වියළි කැටයම් සහ තෙත් කැටයම්වල වාසි සහ අවාසි පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක පැහැදිලි කිරීම

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ දී, උපස්ථරයක් හෝ උපස්ථරය මත පිහිටුවා ඇති තුනී පටලයක් සැකසීමේදී "එචින්" යනුවෙන් හැඳින්වෙන තාක්ෂණයක් ඇත. 1965 දී Intel නිර්මාතෘ ගෝර්ඩන් මුවර් විසින් "ට්‍රාන්සිස්ටරවල ඒකාබද්ධතා ඝනත්වය වසර 1.5 ත් 2 ත් අතර කාලයකදී දෙගුණයක් වනු ඇත" (සාමාන්‍යයෙන් "මුවර්ගේ නියමය" ලෙස හැඳින්වේ) යන අනාවැකිය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා කැටයම් තාක්ෂණයේ දියුණුව කාර්යභාරයක් ඉටු කර ඇත.

කැටයම් කිරීම තැන්පත් කිරීම හෝ බන්ධනය වැනි “ආකලන” ක්‍රියාවලියක් නොව “අඩු කිරීමේ” ක්‍රියාවලියකි. මීට අමතරව, විවිධ සීරීම් ක්රම අනුව, එය "තෙත් කැටයම්" සහ "වියළි කැටයම්" ලෙස වර්ග දෙකකට බෙදා ඇත. සරලව කිවහොත්, පළමුවැන්න දියවන ක්‍රමයක් වන අතර දෙවැන්න කැණීමේ ක්‍රමයකි.

මෙම ලිපියෙන්, අපි එක් එක් කැටයම් තාක්ෂණයේ ලක්ෂණ සහ වෙනස්කම්, තෙත් කැටයම් සහ වියළි කැටයම් කිරීම මෙන්ම ඒ සඳහා සුදුසු යෙදුම් ප්‍රදේශ කෙටියෙන් පැහැදිලි කරන්නෙමු.

කැටයම් කිරීමේ ක්රියාවලිය පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණය

Etching තාක්ෂණය යුරෝපයේ 15 වන සියවසේ මැද භාගයේ ආරම්භ වූ බව කියනු ලැබේ. එම අවස්ථාවේ දී, කැටයම් කළ තඹ තහඩුවකට ඇසිඩ් වත් කර හිස් තඹ විඛාදනයට ලක් කර ඉන්ටැග්ලියෝ සාදයි. විඛාදනයේ බලපෑම් ගසාකන මතුපිට ප්‍රතිකාර ක්‍රම පුළුල් ලෙස හඳුන්වනු ලබන්නේ “කැටීම්” ලෙසිනි.

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේ අරමුණ වන්නේ චිත්‍රයට අනුව උපස්ථරය මත උපස්ථරය හෝ පටලය කැපීමයි. චිත්‍රපට සෑදීම, ඡායාශිලාකරණය සහ කැටයම් කිරීමේ සූදානම් කිරීමේ පියවර පුනරුච්චාරණය කිරීමෙන්, තල ව්‍යුහය ත්‍රිමාන ව්‍යුහයකට සකසනු ලැබේ.

තෙත් කැටයම් සහ වියළි කැටයම් අතර වෙනස

ඡායාරූප ශිලාලේඛන ක්‍රියාවලියෙන් පසුව, නිරාවරණ උපස්ථරය තෙත් හෝ වියලි කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියක යෙදේ.

තෙත් කැටයම් කිරීම මතුපිට කැටයම් කිරීමට සහ සීරීමට විසඳුමක් භාවිතා කරයි. මෙම ක්‍රමය ඉක්මනින් හා ලාභදායී ලෙස සැකසිය හැකි වුවද, එහි අවාසිය නම් සැකසුම් නිරවද්‍යතාවය තරමක් අඩු වීමයි. එබැවින් වියළි කැටයම් කිරීම 1970 දී පමණ උපත ලැබීය. වියළි කැටයම් විසඳුමක් භාවිතා නොකරයි, නමුත් එය සීරීමට උපස්ථරය මතුපිටට පහර දීමට වායුව භාවිතා කරයි, එය ඉහළ සැකසුම් නිරවද්‍යතාවයකින් සංලක්ෂිත වේ.

"සමස්ථානික" සහ "Anisotropy"

තෙත් කැටයම් කිරීම සහ වියළි කැටයම් කිරීම අතර වෙනස හඳුන්වා දීමේදී, අත්‍යවශ්‍ය වචන වන්නේ "සමස්ථානික" සහ "ඇනිසොට්‍රොපික්" යන්නයි. සමස්ථානික යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ පදාර්ථයේ සහ අවකාශයේ භෞතික ගුණාංග දිශාව අනුව වෙනස් නොවන බවයි, සහ අනිසොට්‍රොපි යනු පදාර්ථයේ සහ අවකාශයේ භෞතික ගුණාංග දිශාව අනුව වෙනස් වන බවයි.

සමස්ථානික කැටයම් කිරීම යනු කිසියම් ලක්ෂ්‍යයක් වටා එම ප්‍රමාණයෙන් කැටයම් කිරීම සහ ඇනිසොට්‍රොපික් කැටයම් කිරීම යනු කිසියම් ලක්ෂ්‍යයක් වටා විවිධ දිශාවලට කැටයම් කිරීම ය. උදාහරණයක් ලෙස, අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී කැටයම් කිරීමේදී, බොහෝ විට ඇනිසොට්‍රොපික් කැටයම් තෝරා ගනු ලබන අතර එමඟින් ඉලක්ක දිශාව පමණක් සීරීමට ලක් වන අතර අනෙක් දිශාවන් නොවෙනස්ව පවතී.

"සමස්ථානික Etch" සහ "Anisotropic Etch" හි පින්තූර

රසායනික ද්රව්ය භාවිතයෙන් තෙත් කැටයම් කිරීම.

තෙත් කැටයම් කිරීම රසායනික ද්රව්යයක් සහ උපස්ථරයක් අතර රසායනික ප්රතික්රියාවක් භාවිතා කරයි. මෙම ක්‍රමය සමඟ, ඇනිසොට්‍රොපික් කැටයම් කිරීම කළ නොහැක්කකි, නමුත් එය සමස්ථානික කැටයම් කිරීමට වඩා දුෂ්කර ය. ද්‍රාවණ සහ ද්‍රව්‍ය සංයෝජනයට බොහෝ සීමාවන් පවතින අතර උපස්ථර උෂ්ණත්වය, ද්‍රාවණ සාන්ද්‍රණය සහ එකතු කිරීමේ ප්‍රමාණය වැනි කොන්දේසි දැඩි ලෙස පාලනය කළ යුතුය.

කෙතරම් සියුම් ලෙස කොන්දේසි සකස් කළද, තෙත් කැටයම් කිරීම 1 μm ට අඩු සියුම් සැකසුම් ලබා ගැනීමට අපහසුය. මෙයට එක් හේතුවක් වන්නේ පැති කැපීම පාලනය කිරීමේ අවශ්‍යතාවයයි.

යටි කැපීම යනු යටි කැපීම ලෙසද හඳුන්වන සංසිද්ධියකි. තෙත් කැටයම් කිරීමෙන් ද්‍රව්‍යය සිරස් දිශාවට (ගැඹුර දිශාවට) පමණක් විසුරුවා හරිනු ඇතැයි අපේක්ෂා කළත්, විසඳුම දෙපැත්තට වැදීමෙන් සම්පූර්ණයෙන්ම වැළැක්විය නොහැක, එබැවින් සමාන්තර දිශාවට ද්‍රව්‍ය විසුරුවා හැරීම අනිවාර්යයෙන්ම සිදුවනු ඇත. . මෙම සංසිද්ධිය හේතුවෙන්, තෙත් කැටයම් කිරීම අහඹු ලෙස ඉලක්ක පළලට වඩා පටු කොටස් නිපදවයි. මේ ආකාරයෙන්, නිශ්චිත ධාරා පාලනයක් අවශ්ය නිෂ්පාදන සැකසීමේදී, ප්රතිනිෂ්පාදනය අඩු වන අතර නිරවද්යතාව විශ්වාස කළ නොහැකිය.

තෙත් කැටයම් කිරීමේදී ඇති විය හැකි අසාර්ථකත්වයන් පිළිබඳ උදාහරණ

මයික්‍රොමැෂිං සඳහා වියළි කැටයම් සුදුසු වන්නේ ඇයි?

ඉහළ නිරවද්‍ය සැකසුම් අවශ්‍ය වන අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්හිදී ඇනිසොට්‍රොපික් කැටයම් කිරීම සඳහා සුදුසු වියළි කැටයම් පිළිබඳ විස්තරය. වියළි කැටයම් කිරීම බොහෝ විට ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන එතීම (RIE) ලෙස හැඳින්වේ, එයට පුළුල් අර්ථයකින් ප්ලාස්මා එතීම සහ ස්පුටර් එතීම ඇතුළත් විය හැකි නමුත් මෙම ලිපිය RIE කෙරෙහි අවධානය යොමු කරනු ඇත.

වියළි කැටයම් සමඟ ඇනිසොට්‍රොපික් කැටයම් කිරීම පහසු වන්නේ මන්දැයි පැහැදිලි කිරීමට, අපි RIE ක්‍රියාවලිය දෙස සමීපව බලමු. වියළි කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සහ උපස්ථරය සීරීමේ ක්‍රියාවලිය වර්ග දෙකකට බෙදීමෙන් තේරුම් ගැනීම පහසුය: “රසායනික කැටයම්” සහ “භෞතික කැටයම්”.

රසායනික කැටයම් කිරීම පියවර තුනකින් සිදු වේ. පළමුව, ප්රතික්රියාකාරක වායූන් මතුපිටට අවශෝෂණය වේ. ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදන පසුව ප්‍රතික්‍රියා වායුව සහ උපස්ථර ද්‍රව්‍ය වලින් සාදනු ලබන අතර අවසානයේ ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදන විනාශ වේ. පසුකාලීන භෞතික කැටයම් කිරීමේදී, උපස්ථරයට සිරස් අතට ආගන් වායුව යෙදීමෙන් උපස්ථරය සිරස් අතට පහළට එතී ඇත.

රසායනික කැටයම් කිරීම සමස්ථානිකව සිදු වන අතර, වායු යෙදීමේ දිශාව පාලනය කිරීමෙන් භෞතික කැටයම් ඇනිසොට්‍රොපිකව සිදු විය හැක. මෙම භෞතික කැටයම් කිරීම නිසා වියළි කැටයම් කිරීම තෙත් කැටයම් වලට වඩා කැටයම් දිශාව පාලනය කිරීමට ඉඩ සලසයි.

වියළි සහ තෙත් කැටයම් කිරීම සඳහා තෙත් කැටයම් කිරීම වැනි දැඩි කොන්දේසි ද අවශ්‍ය වේ, නමුත් එය තෙත් කැටයම් වලට වඩා ඉහළ ප්‍රතිනිෂ්පාදන හැකියාවක් ඇති අතර පාලනය කිරීමට පහසු අයිතම බොහොමයක් ඇත. එබැවින් වියළි කැටයම් කාර්මික නිෂ්පාදනයට වඩාත් හිතකර බවට සැකයක් නැත.

තෙත් කැටයම් කිරීම තවමත් අවශ්‍ය වන්නේ ඇයි?

පෙනෙන පරිදි සර්වබලධාරී වියළි කැටයම් කිරීම ඔබ තේරුම් ගත් පසු, තෙත් කැටයම තවමත් පවතින්නේ මන්දැයි ඔබ කල්පනා කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, හේතුව සරලයි: තෙත් කැටයම් කිරීම නිෂ්පාදිතය ලාභදායී වේ.

වියළි කැටයම් සහ තෙත් කැටයම් අතර ප්රධාන වෙනස පිරිවැය වේ. තෙත් කැටයම් කිරීමේදී භාවිතා කරන රසායනික ද්‍රව්‍ය එතරම් මිල අධික නොවන අතර එම උපකරණවල මිල වියළි කැටයම් උපකරණවලින් 1/10ක් පමණ වන බව පැවසේ. මීට අමතරව, සැකසුම් කාලය කෙටි වන අතර බහු උපස්ථර එකවර සකස් කළ හැකි අතර, නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු කරයි. එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, අපට අපගේ තරඟකරුවන්ට වඩා වාසියක් ලබා දෙමින් නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු මට්ටමක තබා ගත හැක. සැකසුම් නිරවද්‍යතාවය සඳහා අවශ්‍යතා ඉහළ නොවේ නම්, බොහෝ සමාගම් රළු මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා තෙත් කැටයම් තෝරා ගනු ඇත.

ක්ෂුද්‍ර රෙදිපිළි තාක්ෂණයේ කාර්යභාරයක් ඉටු කරන ක්‍රියාවලියක් ලෙස කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය හඳුන්වා දෙන ලදී. කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය දළ වශයෙන් තෙත් කැටයම් සහ වියළි කැටයම් ලෙස බෙදා ඇත. පිරිවැය වැදගත් නම්, පළමුවැන්න වඩා හොඳ වන අතර, 1 μm ට අඩු ක්ෂුද්‍ර සැකසුම් අවශ්‍ය නම්, දෙවැන්න වඩා හොඳය. ඉතා මැනවින්, වඩා හොඳ එකක් වෙනුවට නිෂ්පාදනය කළ යුතු නිෂ්පාදනය සහ පිරිවැය මත පදනම්ව ක්‍රියාවලියක් තෝරා ගත හැකිය.