Хуурай сийлбэр нь сийлбэр хийхээс өмнө, хэсэгчлэн сийлбэрлэх, зүгээр л сийлбэрлэх, хэт сийлбэрлэх гэсэн дөрвөн үндсэн төлөвөөс бүрдэнэ. Гол шинж чанарууд нь сийлбэрийн хурд, сонгомол чанар, чухал хэмжээс, жигд байдал, төгсгөлийн цэгийг илрүүлэх явдал юм.
Зураг 1 Сийлбэр хийхээс өмнө
Зураг 2 Хэсэгчилсэн сийлбэр
Зураг 3 Зүгээр л сийлбэр
Зураг 4 Хэт сийлбэр
(1) Сийлбэрийн хурд: нэгж хугацаанд арилгасан сийлсэн материалын гүн эсвэл зузаан.
Зураг 5 Сийлбэрийн хурдны диаграм
(2) Сонголт: янз бүрийн сийлбэрийн материалын сийлбэрийн хурдны харьцаа.
Зураг 6 Сонгох чадварын диаграмм
(3) Чухал хэмжээ: сийлбэр хийж дууссаны дараа тодорхой хэсэг дэх хээний хэмжээ.
Зураг 7 Чухал хэмжээсийн диаграм
(4) Нэгдмэл байдал: ерөнхийдөө CD-ийн бүрэн зураглалаар тодорхойлогддог эгзэгтэй сийлбэр хэмжээсийн (CD) жигд байдлыг хэмжихийн тулд томъёо нь: U=(Max-Min)/2*AVG.
Зураг 8 Нэгдмэл байдлын бүдүүвч диаграм
(5) Төгсгөлийн цэгийг илрүүлэх: Сийлбэр хийх явцад гэрлийн эрчмийн өөрчлөлтийг байнга илрүүлдэг. Тодорхой гэрлийн эрч хүч ихсэх эсвэл буурах үед сийлбэрийг дуусгавар болгож, хальсан сийлбэрийн тодорхой давхаргыг хийж дууссаныг тэмдэглэнэ.
Зураг 9 Төгсгөлийн цэгийн бүдүүвч диаграм
Хуурай сийлбэр хийх үед хий нь өндөр давтамжтайгаар (гол төлөв 13.56 МГц эсвэл 2.45 ГГц) өдөөгддөг. 1-ээс 100 Па даралттай үед түүний дундаж чөлөөт зам нь хэдэн миллиметрээс хэдэн сантиметр хүртэл байдаг. Хуурай сийлбэрийн гурван үндсэн төрөл байдаг.
•Физик хуурай сийлбэр: хурдасгасан тоосонцор нь вафель гадаргууг физик байдлаар элэгддэг
•Химийн хуурай сийлбэр: хий нь вафель гадаргуутай химийн урвалд ордог
•Химийн физик хуурай сийлбэр: химийн шинж чанар бүхий физик сийлбэрлэх үйл явц
1. Ион туяаны сийлбэр
Ion beam сийлбэр (Ion Beam Etching) нь 1-3 кВ орчим энерги бүхий өндөр энергитэй аргон ионы цацрагийг ашиглан материалын гадаргууг цацрагаар цацах физик хуурай боловсруулалтын процесс юм. Ионы цацрагийн энерги нь түүнийг цохиж, гадаргуугийн материалыг зайлуулахад хүргэдэг. Босоо буюу ташуу туссан ионы цацрагийн үед сийлбэрлэх процесс нь анизотроп шинж чанартай байдаг. Гэсэн хэдий ч сонгомол чанаргүй тул янз бүрийн түвшний материалуудын хооронд тодорхой ялгаа байдаггүй. Үүссэн хий болон сийлсэн материалыг вакуум насосоор гадагшлуулдаг боловч урвалын бүтээгдэхүүн нь хий биш тул тоосонцор нь өрөм эсвэл тасалгааны хананд хуримтлагддаг.
Бөөм үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хоёр дахь хийг камерт оруулж болно. Энэ хий нь аргон ионуудтай урвалд орж, физик, химийн сийлбэр хийх процессыг үүсгэдэг. Хийн нэг хэсэг нь гадаргуугийн материалтай урвалд орох боловч өнгөлсөн тоосонцортой урвалд орж хийн дайвар бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Энэ аргаар бараг бүх төрлийн материалыг сийлбэрлэж болно. Босоо цацрагийн улмаас босоо хананы элэгдэл маш бага (өндөр анизотропи). Гэсэн хэдий ч бага сонгомол, удаан сийлбэрлэх хурдтай тул энэ процессыг одоогийн хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд бараг ашигладаггүй.
2. Плазмын сийлбэр
Плазмын сийлбэр нь химийн хуурай сийлбэр гэж нэрлэгддэг үнэмлэхүй химийн сийлбэр юм. Үүний давуу тал нь вафель гадаргууд ионы гэмтэл учруулахгүй. Сийлбэрийн хий дэх идэвхтэй зүйлүүд чөлөөтэй хөдөлж, сийлбэр хийх процесс нь изотроп шинж чанартай байдаг тул энэ арга нь хальсны давхаргыг бүхэлд нь арилгахад тохиромжтой (жишээлбэл, дулааны исэлдэлтийн дараа ар талыг цэвэрлэх).
Доод урсгалын реактор нь плазмын сийлбэр хийхэд түгээмэл хэрэглэгддэг реакторын төрөл юм. Энэ реакторт плазмыг 2.45 ГГц-ийн өндөр давтамжийн цахилгаан талбарт цохилтын иончлолоор үүсгэж, өрөмөөс тусгаарладаг.
Хийн гадагшлуулах хэсэгт нөлөөлөл, өдөөлтөөс болж янз бүрийн тоосонцор үүсдэг бөгөөд үүнд чөлөөт радикалууд орно. Чөлөөт радикалууд нь төвийг сахисан атомууд эсвэл ханаагүй электронтой молекулууд тул өндөр урвалд ордог. Плазмын сийлбэр хийх явцад тетрафторметан (CF4) зэрэг зарим саармаг хий ихэвчлэн ашиглагддаг бөгөөд эдгээр нь ионжуулалт эсвэл задралын замаар идэвхтэй зүйл үүсгэхийн тулд хий ялгарах хэсэгт оруулдаг.
Жишээлбэл, CF4 хийд энэ нь хийн ялгарах хэсэгт орж, фторын радикалууд (F) болон нүүрстөрөгчийн дифторидын молекулууд (CF2) болж задардаг. Үүнтэй адилаар фтор (F) нь хүчилтөрөгч (O2) нэмснээр CF4-аас задарч болно.
2 CF4 + O2 —> 2 COF2 + 2 F2
Фторын молекул нь хий ялгаруулах бүсийн энергийн дор хоёр бие даасан фторын атом болж хуваагдах боломжтой бөгөөд тус бүр нь фторын чөлөөт радикал юм. Фторын атом бүр долоон валентын электронтой бөгөөд инертийн хийн электрон тохиргоонд хүрэх хандлагатай байдаг тул тэдгээр нь бүгд маш идэвхтэй байдаг. Хийн ялгарах бүсэд саармаг фторын чөлөөт радикалуудаас гадна CF+4, CF+3, CF+2 гэх мэт цэнэгтэй хэсгүүд байх болно. Дараа нь эдгээр бүх тоосонцор болон чөлөөт радикалууд нь керамик хоолойгоор дамжуулан сийлбэрийн камерт ордог.
Цэнэглэгдсэн тоосонцорыг олборлох тороор хааж эсвэл сийлбэрийн камер дахь зан төлөвийг хянахын тулд саармаг молекул үүсгэх явцад дахин нэгтгэж болно. Фторын чөлөөт радикалууд мөн хэсэгчилсэн рекомбинацанд орох боловч сийлбэрийн камерт нэвтэрч, вафель гадаргуу дээр химийн урвалд орж, материалыг хуулж авахад хангалттай идэвхтэй хэвээр байна. Бусад төвийг сахисан хэсгүүд нь сийлбэрлэх үйл явцад оролцдоггүй бөгөөд урвалын бүтээгдэхүүнтэй хамт хэрэглэдэг.
Плазмын сийлбэрт сийлбэр хийж болох нимгэн хальсны жишээ:
• Цахиур: Si + 4F—> SiF4
• Цахиурын давхар исэл: SiO2 + 4F—> SiF4 + O2
• Цахиурын нитрид: Si3N4 + 12F—> 3SiF4 + 2N2
3. Реактив ион сийлбэр (RIE)
Реактив ионы сийлбэр нь сонгомол байдал, сийлбэрийн хэлбэр, сийлбэрийн хурд, жигд байдал, давтагдах чадварыг маш нарийн хянах боломжтой хими-физик сийлбэрийн процесс юм. Энэ нь изотроп ба анизотроп сийлбэрийн профилийг гаргаж чаддаг тул хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд янз бүрийн нимгэн хальс үүсгэх хамгийн чухал процессуудын нэг юм.
RIE-ийн үед вафель нь өндөр давтамжийн электрод (HF электрод) дээр байрладаг. Нөлөөллийн ионжуулалтаар дамжуулан чөлөөт электронууд болон эерэг цэнэгтэй ионууд байдаг плазм үүсдэг. Хэрэв HF электрод эерэг хүчдэлийг хэрэглэвэл чөлөөт электронууд электродын гадаргуу дээр хуримтлагдаж, электроны хамаарлын улмаас электродыг дахин орхиж чадахгүй. Тиймээс электродууд нь -1000V (хэвийн хүчдэл) хүртэл цэнэглэгддэг тул удаан ионууд нь сөрөг цэнэгтэй электрод руу хурдан өөрчлөгдөж буй цахилгаан орныг дагаж чадахгүй.
Ионы сийлбэр (RIE) үед ионуудын дундаж чөлөөт зам өндөр байвал тэдгээр нь бараг перпендикуляр чиглэлд вафель гадаргуу дээр цохино. Ийнхүү түргэвчилсэн ионууд нь материалыг устгаж, физик сийлбэрээр химийн урвал үүсгэдэг. Хажуугийн хажуугийн хананд өртөөгүй тул сийлбэрийн профиль нь анизотроп хэвээр байгаа бөгөөд гадаргуугийн элэгдэл бага байна. Гэсэн хэдий ч биет сийлбэр хийх процесс бас тохиолддог тул сонгомол чанар нь тийм ч өндөр биш юм. Үүнээс гадна, ионуудын хурдатгал нь вафель гадаргууд гэмтэл учруулдаг бөгөөд үүнийг засахын тулд дулааны боловсруулалтыг шаарддаг.
Сийлбэрийн үйл явцын химийн хэсэг нь чөлөөт радикалууд гадаргуутай урвалд орж, ионууд материалд физик цохилт өгөх замаар дуусгавар болж, ионы туяа шигтгэх гэх мэт дахин тунадасжих үзэгдлээс зайлсхийж, хавтан эсвэл тасалгааны хананд дахин хуримтлагдахгүй. Сийлбэрийн камер дахь хийн даралтыг нэмэгдүүлэх үед ионуудын дундаж чөлөөт зам багасч, ион ба хийн молекулуудын мөргөлдөөний тоог нэмэгдүүлж, ионууд өөр өөр чиглэлд тархдаг. Үүний үр дүнд сийлбэр багатай тул сийлбэрлэх процессыг илүү химийн болгодог.
Цахиурын сийлбэр хийх явцад хажуугийн ханыг идэвхгүйжүүлэх замаар анизотроп сийлбэрийн профилийг олж авдаг. Хүчилтөрөгчийг сийлбэрийн камерт оруулдаг бөгөөд сийлсэн цахиуртай урвалд орж цахиурын давхар ислийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь босоо хажуугийн хананд хуримтлагддаг. Ионы бөмбөгдөлтөөс болж хэвтээ хэсгүүдийн ислийн давхаргыг арилгаж, хажуугийн сийлбэр хийх үйл явцыг үргэлжлүүлэх боломжийг олгодог. Энэ арга нь сийлбэрийн профилын хэлбэр, хажуугийн хананы эгц байдлыг хянах боломжтой.
Сийлбэрийн хурдад даралт, HF генераторын хүч, технологийн хий, бодит хийн урсгалын хурд, вафельний температур зэрэг хүчин зүйлс нөлөөлдөг бөгөөд түүний хэлбэлзлийн хүрээ 15% -иас бага байна. HF-ийн хүчийг нэмэгдүүлж, даралт буурч, температур буурах тусам анизотропи нэмэгддэг. Сийлбэрийн үйл явцын жигд байдлыг хий, электродын зай, электродын материалаар тодорхойлно. Хэрэв электродын зай хэтэрхий бага байвал плазмыг жигд тарааж чадахгүй, улмаар жигд бус болно. Электродын зайг ихэсгэх нь сийлбэрийн хурдыг бууруулдаг, учир нь плазм нь илүү их хэмжээгээр тархдаг. Нүүрстөрөгчийг илүүд үздэг электродын материал нь жигд хурцадмал плазм үүсгэдэг тул вафельний ирмэг нь вафельний төвтэй адил нөлөө үзүүлдэг.
Процессын хий нь сонгомол чанар, сийлбэрийн хурдад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цахиур ба цахиурын нэгдлүүдийн хувьд фтор, хлорыг сийлбэр хийхэд голчлон ашигладаг. Тохиромжтой хийг сонгох, хийн урсгал, даралтыг тохируулах, температур, хүч гэх мэт бусад параметрүүдийг процессын явцад хянах нь хүссэн сийлбэрийн хурд, сонгомол байдал, жигд байдалд хүрч чадна. Эдгээр параметрүүдийг оновчтой болгох нь ихэвчлэн өөр өөр хэрэглээ, материалын хувьд тохируулагддаг.
Сийлбэрийн үйл явц нь зөвхөн нэг хий, хийн хольц эсвэл тогтмол процессын параметрээр хязгаарлагдахгүй. Жишээлбэл, полисиликон дээрх уугуул ислийг эхлээд өндөр сийлбэртэй, бага сонгомолоор арилгаж, харин полисиликоныг дараа нь доод давхаргатай харьцуулахад илүү өндөр сонгомол байдлаар сийлсэн байж болно.
———————————————————————————————————————————————————————————————————— ———————————
Semicera хангах боломжтойбал чулуун хэсгүүд, зөөлөн/хатуу эсгий, цахиурын карбидын эд анги,CVD цахиурын карбидын эд анги,болонSiC/TaC бүрсэн хэсгүүд 30 хоногийн дотор.
Хэрэв та дээрх хагас дамжуулагч бүтээгдэхүүнийг сонирхож байгаа бол,анх удаа бидэнтэй холбоо барина уу.
Утас: +86-13373889683
WhatsAPP:+86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Шуудангийн цаг: 2024 оны 9-р сарын 12