хориҷ карда мешавад. Сипас, вафли аз ҷониби раванди фотолитография коркардшуда ба раванди пошидани барои пошидани хушк интиқол дода мешавад.
Оташи хушк асосан бо роҳи etching ионҳои реактивӣ (RIE) сурат мегирад, ки дар он etching асосан бо иваз кардани гази манбаъ барои ҳар як филм мувофиқ такрор карда мешавад. Ҳам etching хушк ва ҳам etching тар мақсади баланд бардоштани таносуби ҷанбаҳои (арзиши A / R) etching. Илова бар ин, барои тоза кардани полимери дар қаъри сӯрохи ҷамъшуда тозакунии мунтазам лозим аст (холӣ, ки аз ҷониби etching ба вуҷуд омадааст). Нуктаи муҳим ин аст, ки ҳама тағирёбандаҳо (ба монанди мавод, гази манбаъ, вақт, шакл ва пайдарпаӣ) бояд ба таври органикӣ танзим карда шаванд, то маҳлули тозакунӣ ё гази манбаи плазма ба қаъри хандак ҷорӣ шавад. Тағйирёбии ночиз дар тағирёбанда аз нав ҳисоб кардани тағирёбандаҳои дигарро талаб мекунад ва ин раванди ҳисобкунӣ то он даме, ки ба ҳадафи ҳар як марҳила мувофиқат накунад, такрор мешавад. Ба наздикӣ, қабатҳои моноатомӣ ба монанди қабатҳои қабати атомӣ (ALD) тунуктар ва сахттар шуданд. Аз ин рӯ, технологияи etching ба сӯи истифодаи ҳарорат ва фишорҳои паст ҳаракат мекунад. Раванди кандакорӣ ҳадафи назорат кардани андозаи интиқодӣ (CD) барои тавлиди намунаҳои хуб ва кафолат додани он аст, ки мушкилоте, ки дар натиҷаи раванди кандакорӣ ба вуҷуд омадаанд, махсусан дар зери абрешим ва мушкилоти марбут ба тоза кардани пасмондаҳо пешгирӣ карда шаванд. Ҳадафи ду мақолаи дар боло овардашуда оид ба офариниш ба хонандагон фаҳмиши ҳадафи раванди кандакорӣ, монеаҳо барои ноил шудан ба ҳадафҳои дар боло зикршуда ва нишондиҳандаҳои фаъолият барои бартараф кардани чунин монеаҳо истифода мешаванд.
Вақти фиристодан: сентябр-10-2024