Chuir an luath-eitseáil fhliuch forbairt próiseas glantacháin nó fuinseoige chun cinn. Sa lá atá inniu ann, tá an eitseáil thirim ag baint úsáide as plasma anois ina príomhshruth.próiseas greantaIs éard atá i bplasma leictreoin, caitiain agus fréamhacha. Fágann an fuinneamh a chuirtear i bhfeidhm ar an bplasma go mbaintear na leictreoin is forimeallaí den ghás foinse i riocht neodrach, agus ar an gcaoi sin déantar na leictreoin seo a thiontú ina gcaitain.
Ina theannta sin, is féidir adaimh neamhfhoirfe i móilíní a bhaint trí fhuinneamh a chur i bhfeidhm chun fréamhacha neodracha ó thaobh leictreachais de a fhoirmiú. Úsáideann greanadh tirim caitiain agus fréamhacha a dhéanann plasma, áit a bhfuil caitiain ainiseatrópach (oiriúnach le haghaidh greanadh i dtreo áirithe) agus fréamhacha iseatrópach (oiriúnach le haghaidh greanadh i ngach treo). Tá líon na fréamhacha i bhfad níos mó ná líon na gcaitiain. Sa chás seo, ba chóir go mbeadh greanadh tirim iseatrópach cosúil le greanadh fliuch.
Ach is é an greanadh neamh-isotropic a dhéantar le greanadh tirim a fhágann gur féidir ciorcaid ultra-mhionathraithe a dhéanamh. Cad é an chúis atá leis seo? Ina theannta sin, tá luas greanadh na gcatóin agus na bhfréamhacha an-mhall. Mar sin, conas is féidir linn modhanna greanadh plasma a chur i bhfeidhm ar tháirgeadh mais i bhfianaise an easnaimh seo?
1. Cóimheas Gnéithe (A/R)
Fíor 1. Coincheap an chóimheas gné agus tionchar an dul chun cinn teicneolaíoch air.
Is é an Cóimheas Gnéithe an cóimheas idir an leithead cothrománach agus an airde ingearach (i.e., airde roinnte ar leithead). Dá lú toise chriticiúil (CD) an chiorcaid, is mó luach an chóimheasa gnéithe. Is é sin le rá, ag glacadh leis go bhfuil luach cóimheasa gnéithe de 10 agus leithead de 10nm ann, ba cheart go mbeadh airde an phoill a druileáladh le linn an phróisis eitseála 100nm. Dá bhrí sin, i gcás táirgí den chéad ghlúin eile a bhfuil ultra-mhionathrú (2T) nó dlús ard (3T) ag teastáil uathu, tá luachanna cóimheasa gnéithe thar a bheith ard ag teastáil chun a chinntiú gur féidir le caitióin dul isteach sa scannán bun le linn eitseála.
Chun teicneolaíocht ultra-mhionmhionathraithe a bhaint amach le toise criticiúil níos lú ná 10nm i dtáirgí 2T, ba cheart luach cóimheas gné toilleora na cuimhne rochtana randamaí dinimiciúla (DRAM) a choinneáil os cionn 100. Ar an gcaoi chéanna, éilíonn cuimhne flash NAND 3T luachanna cóimheasa gné níos airde freisin chun 256 sraith nó níos mó de shraitheanna cruachta cealla a chruachadh. Fiú má chomhlíontar na coinníollacha is gá do phróisis eile, ní féidir na táirgí riachtanacha a tháirgeadh má tá anpróiseas greantaníl sé suas leis an gcaighdeán. Sin é an fáth go bhfuil teicneolaíocht greanta ag éirí níos tábhachtaí.
2. Forbhreathnú ar ghreanadh plasma
Fíor 2. Gás foinse plasma a chinneadh de réir chineál scannáin
Nuair a úsáidtear píopa log, dá cúinge trastomhas an phíopa, is ea is fusa a bhíonn sé don leacht dul isteach, rud a thugtar ar an bhfeiniméan ribeach. Mar sin féin, má tá poll (deireadh dúnta) le druileáil sa limistéar nochtaithe, bíonn sé deacair go leor an leacht a ionchur. Dá bhrí sin, ós rud é gur 3um go 5um méid criticiúil an chiorcaid i lár na 1970idí, bhí...greanadhde réir a chéile tar éis greanadh fliuch a athsholáthar mar phríomhshruth. Is é sin le rá, cé go bhfuil sé ianaithe, is fusa poill dhomhain a tholladh toisc go bhfuil toirt mhóilín aonair níos lú ná toirt mhóilín tuaslagáin polaiméire orgánaigh.
Le linn greanadh plasma, ba cheart taobh istigh an tseomra próiseála a úsáidtear le haghaidh greanadh a choigeartú go staid folúis sula ndéantar an gás foinse plasma atá oiriúnach don chiseal ábhartha a instealladh. Agus scannáin ocsaíde soladacha á ngreanadh, ba cheart gáis foinse atá bunaithe ar fhluairíd charbóin níos láidre a úsáid. I gcás scannáin sileacain nó miotail atá sách laga, ba cheart gáis foinse plasma atá bunaithe ar chlóirín a úsáid.
Mar sin, conas ba chóir an ciseal geata agus an ciseal inslithe dé-ocsaíd sileacain (SiO2) atá faoina bhun a ghreanadh?
Ar dtús, i gcás an chiseal geata, ba cheart sileacan a bhaint ag baint úsáide as plasma bunaithe ar chlóirín (sileacan + clóirín) le roghnaíocht eitseála polaisileacain. I gcás an chiseal inslithe bun, ba cheart an scannán dé-ocsaíd sileacain a eitseáil i ndá chéim ag baint úsáide as gás foinse plasma bunaithe ar fhluairíd charbóin (dé-ocsaíd sileacain + teitreafluairíd charbóin) le roghnaíocht agus éifeachtacht eitseála níos láidre.
3. Próiseas greanadh ian imoibríoch (RIE nó greanadh fisiceimiceach)
Fíor 3. Buntáistí a bhaineann le greanadh ian imoibríoch (ainisotrópacht agus ráta ard greanadh)
Tá fréamhacha saora iseatrópacha agus caitiain ainisetrópacha araon i plasma, mar sin conas a dhéanann sé eitseáil ainisetrópach?
Déantar eitseáil thirim plasma den chuid is mó trí eitseáil ian imoibríoch (RIE, Reactive Ion Etching) nó trí fheidhmchláir atá bunaithe ar an modh seo. Is é croílár mhodh RIE an fórsa ceangailteach idir na móilíní sprice sa scannán a lagú trí ionsaí a dhéanamh ar an limistéar eitseála le caitiain neamh-isotrópacha. Déantar an limistéar lagaithe a ionsú ag fréamhacha saora, a chomhcheanglaítear leis na cáithníní a dhéanann suas an ciseal, a thiontú ina ghás (comhdhúil so-ghalaithe) agus a scaoileadh saor.
Cé go bhfuil tréithe iseatrópacha ag fréamhacha saora, is fusa do fréamhacha saora na móilíní a chruthaíonn an dromchla bun (a lagaíonn a bhfórsa ceangailteach de bharr ionsaí na gcatión) a ghabháil agus a thiontú ina gcomhdhúile nua ná mar a dhéanann ballaí taobh a bhfuil fórsa ceangailteach láidir acu. Dá bhrí sin, is é an príomhshruth é an greanadh anuas. Bíonn na cáithníní gafa ina ngás le fréamhacha saora, a dhí-ionsúitear agus a scaoiltear ón dromchla faoi ghníomh an fholúis.
Ag an am seo, cuirtear na catóin a fhaightear trí ghníomhaíocht fhisiceach agus na fréamhacha saora a fhaightear trí ghníomhaíocht cheimiceach le chéile le haghaidh greanadh fisiceach agus ceimiceach, agus méadaítear an ráta greanadh (Ráta Greanadh, céim an ghreanadh i dtréimhse áirithe ama) 10 n-uaire i gcomparáid le cás an ghreanadh cationaigh nó greanadh fréamhacha saora amháin. Ní hamháin gur féidir leis an modh seo ráta greanadh an ghreanadh anuas neamh-iseatrópaigh a mhéadú, ach freisin fadhb iarmhair polaiméire tar éis an ghreanadh a réiteach. Tugtar greanadh ian imoibríoch (RIE) ar an modh seo. Is é eochair rath an ghreanadh RIE ná foinse gás plasma a aimsiú atá oiriúnach chun an scannán a ghreanadh. Tabhair faoi deara: Is greanadh RIE é greanadh plasma, agus is féidir an dá rud a mheas mar an gcoincheap céanna.
4. Ráta Greanta agus Innéacs Feidhmíochta Croí
Fíor 4. Innéacs Feidhmíochta Croí-Eitseála a bhaineann le Ráta Eitseála
Tagraíonn ráta eitseála do dhoimhneacht an scannáin a bhfuiltear ag súil leis a bhaint amach i nóiméad amháin. Mar sin, cad is brí leis go n-athraíonn an ráta eitseála ó chuid go cuid ar shliseán aonair?
Ciallaíonn sé seo go n-athraíonn doimhneacht an eitseála ó chuid go cuid ar an scealp. Ar an gcúis seo, tá sé an-tábhachtach an pointe deiridh (EOP) a shocrú inar cheart don eitseáil stopadh tríd an meánráta eitseála agus an doimhneacht eitseála a chur san áireamh. Fiú má tá an EOP socraithe, tá roinnt réimsí ann fós ina bhfuil doimhneacht an eitseála níos doimhne (ró-eitseáilte) nó níos éadoimhne (tearc-eitseáilte) ná mar a bhí beartaithe ar dtús. Mar sin féin, déanann tearc-eitseáil níos mó damáiste ná ró-eitseáil le linn eitseála. Toisc i gcás tearc-eitseála, cuirfidh an chuid tearc-eitseáilte bac ar phróisis ina dhiaidh sin amhail ionchlannú ian.
Idir an dá linn, is príomhtháscaire feidhmíochta den phróiseas greanta í an roghnaíocht (arna tomhas de réir ráta greanta). Tá an caighdeán tomhais bunaithe ar chomparáid idir ráta greanta an chiseal maisc (scannán fótafhriotaíochta, scannán ocsaíde, scannán níotráite sileacain, srl.) agus an chiseal sprice. Ciallaíonn sé seo, dá airde an roghnaíocht, is ea is tapúla a dhéantar an ciseal sprice a ghreanadh. Dá airde an leibhéal miondealú, is airde an riachtanas roghnaíochta chun a chinntiú gur féidir patrúin mhíne a chur i láthair go foirfe. Ós rud é go bhfuil treo an ghreantála díreach, tá roghnaíocht an ghreantála cationaigh íseal, agus tá roghnaíocht an ghreantála radaicigh ard, rud a fheabhsaíonn roghnaíocht RIE.
5. Próiseas greanta
Fíor 5. Próiseas greanta
Ar dtús, cuirtear an vaiféar i bhfoirnéis ocsaídiúcháin le teocht a choimeádtar idir 800 agus 1000 ℃, agus ansin cruthaítear scannán dé-ocsaíd sileacain (SiO2) le hairíonna inslithe arda ar dhromchla an vaiféir trí mhodh tirim. Ansin, cuirtear tús leis an bpróiseas taiscthe chun ciseal sileacain nó ciseal seoltaí a fhoirmiú ar an scannán ocsaíde trí thaisceadh gaile ceimiceach (CVD)/taisceadh gaile fisiceach (PVD). Má chruthaítear ciseal sileacain, is féidir próiseas idirleata eisíontas a dhéanamh chun an seoltacht a mhéadú más gá. Le linn an phróisis idirleata eisíontas, cuirtear eisíontas iolrach leis arís agus arís eile go minic.
Ag an am seo, ba chóir an ciseal inslithe agus an ciseal polaisileacain a chomhcheangal le haghaidh greanadh. Ar dtús, úsáidtear fótafhriotaíocht. Ina dhiaidh sin, cuirtear masc ar an scannán fótafhriotaíochta agus déantar nochtadh fliuch trí thumadh chun an patrún atá ag teastáil (dofheicthe don tsúil nocht) a phriontáil ar an scannán fótafhriotaíochta. Nuair a nochtar imlíne an phatrúin trí fhorbairt, baintear an fótafhriotaíocht sa limistéar fótaisíce. Ansin, aistrítear an scealp a phróiseáiltear tríd an bpróiseas fótailigrafaíochta chuig an bpróiseas greanadh le haghaidh greanadh tirim.
Déantar greanadh tirim den chuid is mó trí ghreanadh ian imoibríoch (RIE), ina ndéantar an greanadh arís agus arís eile tríd an ngás foinse atá oiriúnach do gach scannán a athsholáthar. Tá sé mar aidhm ag greanadh tirim agus greanadh fliuch araon an cóimheas gné (luach A/R) den ghreanadh a mhéadú. Ina theannta sin, tá gá le glanadh rialta chun an polaiméir atá carntha ag bun an phoill (an bhearna a chruthaítear leis an ngreanadh) a bhaint. Is é an pointe tábhachtach ná gur cheart gach athróg (amhail ábhair, gás foinse, am, foirm agus seicheamh) a choigeartú go horgánach chun a chinntiú gur féidir leis an tuaslagán glantacháin nó leis an ngás foinse plasma sreabhadh síos go bun an trinse. Éilíonn athrú beag ar athróg athríomh athróg eile, agus déantar an próiseas athríomha seo arís agus arís eile go dtí go gcomhlíonann sé cuspóir gach céime. Le déanaí, tá sraitheanna monadamhacha amhail sraitheanna taiscthe sraithe adamhach (ALD) níos tanaí agus níos deacra. Dá bhrí sin, tá teicneolaíocht greanadh ag bogadh i dtreo úsáid teochtaí agus brúnna ísle. Tá sé mar aidhm ag an bpróiseas greanadh an toise criticiúil (CD) a rialú chun patrúin mhíne a tháirgeadh agus a chinntiú go seachnaítear fadhbanna de bharr an phróisis ghreanadh, go háirithe tearc-ghreanadh agus fadhbanna a bhaineann le baint iarmhair. Tá sé mar aidhm ag an dá alt thuas ar ghreanadh tuiscint a thabhairt do léitheoirí ar chuspóir an phróisis ghreantála, na constaicí atá ann maidir leis na spriocanna thuas a bhaint amach, agus na táscairí feidhmíochta a úsáidtear chun na constaicí sin a shárú.
Am an phoist: 10 Meán Fómhair 2024