Ịkpụcha ihe n'oge mbụ nke mmiri mmiri kwalitere mmepe nke usoro nhicha ma ọ bụ ntụ. Taa, ịkpụcha ihe n'oge akọrọ nke ejiri plasma eme ihe aghọwo ihe a na-ahụkarị.usoro ịcha ihePlasma nwere elektrọn, cations na radicals. Ike etinyere na plasma na-eme ka a wepụ elektrọn kachasị dị n'èzí nke gas isi iyi n'ọnọdụ na-anọpụ iche, si otú a na-agbanwe elektrọn ndị a ka ha bụrụ cations.
Tinyere nke a, enwere ike iwepụ atọm na-ezughị oke na molekul site n'itinye ike iji mepụta radicals na-anọpụ iche na eletriki. A na-eji cations na radicals ndị mejupụtara plasma, ebe cations bụ anisotropic (dabara maka ịcha n'otu ntụziaka) na radicals bụ isotropic (dabara maka ịcha n'akụkụ niile). Ọnụọgụ radicals dị nnọọ ukwuu karịa ọnụọgụ cations. N'okwu a, ịcha n'akọrọ kwesịrị ịbụ isotropic dị ka ịcha mmiri.
Agbanyeghị, ọ bụ anisotropic etching nke dry etching na-eme ka sekit ndị a dị obere. Gịnị kpatara nke a? Na mgbakwunye, ọsọ etching nke cations na radicals dị nnọọ nwayọ. Yabụ kedu ka anyị ga-esi tinye usoro etching plasma na mmepụta oke n'agbanyeghị ụkọ a?
1. Oke akụkụ (A/R)
Foto 1. Echiche nke oke akụkụ na mmetụta nke ọganihu teknụzụ na ya
Oke Akụkụ bụ oke nha nha nke obosara kwụ ọtọ na elu kwụ ọtọ (ya bụ, elu kewara site na obosara). Ka akụkụ dị mkpa (CD) nke sekit ahụ dị obere, otú ahụ ka uru nha nha ahụ si ka ukwuu. Ya bụ, ọ bụrụ na uru nha nha nke 10 na obosara nke 10nm, elu nke oghere a gwuru n'oge usoro ịkpụcha kwesịrị ịbụ 100nm. Ya mere, maka ngwaahịa ọgbọ na-esote nke chọrọ obere nha (2D) ma ọ bụ njupụta dị elu (3D), a chọrọ uru nha nha dị elu iji hụ na cations nwere ike ịbanye na fim ala n'oge ịkpụcha.
Iji nweta teknụzụ ultra-miniaturization nke nwere oke dị mkpa nke na-erughị 10nm na ngwaahịa 2D, uru capacitor akụkụ ratio nke dynamic random access memory (DRAM) kwesịrị ịnọgide na-enwe karịa 100. N'otu aka ahụ, ebe nchekwa flash 3D NAND chọkwara ụkpụrụ akụkụ dị elu iji chịkọta oyi akwa 256 ma ọ bụ karịa nke oyi akwa stacking cell. Ọ bụrụgodị na emezuru ọnọdụ achọrọ maka usoro ndị ọzọ, enweghị ike imepụta ngwaahịa achọrọ ma ọ bụrụ nausoro ịcha iheọ bụghị ihe a na-ahụkarị. Ọ bụ ya mere teknụzụ e ji eṅomi ihe ji adị mkpa.
2. Nkọwa nke ihe e ji etinye plasma
Foto nke 2. Ịchọpụta gas sitere na plasma dịka ụdị ihe nkiri si dị
Mgbe e ji paịpụ oghere mee ihe, ka dayameta paịpụ ahụ dị warara, otú ahụ ka ọ na-adịrị mmiri mfe ịbanye, nke bụ ihe a na-akpọ ihe na-eme ka ọ dị ka capillary. Agbanyeghị, ọ bụrụ na a ga-egwupụta oghere (njedebe mechiri emechi) n'ebe a na-ekpughere ya, ntinye nke mmiri ahụ na-esi ike nke ukwuu. Ya mere, ebe ọ bụ na nha dị oke mkpa nke sekit ahụ dị site na 3um ruo 5um n'etiti afọ 1970, ọ kpọrọ nkụ.ịkụ iheeji nwayọọ nwayọọ dochie ihe e ji tee mmiri dị ka ihe a na-ahụkarị. Nke ahụ bụ, ọ bụ ezie na ọ bụ ionized, ọ dị mfe ịbanye n'ime oghere ndị dị omimi n'ihi na olu nke otu molekul pere mpe karịa nke molekul ngwọta polymer organic.
N'oge a na-akpụ ihe na plasma, a ga-agbanwe ime ụlọ nhazi eji eme ihe maka ịkpụ ihe ka ọ bụrụ ebe ikuku na-adịghị tupu a gbanye gas isi iyi plasma nke dabara adaba maka oyi akwa dị mkpa. Mgbe a na-akpụ ihe nkiri siri ike, a ga-eji gas isi iyi carbon fluoride siri ike. Maka ihe nkiri silicon ma ọ bụ metal na-adịghị ike, a ga-eji gas isi iyi plasma nke dabeere na chlorine.
Ya mere, kedu ka e kwesịrị isi tee akwa ọnụ ụzọ ámá na akwa mkpuchi silicon dioxide (SiO2) dị n'okpuru ya?
Nke mbụ, maka akwa ọnụ ụzọ ámá, a ga-eji plasma chlorine (silicon + chlorine) nke nwere nhọrọ polysilicon etching ewepụ silicon. Maka akwa mkpuchi ala, a ga-eji gas plasma nke dabeere na carbon fluoride (silicon dioxide + carbon tetrafluoride) nke nwere nhọrọ na arụmọrụ siri ike nke etching tee ihe nkiri silicon dioxide n'ime usoro abụọ.
3. Usoro etching ion nke na-emeghachi omume (RIE ma ọ bụ physicochemical etching)
Foto nke 3. Uru nke itching ion reactive (anisotropy na ọnụego itching dị elu)
Plasma nwere ma isotropic free radicals na anisotropic cations, yabụ kedu ka o si arụ ọrụ anisotropic etching?
A na-eme ihe e ji ion etching mee ka ọ kpọọ nkụ n'ime plasma site na iji reactive ion etching (RIE, Reactive Ion Etching) ma ọ bụ ngwa dabere na usoro a. Isi ihe dị na usoro RIE bụ ime ka ike njikọ dị n'etiti molekul ndị a na-elekwasị anya ghara ịdị ike na fim ahụ site n'iji cations anisotropic wakpo mpaghara etching ahụ. A na-amịkọrọ mpaghara ahụ na-adịghị ike site na free radicals, yana ihe ndị mejupụtara oyi akwa ahụ, gbanwee ka ọ bụrụ gas (ihe na-agbanwe agbanwe) wee hapụ ya.
Ọ bụ ezie na free radicals nwere njirimara isotropic, molekul ndị mejupụtara elu ala (ike njikọ ha na-ebelata site na mwakpo nke cations) na-adị mfe ijide site na free radicals ma gbanwee ha ka ha bụrụ ihe ọhụrụ karịa mgbidi akụkụ nwere ike njikọ siri ike. Ya mere, mbelata na-aghọ ihe a na-ahụkarị. Ihe ndị e jidere na-aghọ gas nwere free radicals, nke a na-ewepụ ma na-ewepụta site n'elu n'okpuru ọrụ nke vacuum.
N'oge a, a na-ejikọta cations ndị e nwetara site na ihe omume anụ ahụ na free radicals ndị e nwetara site na ihe omume kemịkalụ maka ihe e ji egbutu anụ ahụ na kemịkalụ, a na-amụbakwa ọnụego ihe e ji egbutu anụ ahụ (Etch Rate, ogo nke ihe e ji egbutu anụ n'oge ụfọdụ) site na ugboro iri ma e jiri ya tụnyere ihe e ji egbutu anụ ahụ ma ọ bụ naanị ihe e ji egbutu anụ ahụ. Usoro a anaghị eme ka ọnụego ihe e ji egbutu anụ ahụ dịkwuo elu, kamakwa ọ na-edozi nsogbu nke ihe fọdụrụ na polymer mgbe e ji egbutu anụ ahụ. A na-akpọ usoro a ihe e ji egbutu anụ ahụ (RIE). Isi ihe na-eme ka ihe e ji egbutu anụ ahụ nke ọma bụ ịchọta gas sitere na plasma nke dabara adaba maka ihe e ji egbutu anụ ahụ. Rịba ama: Ihe e ji egbutu anụ ahụ bụ ihe e ji egbutu anụ ahụ, a pụkwara iwere ha abụọ dị ka otu echiche.
4. Ọnụego Etch na Ndepụta Arụmọrụ Isi
Foto nke 4. Ndekọ arụmọrụ Core Etch metụtara ọnụego Etch
Ọnụego etch na-ezo aka n'omimi nke ihe nkiri ahụ a na-atụ anya na a ga-eru n'otu nkeji. Gịnị ka ọ pụtara na ọnụego etch na-agbanwe site n'otu akụkụ gaa na nke ọzọ na otu wafer?
Nke a pụtara na omimi nke etch na-agbanwe site n'otu akụkụ gaa na nke ọzọ na wafer ahụ. N'ihi nke a, ọ dị oke mkpa ịtọ ebe njedebe (EOP) ebe etching kwesịrị ịkwụsị site n'ịtụle ọnụego etch nkezi na omimi etch. Ọ bụrụgodị na edobere EOP, enwere ụfọdụ ebe omimi etch dị omimi (over-etched) ma ọ bụ dị omimi (under-etched) karịa ka e mere atụmatụ ya na mbụ. Agbanyeghị, under-etching na-akpata mmebi karịa over-etching n'oge etching. N'ihi na n'ihe gbasara under-etching, akụkụ ahụ under-etched ga-egbochi usoro ndị na-esote dị ka ion implantation.
Ka ọ dị ugbu a, nhọrọ (a tụrụ site na ọnụego etch) bụ ihe ngosi arụmọrụ dị mkpa nke usoro etching. Ụkpụrụ nha dabere na ntụnyere nke ọnụego etch nke oyi akwa mkpuchi (ihe nkiri fotoresist, ihe nkiri oxide, ihe nkiri silicon nitride, wdg) na oyi akwa ebumnuche. Nke a pụtara na nhọrọ ka elu, otú ahụ ka a na-agbazi oyi akwa ebumnuche ngwa ngwa. Ka ọkwa miniaturization dị elu, otú ahụ ka ihe achọrọ maka nhọrọ ka elu iji hụ na enwere ike igosi ụkpụrụ dị mma nke ọma. Ebe ọ bụ na ntụziaka etching kwụ ọtọ, nhọrọ nke etching cationic dị ala, ebe nhọrọ nke etching radical dị elu, nke na-eme ka nhọrọ nke RIE ka mma.
5. Usoro ịcha ihe
Foto nke 5. Usoro ịcha ihe
Nke mbụ, a na-etinye wafer ahụ n'ime ọkụ oxidation nke nwere okpomọkụ dị n'etiti 800 na 1000℃, emesịa a na-emepụta ihe nkiri silicon dioxide (SiO2) nwere ihe mkpuchi dị elu n'elu wafer ahụ site na usoro akọrọ. Na-esote, a na-etinye usoro ntinye iji mepụta oyi akwa silicon ma ọ bụ oyi akwa na-eduzi na ihe nkiri oxide site na iji kemịkalụ vapor deposition (CVD)/physical vapor deposition (PVD). Ọ bụrụ na e mepụta oyi akwa silicon, enwere ike ime usoro mgbasa adịghị ọcha iji mee ka conductivity dịkwuo elu ma ọ bụrụ na ọ dị mkpa. N'oge usoro mgbasa adịghị ọcha, a na-agbakwụnye ọtụtụ ihe na-adịghị ọcha ugboro ugboro.
N'oge a, a ga-ejikọta akwa mkpuchi na oyi akwa polysilicon maka ịkpụcha ihe. Nke mbụ, a na-eji ihe mkpuchi photoresist. Mgbe nke ahụ gasịrị, a na-etinye ihe mkpuchi ihu na fim photoresist ma na-eme ikpughe mmiri site na imikpu iji bipụta ụkpụrụ achọrọ (anya na-anaghị ahụ anya) na fim photoresist. Mgbe mmepe gosipụtara ihe osise ụkpụrụ ahụ, a na-ewepụ ihe mkpuchi photoresist na mpaghara fotosensitive. Mgbe ahụ, a na-ebufe wafer nke usoro photolithography haziri na usoro ịkpụcha ihe maka ịkpụcha ihe kpọrọ nkụ.
A na-ejikarị etching kpọrọ nkụ eme ihe site na iji reactive ion etching (RIE), nke a na-emegharị etching site na iji dochie gas isi iyi nke dabara adaba maka ihe nkiri ọ bụla. Ma etching kpọrọ nkụ na etching mmiri na-achọ ịbawanye oke akụkụ (uru A/R) nke etching. Na mgbakwunye, achọrọ nhicha mgbe niile iji wepụ polima a chịkọtara na ala oghere ahụ (oghere e guzobere site na etching). Isi ihe dị mkpa bụ na a ga-agbanwe mgbanwe niile (dị ka ihe, gas isi iyi, oge, ụdị na usoro) n'ụzọ organic iji hụ na ngwọta nhicha ma ọ bụ gas isi iyi plasma nwere ike ịgbada na ala nke olulu mmiri ahụ. Mgbanwe dị ntakịrị na mgbanwe chọrọ ịgbakọ mgbanwe ndị ọzọ, a na-emekwa usoro mgbakọghachi a ruo mgbe ọ ruru ebumnuche nke ọkwa ọ bụla. N'oge na-adịbeghị anya, oyi akwa monoatomic dị ka oyi akwa atomiki (ALD) adịla obere ma sie ike. Ya mere, teknụzụ etching na-aga n'ihu iji obere okpomọkụ na nrụgide. Usoro etching na-achọ ijikwa oke dị mkpa (CD) iji mepụta ụkpụrụ dị mma ma hụ na a na-ezere nsogbu ndị sitere na usoro etching kpatara, ọkachasị obere etching na nsogbu metụtara mwepụ ihe fọdụrụ. Edemede abụọ dị n'elu gbasara ịkpụcha ihe bụ iji nye ndị na-agụ akwụkwọ nghọta nke ebumnuche nke usoro ịkpụcha ihe, ihe mgbochi iji mezuo ebumnuche ndị dị n'elu, na ihe ngosi arụmọrụ ejiri merie ihe mgbochi ndị dị otú ahụ.
Oge ozi: Sep-10-2024