Irki çygly arassalama, arassalamak ýa-da küllemek prosesleriniň ösmegine kömek etdi. Häzirki wagtda plazmany ulanyp gury ekiş esasy akym boldydökmek prosesi. Plazma elektronlardan, kationlardan we radikallardan durýar. Plazmada ulanylýan energiýa, bitarap ýagdaýda çeşme gazynyň daşarky elektronlarynyň aýrylmagyna sebäp bolýar we şeýlelik bilen bu elektronlary kationlara öwürýär.
Mundan başga-da, molekulalardaky kämillik atomlary elektrik bitarap radikallary emele getirmek üçin energiýa ulanyp aýrylyp bilner. Gury eriş plazmany emele getirýän kationlary we radikallary ulanýar, bu ýerde kationlar anizotrop (belli bir ugra çümmek üçin amatly) we radikallar izotropiki (ähli tarapa çişmek üçin amatly). Radikallaryň sany kationlaryň sanyndan has köp. Bu ıagdaıda, gury eriş çygly eımek ýaly izotrop bolmaly.
Şeýle-de bolsa, ultra miniatýurirlenen zynjyrlary mümkin bolan gury etiň anizotrop görnüşi. Munuň sebäbi näme? Mundan başga-da, kationlaryň we radikallaryň tizligi gaty haýal. Şeýlelik bilen, bu ýetmezçiligiň öňünde köpçülikleýin önümçilige plazma arassalamak usullaryny nädip ulanyp bileris?
1. Aspekt gatnaşygy (A / R)
Surat 1. Aspekt gatnaşygy düşünjesi we tehnologiki ösüşiň oňa täsiri
Aspekt gatnaşygy, gorizontal giňligiň dik beýiklige bolan gatnaşygy (ýagny ini boýunça bölünen beýiklik). Zynjyryň kritiki ölçegi (CD) näçe kiçi bolsa, aspektleriň gatnaşygy şonça-da uly bolar. 10agny, aspektiň gatnaşygy bahasy 10 we ini 10nm diýip hasap etsek, eriş wagtynda burawlanan deşigiň beýikligi 100nm bolmaly. Şonuň üçin ultra-miniatýurizasiýa (2D) ýa-da ýokary dykyzlyk (3D) talap edýän indiki nesil önümleri üçin kationlaryň aşaky filme girip biljekdigini üpjün etmek üçin gaty ýokary aspekt gatnaşygy bahalary talap edilýär.
2D önüminde 10nm-den az ölçegli ultra-miniatýurizasiýa tehnologiýasyna ýetmek üçin dinamiki tötänleýin giriş ýadynyň (DRAM) kondensator aspektiniň gatnaşygy bahasy 100-den ýokary saklanmalydyr. Şonuň ýaly 3D NAND fleş ýady hem has ýokary aspekt gatnaşygy bahalaryny talap edýär. 256 gatlak ýa-da has köp öýjük ýygnamak gatlaklary. Beýleki amallar üçin zerur şertler ýerine ýetirilen halatynda-da zerur önüm öndürilip bilinmezdökmek prosesistandartlara laýyk däl. Şonuň üçin arassalamak tehnologiýasy barha möhüm bolup başlaýar.
2. Plazmanyň dökülmegine syn
Surat 2. Plazma çeşmesiniň gazyny filmiň görnüşine görä kesgitlemek
Çukur turbasy ulanylanda, turbanyň diametri näçe dar bolsa, kapilýar hadysasy diýilýän suwuklygyň girmegi aňsat bolýar. Şeýle-de bolsa, açyk ýerde deşik (ýapyk ujy) burawlanmaly bolsa, suwuklygyň girmegi gaty kynlaşýar. Şonuň üçin, 1970-nji ýyllaryň ortalarynda zynjyryň kritiki ululygy 3-den 5-e çenli bolansoň, gurakçişirmekýuwaş-ýuwaşdan çygly akymlary esasy akym hökmünde çalyşdy. Ionagny, ionlaşdyrylan hem bolsa, çuň deşiklere girmek has aňsat, sebäbi bir molekulanyň göwrümi organiki polimer ergin molekulasyndan has kiçi.
Plazma dökülende, dökmek üçin ulanylýan gaýtadan işleýän kameranyň içki bölegi, degişli gatlak üçin laýyk gelýän plazma çeşmesi gazyny sanjym etmezden ozal wakuum ýagdaýyna düzülmelidir. Gaty oksid filmleri çykarylanda has güýçli uglerod ftorid esasly gazlar ulanylmaly. Has gowşak kremniý ýa-da metal filmler üçin hlor esasly plazma çeşme gazlary ulanylmaly.
Şeýlelik bilen, derwezäniň gatlagy we esasy kremniniň dioksidi (SiO2) izolýasiýa gatlagy nädip çyzylmaly?
Ilki bilen, derwezäniň gatlagy üçin kremnini polisilikon saýlama seçimliligi bilen hlor esasly plazmany (kremniý + hlor) ulanyp aýyrmaly. Aşaky izolýasiýa gatlagy üçin kremniniň dioksid filmi iki ädimde uglerod florid esasly plazma çeşmesi gazyny (kremniniň dioksidi + uglerod tetrafloridi) has güýçli saýlama we täsirliligi bilen iki ädimde ýerleşdirilmelidir.
3. Reaktiw ionyň dökülmegi (RIE ýa-da fiziki-himiki eting) prosesi
3-nji surat. Reaktiw ionyň dökülmeginiň artykmaçlyklary (anizotropiýa we ýokary çykma derejesi)
Plazmada izotrop erkin radikallar we anizotrop kationlar bar, onsoň anizotrop çişmegi nädip ýerine ýetirýär?
Plazma gury dökülmesi esasan reaktiw ionlary (RIE, Reaktiw Ion Etching) ýa-da bu usula esaslanýan programmalar arkaly amala aşyrylýar. RIE usulynyň özeni, anizotrop kationlar bilen ekin meýdanyna hüjüm edip, filmdäki maksat molekulalarynyň arasyndaky baglanyşyk güýjüni gowşatmakdyr. Gowşak ýer erkin radikallar tarapyndan sorulýar, gatlagy emele getirýän bölejikler bilen birleşip, gaza (üýtgäp durýan birleşme) öwrülýär we goýberilýär.
Erkin radikallaryň izotrop aýratynlyklary bar bolsa-da, aşaky ýüzüni emele getirýän molekulalar (baglanyşyk güýji kationlaryň hüjümi bilen gowşaýar) erkin radikallar tarapyndan has aňsat tutulýar we güýçli birleşdiriji güýji bolan gapdal diwarlara garanyňda täze birleşmelere öwrülýär. Şonuň üçin aşak düşmek esasy akym bolýar. Alnan bölejikler wakuumyň täsiri astynda zaýalanýan we ýerden çykýan erkin radikallar bilen gaza öwrülýär.
Bu döwürde, fiziki hereketler bilen alnan kationlar we himiki hereketler arkaly alnan erkin radikallar fiziki we himiki erişler üçin birleşdirilýär we dökülme derejesi (Etch Rate, belli bir döwürde dökülme derejesi) 10 esse ýokarlanýar. Diňe kationiki dökülme ýa-da erkin radikal dökülme ýagdaýy bilen deňeşdirilende. Bu usul diňe bir anizotropyň aşak düşmeginiň tizligini ýokarlandyryp bilmez, eýsem polimer galyndylary dökülenden soň çözüp biler. Bu usula reaktiw ion eti (RIE) diýilýär. “RIE” önümçiliginiň üstünliginiň açary, filmi çyzmak üçin laýyk plazma çeşmesini tapmakdyr. Bellik: Plazma dökülmesi RIE-ni ýokaşdyrýar we ikisini bir düşünje hökmünde kabul edip bolar.
4. Etç derejesi we esasy öndürijilik görkezijisi
4-nji surat. Etch derejesi bilen baglanyşykly ýadro öndürijilik görkezijisi
Etch derejesi bir minutda ýetilmegine garaşylýan filmiň çuňlugyny aňladýar. Şeýlelik bilen, etiň derejesi bir wafli boýunça böleklere görä üýtgeýär?
Diýmek, gämi çuňlugy wafli boýunça böleklere görä üýtgeýär. Şol sebäpli ortaça nokady we çuňlugyny göz öňünde tutup, ahyrky nokady (EOP) kesgitlemek gaty möhümdir. EOP düzülen hem bolsa, henizem çuňlugyň (aşa çyzylan) ýa-da ilkibaşda meýilleşdirilişinden has çuň (pes) ýerleri bar. Şeýle-de bolsa, aşgazan dökülmesi, çişirilende aşa köp çişmekden has köp zyýan getirýär. Sebäbi aşagy ýokaşan ýagdaýynda, ion implantasiýasy ýaly indiki proseslere päsgelçilik döreder.
Şol bir wagtyň özünde, seçimlilik (etch tizligi bilen ölçelýär), etiň işiniň esasy görkezijisidir. Ölçeg standarty, maska gatlagynyň (fotorezist film, oksid filmi, kremniý nitrit filmi we ş.m.) we maksat gatlagynyň deňeşdirilişine esaslanýar. Bu, seçimlilik näçe ýokary bolsa, maksat gatlagynyň çalt çyzylýandygyny aňladýar. Miniatýurizasiýa derejesi näçe ýokary bolsa, inçe nagyşlaryň ajaýyp görkezilip bilinjekdigini saýlamak zerurlygy şonça ýokarydyr. Dökme ugry gönüden-göni bolansoň, kationiki çişmegiň seçimliligi pes bolsa, radikal çişmegiň seçimliligi ýokary bolsa, bu RIE-iň seçimliligini ýokarlandyrýar.
5. Göçürmek prosesi
5-nji surat
Ilki bilen, wafli 800 bilen 1000 between aralygynda saklanýan oksidlenýän peje ýerleşdirilýär, soňra ýokary izolýasiýa häsiýetli kremniniň dioksidi (SiO2) filmi gury usul bilen emele gelýär. Ondan soň, himiki bug çökdürilmegi (CVD) / fiziki bug çökdürilmegi (PVD) arkaly kremniy gatlagy ýa-da oksid filminde geçiriji gatlak emele getirilýär. Silikon gatlagy emele gelse, zerur bolsa geçirijiligi ýokarlandyrmak üçin haramlygyň diffuziýa prosesi amala aşyrylyp bilner. Haramlygyň ýaýramagynyň dowamynda köp hapalar köplenç gaýtalanýar.
Bu wagt izolýasiýa gatlagy we polisilikon gatlagy birleşmek üçin birleşdirilmelidir. Ilki bilen fotorezist ulanylýar. Netijede, fotorezist filmine maska goýulýar we fotorezist filmine islenýän nagşy (ýalaňaç göze görünmeýän) yz goýmak üçin suwa çümdürmek arkaly ýerine ýetirilýär. Haçan-da nagyş çyzgysy ösüş bilen ýüze çykarylsa, fotosensiw ýerdäki fotorezist aýrylýar. Soňra, fotolitografiýa prosesi bilen gaýtadan işlenen wafli, gury eriş üçin eriş prosesine geçirilýär.
Gury dökülme, esasan, reaktiw ion dökülmesi (RIE) arkaly amala aşyrylýar, bu görnüşde her film üçin amatly çeşme gazyny çalmak bilen gaýtalanýar. Gury eriş we çygly arassalamak, etiň aspekt derejesini (A / R bahasy) ýokarlandyrmagy maksat edinýär. Mundan başga-da, deşigiň düýbünde ýygnanan polimi (arassalamak arkaly emele gelen boşlugy) aýyrmak üçin yzygiderli arassalamak zerurdyr. Möhüm zat, arassalaýjy erginiň ýa-da plazma çeşmesiniň gazynyň çukuryň düýbüne akyp biljekdigini üpjün etmek üçin ähli üýtgeýänleriň (materiallar, çeşme gazy, wagt, görnüş we yzygiderlilik) organiki taýdan sazlanmagydyr. Üýtgeýjiniň sähelçe üýtgemegi beýleki üýtgeýänleriň gaýtadan hasaplanylmagyny talap edýär we bu gaýtadan hasaplama prosesi her tapgyryň maksadyna laýyk gelýänçä gaýtalanýar. Soňky döwürde atom gatlagynyň (ALD) gatlaklary ýaly monoatomiki gatlaklar has ýuka we kynlaşdy. Şonuň üçin arassalamak tehnologiýasy pes temperaturany we basyşy ulanmaga tarap hereket edýär. Dökmek prosesi inçe nagyşlary öndürmek üçin kritiki ölçege (CD) gözegçilik etmegi we dökülme prosesi sebäpli ýüze çykýan kynçylyklaryň, esasanam aşgazanyň aşagyndaky we galyndylary aýyrmak bilen baglanyşykly meseleleriň öňüni almagy maksat edinýär. Dökmek baradaky ýokardaky iki makala, okyjylara dykylma prosesiniň maksady, ýokardaky maksatlara ýetmekde päsgelçilikler we şeýle päsgelçilikleri ýeňip geçmek üçin ulanylýan öndürijilik görkezijileri barada düşünje bermegi maksat edinýär.
Iş wagty: 10-2024-nji sentýabr