එක් හැඳින්වීමක්
ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී කැටයම් කිරීම පහත පරිදි බෙදා ඇත:
- තෙත් කැටයම්;
- වියළි කැටයම්.
මුල් කාලයේ දී, තෙත් කැටයම් කිරීම බහුලව භාවිතා වූ නමුත්, රේඛීය පළල පාලනයේ සහ අකුරු දිශානතියේ සීමාවන් හේතුවෙන්, 3μm ට පසු බොහෝ ක්‍රියාවලීන් වියළි කැටයම් භාවිතා කරයි. තෙත් කැටයම් භාවිතා කරනු ලබන්නේ ඇතැම් විශේෂ ද්රව්ය ස්ථර සහ පිරිසිදු අපද්රව්ය ඉවත් කිරීම සඳහා පමණි.
වියළි කැටයම් කිරීම යනු ඉවත් කළ යුතු ද්රව්යයේ කොටස ඉවත් කර වාෂ්පශීලී ප්රතික්රියා නිෂ්පාදන සෑදීම සඳහා වේෆරයේ ඇති ද්රව්ය සමඟ ප්රතික්රියා කිරීමට වායුමය රසායනික එචන්ට් භාවිතා කිරීමේ ක්‍රියාවලියයි, පසුව ප්රතික්රියා කුටියෙන් නිස්සාරණය කරනු ලැබේ. Etchant සාමාන්යයෙන් සෘජුව හෝ වක්‍රව Etching gas හි ප්ලාස්මාවෙන් ජනනය වේ, එබැවින් වියළි කැටයම් ප්ලාස්මා එචිං ලෙසද හැඳින්වේ.
1.1 ප්ලාස්මා
ප්ලාස්මා යනු බාහිර විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක ක්‍රියාව යටතේ (ගුවන්විදුලි සංඛ්යාත බල සැපයුමක් මගින් ජනනය වීම වැනි) ක්‍රියාව යටතේ ඇති කැටයම් වායුව දිලිසෙන විසර්ජනය මගින් සෑදෙන දුර්වල අයනීකෘත තත්වයක ඇති වායුවකි. එයට ඉලෙක්ට්‍රෝන, අයන සහ උදාසීන ක්‍රියාකාරී අංශු ඇතුළත් වේ. ඒවා අතර, සක්‍රීය අංශුවලට කැටයම් කළ ද්රව්ය සමඟ සෘජුවම රසායනිකව ප්රතික්රියා කළ හැකි නමුත් මෙම පිරිසිදු රසායනික ප්රතික්රියාව සාමාන්යයෙන් සිදුවන්නේ ඉතා කුඩා ද්රව්ය සංඛ්‍යාවක පමණක් වන අතර එය දිශානුගත නොවේ; අයනවලට නිශ්චිත ශක්තියක් ඇති විට, ඒවා සෘජු භෞතික විද්‍යාත්මක ස්පුටරින් මගින් කැටයම් කළ හැක, නමුත් මෙම පිරිසිදු භෞතික ප්‍රතික්‍රියාවේ කැටයම් අනුපාතය අතිශයින් අඩු වන අතර තෝරා ගැනීමේ හැකියාව ඉතා දුර්වල වේ.
බොහෝ ප්ලාස්මා කැටයම් කිරීම එකවරම සක්‍රීය අංශු සහ අයනවල සහභාගීත්වයෙන් සම්පූර්ණ වේ. මෙම ක්රියාවලියේදී අයන බෝම්බ හෙලීමට කාර්යයන් දෙකක් ඇත. එකක් නම්, කැටයම් කරන ලද ද්රව්යයේ මතුපිට ඇති පරමාණුක බන්ධන විනාශ කිරීම, එමඟින් උදාසීන අංශු ඒ සමඟ ප්රතික්රියා කරන වේගය වැඩි කිරීම; අනෙක නම්, කැටයම් කර ඇති ද්රව්යයේ මතුපිට සම්පූර්ණයෙන් සම්බන්ධ කර ගැනීමට etchantට පහසුකම් සැලසීම සඳහා ප්රතික්රියා අතුරුමුහුණත මත තැන්පත් කර ඇති ප්රතික්රියා නිෂ්පාදන කපා හැරීමයි.
කැටයම් කරන ලද ව්‍යුහයේ පැති බැම්ම මත තැන්පත් වී ඇති ප්රතික්රියා නිෂ්පාදන දිශානුගත අයන බෝම්බ හෙලීම මගින් ඵලදායී ලෙස ඉවත් කළ නොහැකි අතර එමඟින් පැති බැමි වල කැටයම් අවහිර කිරීම සහ ඇනිසොට්රොපික් කැටයම් සාදයි.
දෙවන කැටයම් කිරීමේ ක්රියාවලිය
2.1 තෙත් කැටයම් කිරීම සහ පිරිසිදු කිරීම
තෙත් කැටයම් කිරීම ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා කරන ලද පැරණිතම තාක්ෂණයකි. බොහෝ තෙත් කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් එහි සමස්ථානික කැටයම් කිරීම හේතුවෙන් ඇනිසොට්රොපික් වියළි කැටයම් මගින් ප්රතිස්ථාපනය කර ඇතත්, එය තවමත් විශාල ප්‍රමාණයේ විවේචනාත්මක නොවන ස්ථර පිරිසිදු කිරීමේදී වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. විශේෂයෙන් ඔක්සයිඩ් ඉවත් කිරීමේ අපද්රව්ය කැටයම් කිරීමේදී සහ එපීඩර්මල් ඉවත් කිරීමේදී එය වියළි කැටයම් වලට වඩා ඵලදායී හා ලාභදායී වේ.
තෙත් කැටයම් කිරීමේ වස්තූන් ප්රධාන වශයෙන් සිලිකන් ඔක්සයිඩ්, සිලිකන් නයිට්රයිඩ්, තනි ස්ඵටික සිලිකන් සහ බහු ස්ඵටික සිලිකන් ඇතුළත් වේ. සිලිකන් ඔක්සයිඩ් තෙත් කැටයම් කිරීම සාමාන්යයෙන් ප්රධාන රසායනික වාහකය ලෙස හයිඩ්‍රොෆ්ලෝරික් අම්ලය (HF) භාවිතා කරයි. තේරීම වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා, ක්රියාවලියේදී ඇමෝනියම් ෆ්ලෝරයිඩ් මගින් බෆර කරන ලද තනුක හයිඩ්‍රොෆ්ලෝරික් අම්ලය භාවිතා වේ. pH අගයෙහි ස්ථායීතාවය පවත්වා ගැනීම සඳහා, ශක්තිමත් අම්ල හෝ වෙනත් මූලද්රව්ය කුඩා ප්රමාණයක් එකතු කළ හැකිය. මාත්‍රණය කළ සිලිකන් ඔක්සයිඩ් පිරිසිදු සිලිකන් ඔක්සයිඩ් වලට වඩා පහසුවෙන් විඛාදනයට ලක් වේ. තෙත් රසායනික ඉවත් කිරීම ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ ෆොටෝ රෙසිස්ට් සහ දෘඩ ආවරණ (සිලිකන් නයිට්රයිඩ්) ඉවත් කිරීම සඳහා ය. උණුසුම් පොස්පරික් අම්ලය (H3PO4) යනු සිලිකන් නයිට්රයිඩ් ඉවත් කිරීම සඳහා තෙත් රසායනික ඉවත් කිරීම සඳහා භාවිතා කරන ප්රධාන රසායනික ද්‍රවය වන අතර සිලිකන් ඔක්සයිඩ් සඳහා හොඳ තෝරා ගැනීමේ හැකියාවක් ඇත.
තෙත් පිරිසිදු කිරීම තෙත් කැටයම් වලට සමාන වන අතර ප්රධාන වශයෙන් අංශු, කාබනික ද්රව්ය, ලෝහ සහ ඔක්සයිඩ් ඇතුළු රසායනික ප්රතික්රියා හරහා සිලිකන් වේෆර් මතුපිට ඇති දූෂක ඉවත් කරයි. ප්රධාන ධාරාවේ තෙත් පිරිසිදු කිරීම තෙත් රසායනික ක්රමයකි. වියළි පිරිසිදු කිරීම බොහෝ තෙත් පිරිසිදු කිරීමේ ක්රම ප්රතිස්ථාපනය කළ හැකි වුවද, තෙත් පිරිසිදු කිරීම සම්පූර්ණයෙන්ම ප්රතිස්ථාපනය කළ හැකි ක්රමයක් නොමැත.
තෙත් පිරිසිදු කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වන රසායනික ද්රව්ය අතර සල්ෆියුරික් අම්ලය, හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය, හයිඩ්‍රොෆ්ලෝරික් අම්ලය, පොස්පරික් අම්ලය, හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ්, ඇමෝනියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ්, ඇමෝනියම් ෆ්ලෝරයිඩ් යනාදිය ඇතුළත් වේ. SC1, SC2, DHF, BHF වැනි පිරිසිදු කිරීමේ විසඳුමක් සාදන්න.
ඔක්සයිඩ් පටල තැන්පත් වීමට පෙර පිරිසිදු කිරීම බොහෝ විට භාවිතා වේ, මන්ද ඔක්සයිඩ් පටල සකස් කිරීම සම්පූර්ණයෙන්ම පිරිසිදු සිලිකන් වේෆර් මතුපිටක් මත සිදු කළ යුතුය. පොදු සිලිකන් වේෆර් පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවලිය පහත පරිදි වේ:
2.2 වියළි කැටයම් කිරීම and පිරිසිදු කිරීම
2.2.1 වියළි කැටයම් කිරීම
කර්මාන්තයේ වියළි කැටයම් කිරීම ප්රධාන වශයෙන් ප්ලාස්මා කැටයම් කිරීම සඳහා යොමු කරයි, එය විශේෂිත ද්රව්ය කැටයම් කිරීම සඳහා වැඩිදියුණු කරන ලද ක්‍රියාකාරකම් සහිත ප්ලාස්මා භාවිතා කරයි. මහා පරිමාණ නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන්හි උපකරණ පද්ධතිය අඩු උෂ්ණත්ව සමතුලිත නොවන ප්ලාස්මා භාවිතා කරයි.
ප්ලාස්මා කැටයම් කිරීම ප්රධාන වශයෙන් විසර්ජන ආකාර දෙකක් භාවිතා කරයි: ධාරිත්‍රක යුගල විසර්ජනය සහ ප්‍රේරක යුගල විසර්ජනය
ධාරිත්‍රකව සම්බන්ධ කරන ලද විසර්ජන මාදිලියේදී: බාහිර ගුවන්විදුලි සංඛ්යාත (RF) බල සැපයුමක් මඟින් සමාන්තර තහඩු ධාරිත්‍රක දෙකක ප්ලාස්මා ජනනය කර නඩත්තු කෙරේ. වායු පීඩනය සාමාන්යයෙන් මිලිටර කිහිපයක් සිට මිලිටර දස දක්වා වන අතර අයනීකරණ අනුපාතය 10-5 ට වඩා අඩුය. ප්‍රේරක ලෙස සම්බන්ධිත විසර්ජන මාදිලියේදී: සාමාන්යයෙන් අඩු වායු පීඩනයකදී (මිලිටෝරර් දස දහස් ගණනක්), ප්‍රේරක වශයෙන් සම්බන්ධ වූ ආදාන ශක්තිය මගින් ප්ලාස්මා උත්පාදනය කර පවත්වාගෙන යයි. අයනීකරණ අනුපාතය සාමාන්යයෙන් 10-5 ට වඩා වැඩි බැවින් එය අධි ඝනත්ව ප්ලාස්මා ලෙසද හැඳින්වේ. අධි ඝනත්ව ප්ලාස්මා මූලාශ්‍ර ඉලෙක්ට්‍රෝන සයික්ලොට්‍රෝන අනුනාදනය සහ සයික්ලොට්‍රෝන තරංග විසර්ජනය හරහා ද ලබා ගත හැක. බාහිර RF හෝ මයික්‍රෝවේව් බල සැපයුමක් සහ උපස්ථරය මත RF පක්ෂග්රාහී බල සැපයුමක් හරහා අයන ප්‍රවාහය සහ අයන බෝම්බ හෙලීමේ ශක්තිය ස්වාධීනව පාලනය කිරීම මගින් අධි-ඝනත්ව ප්ලාස්මා මඟින් කැටයම් කිරීමේ ක්රියාවලියේ කැටයම් කිරීමේ වේගය සහ තේරීම ප්රශස්ත කළ හැක.
වියළි කැටයම් කිරීමේ ක්රියාවලිය පහත පරිදි වේ: කැටයම් වායුව රික්ත ප්රතික්රියා කුටියට එන්නත් කරනු ලබන අතර, ප්රතික්රියා කුටියේ පීඩනය ස්ථාවර වීමෙන් පසුව, ප්ලාස්මා රේඩියෝ සංඛ්යාත දිදුලන විසර්ජනය මගින් ජනනය වේ; අධි වේග ඉලෙක්ට්‍රෝන මගින් බලපෑමට ලක්වීමෙන් පසු, එය උපස්ථරයේ මතුපිටට විසරණය වන නිදහස් රැඩිකලුන් නිපදවීමට දිරාපත් වේ. අයන බෝම්බ හෙලීමේ ක්‍රියාව යටතේ, අවශෝෂණය කරන ලද නිදහස් රැඩිකලුන් උපස්ථරයේ මතුපිට ඇති පරමාණු හෝ අණු සමඟ ප්රතික්රියා කර ප්රතික්රියා කුටියෙන් පිටවන වායුමය අතුරු නිෂ්පාදන සාදයි. ක්රියාවලිය පහත රූපයේ දැක්වේ:
වියළි කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් පහත කාණ්ඩ හතරකට බෙදිය හැකිය:
(1)භෞතික ස්පුටර් කැටයම් කිරීම: එය ප්රධාන වශයෙන් කැටයම් කරන ලද ද්රව්යයේ මතුපිට බෝම්බ හෙලීම සඳහා ප්ලාස්මාවේ ඇති ශක්ති අයන මත රඳා පවතී. ඉසින ලද පරමාණු සංඛ්යාව සිදුවීම් අංශුවල ශක්තිය සහ කෝණය මත රඳා පවතී. ශක්තිය සහ කෝණය නොවෙනස්ව පවතින විට, විවිධ ද්‍රව්‍යවල ඉසින වේගය සාමාන්යයෙන් වෙනස් වන්නේ 2 සිට 3 ගුණයකින් පමණි, එබැවින් තේරීමක් නොමැත. ප්රතික්රියා ක්රියාවලිය ප්රධාන වශයෙන් ඇනිසොට්රොපික් වේ.
(2)රසායනික කැටයම් කිරීම: ප්ලාස්මා වායු-අදියර කැටයම් පරමාණු සහ අණු සපයන අතර, වාෂ්පශීලී වායු නිපදවීමට ද්රව්යයේ මතුපිට සමඟ රසායනිකව ප්රතික්රියා කරයි. මෙම සම්පූර්ණයෙන්ම රසායනික ප්රතික්රියාව හොඳ තේරීමක් ඇති අතර දැලිස් ව්යුහය නොසලකා සමස්ථානික ලක්ෂණ පෙන්නුම් කරයි.
උදාහරණයක් ලෙස: Si (ඝන) + 4F → SiF4 (වායු), photoresist + O (වායුමය) → CO2 (වායුමය) + H2O (වායුමය)
(3)අයන ශක්තියෙන් ධාවනය වන කැටයම් කිරීම: අයන යනු කැටයම් හා ශක්තිය ගෙන යන අංශු ඇති කරන අංශු දෙකම වේ. එවැනි ශක්තියක් ගෙන යන අංශුවල කැටයම් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවය සරල භෞතික හෝ රසායනික කැටයම් වලට වඩා විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලකට වඩා වැඩි ය. ඒවා අතර, ක්රියාවලියේ භෞතික හා රසායනික පරාමිතීන් ප්රශස්ත කිරීම කැටයම් ක්රියාවලිය පාලනය කිරීමේ හරය වේ.
(4)අයන බාධක සංයුක්ත කැටයම් කිරීම: එය ප්රධාන වශයෙන් සඳහන් කරන්නේ කැටයම් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී සංයුක්ත අංශු මගින් බහු අවයවීය බාධක ආරක්ෂිත ස්ථරයක් උත්පාදනය කිරීමයි. කැටයම් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී පැති බැමි වල කැටයම් ප්රතික්රියාව වැළැක්වීම සඳහා ප්ලාස්මා එවැනි ආරක්ෂිත ස්ථරයක් අවශ්ය වේ. නිදසුනක් ලෙස, Cl වෙත C එකතු කිරීම සහ Cl2 කැටයම් කිරීම මඟින් පැති බැමි කැටයම් කිරීමෙන් ආරක්ෂා කිරීම සඳහා එතීමේදී ක්ලෝරොකාබන් සංයෝග තට්ටුවක් නිපදවිය හැක.
2.2.1 වියළි පිරිසිදු කිරීම
වියළි පිරිසිදු කිරීම ප්රධාන වශයෙන් ප්ලාස්මා පිරිසිදු කිරීම සඳහා යොමු කරයි. ප්ලාස්මාවේ ඇති අයන පිරිසිදු කළ යුතු මතුපිටට බෝම්බ හෙලීමට භාවිතා කරන අතර, සක්‍රිය තත්වයේ ඇති පරමාණු සහ අණු පිරිසිදු කළ යුතු මතුපිට සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කරයි, එවිට ප්‍රකාශනකාරකය ඉවත් කර අළු කරයි. වියළි කැටයම් මෙන් නොව, වියළි පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් සාමාන්යයෙන් දිශානුගත තේරීම් ඇතුළත් නොවේ, එබැවින් ක්‍රියාවලි සැලසුම සාපේක්ෂව සරල ය. මහා පරිමාණ නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන්හිදී, ෆ්ලෝරීන් මත පදනම් වූ වායූන්, ඔක්සිජන් හෝ හයිඩ්රජන් ප්රධාන වශයෙන් ප්රතික්රියා ප්ලාස්මාවේ ප්රධාන ශරීරය ලෙස භාවිතා වේ. මීට අමතරව, ආගන් ප්ලාස්මා යම් ප්රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් අයන බෝම්බ හෙලීමේ බලපෑම වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර එමඟින් පිරිසිදු කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
ප්ලාස්මා වියළි පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවලියේදී, දුරස්ථ ප්ලාස්මා ක්රමය සාමාන්යයෙන් භාවිතා වේ. මක්නිසාද යත් පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවලියේදී අයන බෝම්බ හෙලීමෙන් සිදුවන හානිය පාලනය කිරීම සඳහා ප්ලාස්මාවේ අයනවල බෝම්බ හෙලීමේ බලපෑම අඩු කිරීමට බලාපොරොත්තු වන බැවිනි; සහ රසායනික නිදහස් රැඩිකලුන් වැඩි දියුණු කරන ලද ප්රතික්රියාව පිරිසිදු කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය. පිරිසිදු කිරීමට අවශ්ය ප්රතික්රියාව සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ප්රතික්රියා කුටියට ඇතුළු වන නිදහස් රැඩිකලුන් විශාල සංඛ්‍යාවක් ජනනය කරමින් ප්රතික්රියා කුටියෙන් පිටත ස්ථායී සහ අධික ඝනත්ව ප්ලාස්මාවක් ජනනය කිරීමට දුරස්ථ ප්ලාස්මාවට ක්ෂුද්‍ර තරංග භාවිතා කළ හැක. කර්මාන්තයේ ඇති බොහෝ වියළි පිරිසිදු කිරීමේ වායු ප්‍රභවයන් NF3 වැනි ෆ්ලෝරීන් මත පදනම් වූ වායූන් භාවිතා කරන අතර NF3 වලින් 99% කට වඩා වැඩි ප්රමාණයක් මයික්‍රෝවේව් ප්ලාස්මාවේ දිරාපත් වේ. වියළි පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවලියේදී අයන බෝම්බ ප්‍රහාරයක් නොමැති තරම්ය, එබැවින් සිලිකන් වේෆරය හානිවලින් ආරක්ෂා කර ප්රතික්රියා කුටියේ ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම ප්‍රයෝජනවත් වේ.
තෙත් කැටයම් සහ පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණ තුනක්
3.1 ටැංකි ආකාරයේ වේෆර් පිරිසිදු කිරීමේ යන්ත්රය
අගල-වර්ගයේ වේෆර් පිරිසිදු කිරීමේ යන්ත්රය ප්රධාන වශයෙන් සමන්විත වන්නේ ඉදිරිපස-විවෘත වේෆර් හුවමාරු පෙට්ටි සම්ප්‍රේෂණ මොඩියුලයකින්, වේෆර් පැටවීමේ / බෑමේ සම්ප්‍රේෂණ මොඩියුලයකින්, පිටවන වාතය ලබා ගැනීමේ මොඩියුලයකින්, රසායනික ද්‍රව ටැංකි මොඩියුලයකින්, ඩයෝනීකෘත ජල ටැංකි මොඩියුලයකින්, වියළන ටැංකියකින් ය. මොඩියුලය සහ පාලන මොඩියුලය. එයට එකවර වේෆර් පෙට්ටි කිහිපයක් පිරිසිදු කළ හැකි අතර වේෆර් වියළීම සහ වියළීම ලබා ගත හැකිය.
3.2 අගල් වේෆර් එචර්
3.3 තනි වේෆර් තෙත් සැකසුම් උපකරණ
විවිධ ක්‍රියාවලි අරමුණු අනුව, තනි වේෆර් තෙත් ක්‍රියාවලි උපකරණ කාණ්ඩ තුනකට බෙදිය හැකිය. පළමු කාණ්ඩය වන්නේ තනි වේෆර් පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණ වන අතර, එහි පිරිසිදු කිරීමේ ඉලක්ක වන්නේ අංශු, කාබනික ද්රව්ය, ස්වාභාවික ඔක්සයිඩ් ස්ථරය, ලෝහ අපද්රව්ය සහ අනෙකුත් දූෂක; දෙවන කාණ්ඩය වන්නේ තනි වේෆර් ස්ක්‍රබ් කිරීමේ උපකරණ වන අතර, එහි ප්රධාන ක්‍රියාවලි අරමුණ වන්නේ වේෆරයේ මතුපිට ඇති අංශු ඉවත් කිරීමයි; තුන්වන කාණ්ඩය වන්නේ තුනී පටල ඉවත් කිරීමට ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන තනි වේෆර් කැටයම් උපකරණ වේ. විවිධ ක්‍රියාවලි අරමුණු අනුව, තනි වේෆර් කැටයම් උපකරණ වර්ග දෙකකට බෙදිය හැකිය. පළමු වර්ගය වන්නේ මෘදු කැටයම් උපකරණ වන අතර එය ප්රධාන වශයෙන් අධි ශක්ති අයන තැන්පත් කිරීම හේතුවෙන් මතුපිට පටල හානි ස්ථර ඉවත් කිරීමට භාවිතා කරයි; දෙවන වර්ගය පූජා ස්ථර ඉවත් කිරීමේ උපකරණ වේ, එය ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ වේෆර් තුනී කිරීමෙන් හෝ රසායනික යාන්ත්රික ඔප දැමීමෙන් පසු බාධක ස්ථර ඉවත් කිරීමට ය.
සමස්ත යන්ත්‍ර නිර්මාණ ශිල්පයේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන්, සියලු වර්ගවල තනි වේෆර් තෙත් ක්‍රියාවලි උපකරණවල මූලික ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය සමාන වේ, සාමාන්යයෙන් කොටස් හයකින් සමන්විත වේ: ප්රධාන රාමුව, වේෆර් හුවමාරු පද්ධතිය, කුටි මොඩියුලය, රසායනික ද්‍රව සැපයුම සහ මාරු මොඩියුලය, මෘදුකාංග පද්ධතිය සහ ඉලෙක්ට්රොනික පාලන මොඩියුලය.
3.4 තනි වේෆර් පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණ
තනි වේෆර් පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණ සාම්ප්‍රදායික RCA පිරිසිදු කිරීමේ ක්රමය මත පදනම්ව නිර්මාණය කර ඇති අතර, එහි ක්‍රියාවලි අරමුණ වන්නේ අංශු, කාබනික ද්රව්ය, ස්වාභාවික ඔක්සයිඩ් ස්ථරය, ලෝහ අපද්රව්ය සහ අනෙකුත් දූෂක පිරිසිදු කිරීමයි. ක්‍රියාවලි යෙදුම සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, චිත්‍රපට සෑදීමට පෙර සහ පසු පිරිසිදු කිරීම, ප්ලාස්මා කැටයම් කිරීමෙන් පසු පිරිසිදු කිරීම, අයන තැන්පත් කිරීමෙන් පසු පිරිසිදු කිරීම, රසායනිකයෙන් පසු පිරිසිදු කිරීම ඇතුළුව ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදනයේ ඉදිරිපස සහ පසුපස ක්රියාවලීන්හි තනි වේෆර් පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණ දැනට බහුලව භාවිතා වේ. යාන්ත්රික ඔප දැමීම, සහ ලෝහ තැන්පත් වීමෙන් පසු පිරිසිදු කිරීම. අධි-උෂ්ණත්ව පොස්පරික් අම්ල ක්රියාවලිය හැර, තනි වේෆර් පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණ මූලික වශයෙන් සියලුම පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් සමඟ අනුකූල වේ.
3.5 Single Wafer Etching උපකරණ
තනි වේෆර් කැටයම් උපකරණවල ක්‍රියාවලි අරමුණ ප්රධාන වශයෙන් තුනී පටල එතීමයි. ක්‍රියාවලි අරමුන අනුව, එය කාණ්ඩ දෙකකට බෙදිය හැකිය, එනම්, සැහැල්ලු කැටයම් උපකරණ (අධි ශක්ති අයන තැන්පත් කිරීම නිසා ඇති වන මතුපිට පටල හානි ස්ථරය ඉවත් කිරීමට භාවිතා කරයි) සහ පූජා ස්ථරය ඉවත් කිරීමේ උපකරණ (වේෆර් පසු බාධක ස්ථරය ඉවත් කිරීමට භාවිතා කරයි. තුනී කිරීම හෝ රසායනික යාන්ත්රික ඔප දැමීම). ක්රියාවලියේදී ඉවත් කළ යුතු ද්රව්ය සාමාන්යයෙන් සිලිකන්, සිලිකන් ඔක්සයිඩ්, සිලිකන් නයිට්රයිඩ් සහ ලෝහ පටල ස්ථර ඇතුළත් වේ.
වියළි කැටයම් සහ පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණ හතරක්
4.1 ප්ලාස්මා කැටයම් උපකරණ වර්ගීකරණය
පිරිසිදු භෞතික ප්‍රතික්‍රියාවට ආසන්න අයන ස්පුටරින් කැටයම් උපකරණ සහ පිරිසිදු රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවට සමීප වන ඩීගම්මිං උපකරණ වලට අමතරව, විවිධ ප්ලාස්මා උත්පාදනය සහ පාලන තාක්ෂණයන් අනුව ප්ලාස්මා කැටයම් දළ වශයෙන් වර්ග දෙකකට බෙදිය හැකිය:
- ධාරිත්‍රකව සම්බන්ධිත ප්ලාස්මා (CCP) කැටයම් කිරීම;
- ප්‍රේරක ලෙස සම්බන්ධිත ප්ලාස්මා (ICP) කැටයම් කිරීම.
4.1.1 සීසීපී
ප්රතික්රියා කුටියේ ඇති ඉහළ සහ පහළ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ එකකට හෝ දෙකටම රේඩියෝ සංඛ්යාත බල සැපයුම සම්බන්ධ කිරීම ධාරිත්‍රකව සම්බන්ධ කරන ලද ප්ලාස්මා කැටයම් කිරීම වන අතර තහඩු දෙක අතර ප්ලාස්මා සරල කළ සමාන පරිපථයක ධාරිත්‍රකයක් සාදයි.
එවැනි පැරණිතම තාක්ෂණයන් දෙකක් තිබේ:
එකක් නම් මුල් ප්ලාස්මා කැටයම් කිරීම වන අතර එය RF බල සැපයුම ඉහළ ඉලෙක්ට්රෝඩයට සම්බන්ධ කරන අතර වේෆරය පිහිටා ඇති පහළ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය පදනම් වේ. මේ ආකාරයෙන් ජනනය වන ප්ලාස්මා වේෆරයේ මතුපිට ප්‍රමාණවත් තරම් ඝන අයන කොපුවක් සෑදෙන්නේ නැති නිසා, අයන බෝම්බ හෙලීමේ ශක්තිය අඩු වන අතර, එය සාමාන්යයෙන් සක්‍රීය අංශු ප්රධාන අක්ෂරය ලෙස භාවිතා කරන සිලිකන් කැටයම් වැනි ක්රියාවලීන්හි භාවිතා වේ.
අනෙක මුල් ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම් කිරීම (RIE), එය වේෆරය පිහිටා ඇති පහළ ඉලෙක්ට්රෝඩයට RF බල සැපයුම සම්බන්ධ කරන අතර ඉහළ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය විශාල ප්‍රදේශයක් සමඟ භූගත කරයි. මෙම තාක්ෂණයට ඝන අයන කොපුවක් සෑදිය හැකි අතර එය ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී වීමට වැඩි අයන ශක්තියක් අවශ්ය වන පාර විද්‍යුත් කැටයම් ක්‍රියාවලීන් සඳහා සුදුසු වේ. මුල් ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම් කිරීමේ පදනම මත, එක්ස්බී ප්ලාවිතය සෑදීමට RF විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයට ලම්බකව DC චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් එකතු කරන අතර එමඟින් ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ වායු අංශුවල ඝට්ටන අවස්ථාව වැඩි කළ හැකි අතර එමඟින් ප්ලාස්මා සාන්ද්‍රණය සහ කැටයම් අනුපාතය ඵලදායී ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය. මෙම කැටයම් කිරීම චුම්බක ක්ෂේත්‍ර වැඩිදියුණු කළ ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන එතීම (MERIE) ලෙස හැඳින්වේ.
ඉහත තාක්ෂණික ක්රම තුනෙහි පොදු අවාසියක් ඇත, එනම් ප්ලාස්මා සාන්ද්‍රණය සහ එහි ශක්තිය වෙන වෙනම පාලනය කළ නොහැක. උදාහරණයක් ලෙස, කැටයම් අනුපාතය වැඩි කිරීම සඳහා, ප්ලාස්මා සාන්ද්‍රණය වැඩි කිරීමට RF බලය වැඩි කිරීමේ ක්රමය භාවිතා කළ හැකිය, නමුත් වැඩි වූ RF බලය අනිවාර්යයෙන්ම අයන ශක්තිය වැඩි කිරීමට හේතු වන අතර එමඟින් උපාංගවලට හානි සිදු වේ. වේෆරය. පසුගිය දශකය තුළ, ධාරිත්‍රක සම්බන්ධ කිරීමේ තාක්ෂණය බහු RF මූලාශ්‍රවල සැලසුමක් අනුගමනය කර ඇති අතර, ඒවා පිළිවෙලින් ඉහළ සහ පහළ ඉලෙක්ට්‍රෝඩවලට හෝ දෙකම පහළ ඉලෙක්ට්රෝඩයට සම්බන්ධ කර ඇත.
විවිධ RF සංඛ්යාත තෝරාගෙන ගැලපීමෙන් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ප්රදේශය, පරතරය, ද්රව්ය සහ අනෙකුත් ප්රධාන පරාමිතීන් එකිනෙක සම්බන්ධීකරණය කර ඇති අතර, ප්ලාස්මා සාන්ද්‍රණය සහ අයන ශක්තිය හැකිතාක් විසංයෝජනය කළ හැකිය.
4.1.2 ICP
ප්‍රේරක වශයෙන් සම්බන්ධිත ප්ලාස්මා කැටයම් කිරීම යනු රේඩියෝ සංඛ්යාත බල සැපයුමකට සම්බන්ධ කර ඇති දඟර කට්ටල එකක් හෝ කිහිපයක් ප්රතික්රියා කුටිය මත හෝ ඒ අවට තැබීමයි. දඟරයේ ඇති රේඩියෝ සංඛ්යාත ධාරාව මගින් ජනනය වන ප්‍රත්‍යාවර්ත චුම්බක ක්ෂේත්‍රය ඉලෙක්ට්‍රෝන වේගවත් කිරීම සඳහා පාර විද්‍යුත් කවුළුව හරහා ප්රතික්රියා කුටියට ඇතුළු වන අතර එමඟින් ප්ලාස්මා ජනනය වේ. සරල කළ සමාන පරිපථයක (ට්‍රාන්ස්ෆෝමරය) දඟරය ප්‍රාථමික එතීෙම් ප්‍රේරණය වන අතර ප්ලාස්මා යනු ද්විතියික එතීෙම් ප්‍රේරණය වේ.
මෙම සම්බන්ධ කිරීමේ ක්‍රමයට අඩු පීඩනයකදී ධාරිත්‍රක සම්බන්ධ කිරීමට වඩා විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලකට වඩා වැඩි ප්ලාස්මා සාන්ද්‍රණයක් ලබා ගත හැක. මීට අමතරව, දෙවන RF බල සැපයුම අයන බෝම්බ හෙලීමේ ශක්තිය සැපයීම සඳහා පක්ෂග්රාහී බල සැපයුමක් ලෙස වේෆරයේ ස්ථානයට සම්බන්ධ කර ඇත. එබැවින්, අයන සාන්ද්‍රණය දඟරයේ ප්‍රභව බල සැපයුම මත රඳා පවතින අතර අයන ශක්තිය පක්ෂග්රාහී බල සැපයුම මත රඳා පවතී, එමඟින් සාන්ද්‍රණය සහ ශක්තිය වඩාත් හොඳින් විසංයෝජනය වේ.
4.2 ප්ලාස්මා කැටයම් උපකරණ
වියළි කැටයම්වල ඇති සියලුම එචන්ට් ප්ලාස්මා වලින් සෘජුව හෝ වක්‍රව ජනනය වේ, එබැවින් වියළි කැටයම් බොහෝ විට ප්ලාස්මා එතීම ලෙස හැඳින්වේ. ප්ලාස්මා කැටයම් කිරීම යනු පුළුල් අර්ථයකින් ප්ලාස්මා කැටයම් වර්ගයකි. මුල් පැතලි-තහඩු ප්‍රතික්‍රියාකාරක සැලසුම් දෙකෙහි, එකක් වන්නේ වේෆරය පිහිටා ඇති තහඩුව බිම තැබීම සහ අනෙක් තහඩුව RF ප්රභවයට සම්බන්ධ කිරීමයි; අනෙක ප්රතිවිරුද්ධයයි. කලින් සැලසුමේ දී, බිම් තහඩුවේ ප්රදේශය සාමාන්යයෙන් RF ප්රභවයට සම්බන්ධ වන තහඩුවේ ප්රදේශයට වඩා විශාල වන අතර ප්රතික්රියාකාරකයේ වායු පීඩනය වැඩි වේ. වේෆරයේ මතුපිට පිහිටුවා ඇති අයන කොපුව ඉතා තුනී වන අතර, වේෆරය ප්ලාස්මා තුළ "ගිලී" ඇති බව පෙනේ. කැටයම් කිරීම ප්රධාන වශයෙන් සම්පූර්ණ වන්නේ ප්ලාස්මාවේ ක්‍රියාකාරී අංශු සහ කැටයම් කරන ලද ද්රව්යයේ මතුපිට අතර රසායනික ප්රතික්රියාව මගිනි. අයන බෝම්බ හෙලීමේ ශක්තිය ඉතා කුඩා වන අතර, කැටයම් කිරීමේදී එහි සහභාගීත්වය ඉතා අඩුය. මෙම සැලසුම ප්ලාස්මා එචිං මාදිලිය ලෙස හැඳින්වේ. වෙනත් සැලසුමක, අයන බෝම්බ හෙලීමේ සහභාගීත්වයේ මට්ටම සාපේක්ෂ වශයෙන් විශාල බැවින්, එය ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම් මාදිලිය ලෙස හැඳින්වේ.
4.3 ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම් උපකරණ
ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම් කිරීම (RIE) යනු සක්‍රීය අංශු සහ ආරෝපිත අයන එකවර ක්‍රියාවලියට සහභාගී වන කැටයම් ක්‍රියාවලියකි. ඒවා අතර, සක්‍රීය අංශු ප්රධාන වශයෙන් උදාසීන අංශු (නිදහස් රැඩිකලුන් ලෙසද හැඳින්වේ), ඉහළ සාන්ද්‍රණයක් සහිත (ගෑස් සාන්ද්‍රණයෙන් 1% සිට 10% දක්වා) ප්රධාන කොටස් වේ. ඒවා සහ කැටයම් කරන ලද ද්රව්ය අතර රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවෙන් නිපදවන නිෂ්පාදන එක්කෝ වාෂ්පීකරණය වී ප්රතික්රියා කුටියෙන් සෘජුවම නිස්සාරණය කරනු ලැබේ, නැතහොත් කැටයම් කළ මතුපිට රැස් කර ඇත; ආරෝපිත අයන අඩු සාන්ද්‍රණයක (ගෑස් සාන්ද්‍රණයෙන් 10-4 සිට 10-3 දක්වා) පවතින අතර, ඒවා ෙව්ෆරයේ මතුපිට ඇති අයන කොපුවේ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය මගින් ත්වරණය කරනු ලබන අතර, ඒවා කැටයම් කළ මතුපිටට බෝම්බ හෙලනු ලැබේ. ආරෝපිත අංශුවල ප්රධාන කාර්යයන් දෙකක් ඇත. එකක් නම්, කැටයම් කරන ලද ද්රව්යයේ පරමාණුක ව්යුහය විනාශ කිරීම, එමගින් ක්‍රියාකාරී අංශු ඒ සමඟ ප්රතික්රියා කරන වේගය වේගවත් කිරීම; අනෙක නම්, කැටයම් කර ඇති ද්රව්ය සක්‍රීය අංශු සමඟ සම්පුර්ණයෙන්ම සම්බන්ධ වන පරිදි, එකතු වූ ප්රතික්රියා නිෂ්පාදන බෝම්බ හෙලීම සහ ඉවත් කිරීම ය.
අයන සෘජුවම කැටයම් කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී නොවන නිසා (හෝ භෞතික බෝම්බ ඉවත් කිරීම සහ සක්‍රීය අයනවල සෘජු රසායනික කැටයම් කිරීම වැනි ඉතා කුඩා ප්‍රමාණයකට ගිණුම්ගත කිරීම), දැඩි ලෙස කථා කිරීම, ඉහත කැටයම් ක්රියාවලිය අයන ආධාරක කැටයම් ලෙස හැඳින්විය යුතුය. ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන එතීම යන නම නිවැරදි නැත, නමුත් එය අදටත් භාවිතා වේ. මුල්ම RIE උපකරණ 1980 ගණන්වල භාවිතා කරන ලදී. තනි RF බල සැපයුමක් සහ සාපේක්ෂ සරල ප්රතික්රියා කුටීර සැලසුමක් භාවිතා කිරීම හේතුවෙන්, එය කැටයම් අනුපාතය, ඒකාකාරිත්වය සහ තේරීම අනුව සීමාවන් ඇත.
4.4 චුම්බක ක්ෂේත්‍ර වැඩිදියුණු කළ ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම් උපකරණ
MERIE (චුම්බකව වැඩි දියුණු කරන ලද ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම්) උපාංගය යනු පැතලි පැනල් RIE උපාංගයකට DC චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් එක් කිරීමෙන් සාදන ලද සහ එචිං අනුපාතය වැඩි කිරීමට අදහස් කරන ලද එචිං උපාංගයකි.
තනි වේෆර් කැටයම් උපකරණ කර්මාන්තයේ ප්රධාන ධාරාවේ උපකරණ බවට පත් වූ 1990 ගණන්වල MERIE උපකරණ මහා පරිමාණයෙන් භාවිතයට ගන්නා ලදී. MERIE උපකරණවල ඇති ලොකුම අවාසිය නම්, චුම්බක ක්ෂේත්‍රය නිසා ඇතිවන ප්ලාස්මා සාන්ද්‍රණයේ අවකාශීය ව්‍යාප්තිය අසමමිතිය ඒකාබද්ධ පරිපථ උපාංගයේ ධාරා හෝ වෝල්ටීයතා වෙනස්කම්වලට තුඩු දෙන අතර එමඟින් උපාංගයට හානි සිදු වේ. මෙම හානිය ක්ෂණික අසමානතාවයෙන් ඇති වන බැවින්, චුම්බක ක්ෂේත්රයේ භ්රමණය එය ඉවත් කළ නොහැකිය. සංගෘහිත පරිපථවල ප්‍රමාණය දිගින් දිගටම හැකිලෙමින් පවතින බැවින්, ඒවායේ උපාංග හානිය ප්ලාස්මා අසමානතාවයට වඩ වඩාත් සංවේදී වන අතර, චුම්බක ක්ෂේත්‍රය වැඩි දියුණු කිරීම මගින් කැටයම් අනුපාතය වැඩි කිරීමේ තාක්ෂණය ක්‍රමයෙන් බහු-RF බල සැපයුම් ප්ලැනර් ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම් තාක්ෂණය මගින් ප්රතිස්ථාපනය කර ඇත. යනු, ධාරිත්‍රකව සම්බන්ධිත ප්ලාස්මා එචිං තාක්ෂණයයි.
4.5 ධාරිත්‍රකව සම්බන්ධිත ප්ලාස්මා කැටයම් උපකරණ
Capacitively coupled plasma (CCP) කැටයම් උපකරණ යනු ඉලෙක්ට්‍රෝඩ තහඩුවට රේඩියෝ සංඛ්යාත (හෝ DC) බල සැපයුමක් යෙදීමෙන් ධාරිත්‍රක සම්බන්ධ කිරීම හරහා ප්රතික්රියා කුටීරයක ප්ලාස්මා ජනනය කරන උපකරණයකි. එහි කැටයම් කිරීමේ මූලධර්මය ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම් උපකරණවලට සමාන වේ.
CCP කැටයම් උපකරණවල සරල කළ ක්‍රමානුරූප රූප සටහන පහත දැක්වේ. එය සාමාන්යයෙන් විවිධ සංඛ්‍යාතවල RF මූලාශ්‍ර දෙකක් හෝ තුනක් භාවිතා කරන අතර සමහරක් DC බල සැපයුම් ද භාවිතා කරයි. RF බල සැපයුමේ සංඛ්‍යාතය 800kHz~162MHz වන අතර බහුලව භාවිතා වන ඒවා වන්නේ 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz සහ 60MHz වේ. 2MHz හෝ 4MHz සංඛ්‍යාතයක් සහිත RF බල සැපයුම් සාමාන්යයෙන් අඩු සංඛ්යාත RF මූලාශ්‍ර ලෙස හැඳින්වේ. ඒවා සාමාන්යයෙන් වේෆර් පිහිටා ඇති පහළ ඉලෙක්ට්රෝඩයට සම්බන්ධ වේ. අයන ශක්තිය පාලනය කිරීමේදී ඒවා වඩාත් ඵලදායී වේ, එබැවින් ඒවා පක්ෂග්රාහී බල සැපයුම් ලෙසද හැඳින්වේ; 27MHz ට වැඩි සංඛ්‍යාතයක් සහිත RF බල සැපයුම් අධි-සංඛ්යාත RF මූලාශ්‍ර ලෙස හැඳින්වේ. ඒවා ඉහළ ඉලෙක්ට්රෝඩයට හෝ පහළ ඉලෙක්ට්රෝඩයට සම්බන්ධ කළ හැකිය. ප්ලාස්මා සාන්ද්‍රණය පාලනය කිරීමට ඒවා වඩාත් ඵලදායී වන බැවින් ඒවා ප්‍රභව බල සැපයුම් ලෙසද හැඳින්වේ. 13MHz RF බල සැපයුම මධ්‍යයේ ඇති අතර සාමාන්යයෙන් ඉහත ක්‍රියාකාරකම් දෙකම ඇති බව සලකනු ලබන නමුත් සාපේක්ෂව දුර්වල වේ. ප්ලාස්මා සාන්ද්‍රණය සහ ශක්තිය විවිධ සංඛ්‍යාතවල (ඊනියා විසංයෝජන ආචරණය) විවිධ සංඛ්‍යාතවල RF මූලාශ්‍රවල බලයෙන් යම් පරාසයක් තුළ සකස් කළ හැකි වුවද, ධාරිත්‍රක සම්බන්ධ කිරීමේ ලක්ෂණ නිසා ඒවා සම්පූර්ණයෙන්ම ස්වාධීනව සකස් කර පාලනය කළ නොහැකි බව සලකන්න.
අයනවල බලශක්ති ව්‍යාප්තිය කැටයම් කිරීමේ සවිස්තරාත්මක කාර්ය සාධනය සහ උපාංග හානිය කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි, එබැවින් අයන බලශක්ති ව්‍යාප්තිය ප්රශස්ත කිරීම සඳහා තාක්ෂණය දියුණු කිරීම උසස් කැටයම් උපකරණවල ප්රධාන කරුණු වලින් එකක් බවට පත්ව ඇත. වර්තමානයේ, නිෂ්පාදනයේදී සාර්ථකව භාවිතා කර ඇති තාක්ෂණයන් අතර බහු-RF දෙමුහුන් ධාවකය, DC සුපිරි ස්ථානගත කිරීම, DC ස්පන්දන නැඹුරුව සමඟ RF ඒකාබද්ධ කිරීම සහ පක්ෂග්රාහී බල සැපයුමේ සමමුහුර්ත ස්පන්දිත RF ප්‍රතිදානය සහ ප්‍රභව බල සැපයුම ඇතුළත් වේ.
CCP කැටයම් උපකරණ යනු වඩාත් බහුලව භාවිතා වන ප්ලාස්මා කැටයම් උපකරණ වර්ග දෙකෙන් එකකි. එය ප්රධාන වශයෙන් පාර විද්‍යුත් ද්රව්ය කැටයම් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී භාවිතා වේ, එනම් තාර්කික චිප් ක්රියාවලියේ ඉදිරිපස අදියරේදී ගේට් පැති බැම්ම සහ දෘඩ මාස්ක් කැටයම් කිරීම, මැද අදියරේදී ස්පර්ශක සිදුරු කැටයම් කිරීම, පසුපස අදියරේදී මොසෙයික් සහ ඇලුමිනියම් පෑඩ් කැටයම් කිරීම මෙන්ම. ත්‍රිමාණ ෆ්ලෑෂ් මතක චිප ක්රියාවලියේ (සිලිකන් නයිට්රයිඩ්/සිලිකන් ගැනීම) ගැඹුරු අගල්, ගැඹුරු සිදුරු සහ රැහැන් සම්බන්ධතා සිදුරු කැටයම් කිරීම උදාහරණයක් ලෙස ඔක්සයිඩ් ව්යුහය).
CCP කැටයම් උපකරණ මුහුණ දෙන ප්රධාන අභියෝග සහ වැඩිදියුණු කිරීමේ දිශාවන් දෙකක් ඇත. පළමුව, අතිශය ඉහළ අයන ශක්තියක් යෙදීමේදී, ඉහළ දර්ශන අනුපාත ව්‍යුහවල කැටයම් කිරීමේ හැකියාව (ත්‍රිමාණ ෆ්ලෑෂ් මතකයේ සිදුරු සහ වලක් වැනි) සඳහා 50:1 ට වඩා වැඩි අනුපාතයක් අවශ්ය වේ. අයන ශක්තිය වැඩි කිරීම සඳහා පක්ෂග්රාහී බලය වැඩි කිරීමේ වත්මන් ක්රමය වොට් 10,000 දක්වා RF බල සැපයුම් භාවිතා කර ඇත. උත්පාදනය කරන ලද විශාල තාප ප්රමාණයක් සැලකිල්ලට ගනිමින්, ප්රතික්රියා කුටියේ සිසිලන සහ උෂ්ණත්ව පාලන තාක්ෂණය අඛණ්ඩව වැඩිදියුණු කිරීම අවශ්ය වේ. දෙවනුව, කැටයම් කිරීමේ හැකියාව පිළිබඳ ගැටළුව මූලික වශයෙන් විසඳීම සඳහා නව කැටයම් වායුව සංවර්ධනය කිරීමේ ඉදිරි ගමනක් තිබිය යුතුය.
4.6 ප්‍රේරක ලෙස සම්බන්ධ කරන ලද ප්ලාස්මා කැටයම් උපකරණ
Inductively coupled plasma (ICP) කැටයම් උපකරණ යනු රේඩියෝ සංඛ්යාත බල ප්‍රභවයක ශක්තිය ප්‍රේරක දඟරයක් හරහා චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක ස්වරූපයෙන් ප්රතික්රියා කුටියකට සම්බන්ධ කරන උපකරණයකි, එමඟින් කැටයම් කිරීම සඳහා ප්ලාස්මා ජනනය කරයි. එහි කැටයම් කිරීමේ මූලධර්මය ද සාමාන්‍යකරණය වූ ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම් වලට අයත් වේ.
ICP කැටයම් උපකරණ සඳහා ප්රධාන ප්ලාස්මා ප්‍රභව සැලසුම් වර්ග දෙකක් තිබේ. එකක් තමයි Lam Research විසින් නිපදවන ලද සහ නිෂ්පාදනය කරන ලද ට්‍රාන්ස්ෆෝමර් යුගල ප්ලාස්මා (TCP) තාක්ෂණය. එහි ප්‍රේරක දඟරය ප්රතික්රියා කුටියට ඉහළින් පාර විද්‍යුත් කවුළු තලය මත තබා ඇත. 13.56MHz RF සංඥාව දඟරයේ ප්‍රත්‍යාවර්ත චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය කරයි, එය පාර විද්‍යුත් කවුළුවට ලම්බක වන අතර දඟර අක්ෂය කේන්ද්‍රය ලෙස රේඩියල් ලෙස අපසරනය කරයි.
චුම්බක ක්ෂේත්‍රය පාර විද්‍යුත් කවුළුව හරහා ප්රතික්රියා කුටියට ඇතුළු වන අතර ප්‍රත්‍යාවර්ත චුම්බක ක්ෂේත්‍රය ප්රතික්රියා කුටියේ පාර විද්‍යුත් කවුළුවට සමාන්තරව ප්‍රත්‍යාවර්ත විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය කරයි, එමඟින් කැටයම් වායුවේ විඝටනය සාක්ෂාත් කර ප්ලාස්මා ජනනය කරයි. මෙම මූලධර්මය ප්‍රේරක දඟරයක් සහිත ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයක් ලෙස ප්‍රාථමික එතීම ලෙසත් ප්රතික්රියා කුටියේ ඇති ප්ලාස්මා ද්විතියික වංගුව ලෙසත් තේරුම් ගත හැකි බැවින් ICP එතීම නම් කර ඇත.
TCP තාක්ෂණයේ ප්රධාන වාසිය වන්නේ ව්යුහය පරිමාණය කිරීමට පහසු වීමයි. උදාහරණයක් ලෙස, 200mm වේෆරයේ සිට 300mm වේෆරය දක්වා, TCP හට දඟරයේ ප්‍රමාණය වැඩි කිරීමෙන් එකම එචිං ආචරණය පවත්වා ගත හැකිය.
තවත් ප්ලාස්මා ප්‍රභව නිර්මාණයක් වන්නේ එක්සත් ජනපදයේ Applied Materials, Inc. විසින් සංවර්ධනය කර නිෂ්පාදනය කරන ලද විසංයෝජන ප්ලාස්මා මූලාශ්‍ර (DPS) තාක්ෂණයයි. එහි ප්‍රේරක දඟරය අර්ධගෝලීය පාර විද්‍යුත් කවුළුවක් මත ත්‍රිමාණ ලෙස තුවාල වී ඇත. ප්ලාස්මා උත්පාදනය කිරීමේ මූලධර්මය ඉහත සඳහන් කළ TCP තාක්ෂණයට සමාන වේ, නමුත් වායු විඝටන කාර්යක්ෂමතාව සාපේක්ෂ ඉහළ මට්ටමක පවතින අතර එය ඉහළ ප්ලාස්මා සාන්ද්‍රණයක් ලබා ගැනීමට උපකාරී වේ.
ප්ලාස්මා උත්පාදනය කිරීම සඳහා ප්‍රේරක සම්බන්ධ කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව ධාරිත්‍රක කප්ලිං වලට වඩා වැඩි බැවින් සහ ප්ලාස්මා ප්රධාන වශයෙන් පාර විද්‍යුත් කවුළුවට ආසන්න ප්‍රදේශයේ ජනනය වන බැවින්, එහි ප්ලාස්මා සාන්ද්‍රණය මූලික වශයෙන් තීරණය වන්නේ ප්‍රේරකයට සම්බන්ධ ප්‍රභව බල සැපයුමේ බලය මගිනි. දඟර, සහ වේෆරයේ මතුපිට අයන කොපුවේ ඇති අයන ශක්තිය මූලික වශයෙන් තීරණය වන්නේ පක්ෂග්රාහී බල සැපයුමේ බලයෙනි, එබැවින් අයනවල සාන්ද්‍රණය සහ ශක්තිය ස්වාධීනව පාලනය කළ හැකි අතර එමඟින් විසංයෝජනය සාක්ෂාත් කරගත හැකිය.
ICP කැටයම් උපකරණ යනු වඩාත් බහුලව භාවිතා වන ප්ලාස්මා කැටයම් උපකරණ වර්ග දෙකෙන් එකකි. එය ප්රධාන වශයෙන් සිලිකන් නොගැඹුරු අගල්, ජර්මේනියම් (Ge), පොලිසිලිකන් ගේට්ටු ව්‍යුහයන්, ලෝහ ගේට්ටු ව්‍යුහයන්, වික්‍රියා සිලිකන් (Strained-Si), ලෝහ වයර්, ලෝහ පෑඩ් (පෑඩ්), මොසෙයික් කැටයම් ලෝහ දෘඩ වෙස් මුහුණු සහ බහු ක්‍රියාවලීන් සඳහා යොදා ගනී. බහු රූපකරණ තාක්ෂණය.
මීට අමතරව, ත්‍රිමාණ ඒකාබද්ධ පරිපථ, CMOS රූප සංවේදක සහ ක්ෂුද්‍ර-විද්‍යුත් යාන්ත්රික පද්ධති (MEMS), මෙන්ම සිලිකන් හරහා (TSV) යෙදීමේ වේගවත් වැඩිවීමත් සමඟ විශාල ප්‍රමාණයේ ආනත සිදුරු සහ විවිධ රූපාකාරයන් සහිත ගැඹුරු සිලිකන් කැටයම්, බොහෝ නිෂ්පාදකයින් මෙම යෙදුම් සඳහා විෙශේෂෙයන් නිර්මාණය කරන ලද කැටයම් උපකරණ දියත් කර ඇත. එහි ලක්ෂණ විශාල කැටයම් ගැඹුර (දස හෝ මයික්‍රෝන සිය ගණනක්), එබැවින් එය වැඩි වශයෙන් ක්‍රියා කරන්නේ අධික වායු ප්‍රවාහ, අධි පීඩන සහ අධි බල තත්ත්ව යටතේ ය.
———————————————————————————————————————— ——————————-
Semicera ලබා දිය හැකමිනිරන් කොටස්, මෘදු / දෘඪ හැඟීමක්, සිලිකන් කාබයිඩ් කොටස්, CVD සිලිකන් කාබයිඩ් කොටස්, සහSiC/TaC ආලේපිත කොටස්සමඟ දින 30 කින්.
ඉහත අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන ගැන ඔබ උනන්දු වන්නේ නම්,කරුණාකර පළමු වරට අප හා සම්බන්ධ වීමට පසුබට නොවන්න.
දුරකථන: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
පසු කාලය: අගෝස්තු-31-2024