ಅರೆವಾಹಕ ವಿನ್ಯಾಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಹರಿವು-ಎಚ್ಚಣೆ

ಆರಂಭಿಕ ಆರ್ದ್ರ ಎಚ್ಚಣೆಯು ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವ ಅಥವಾ ಬೂದಿ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಿತು. ಇಂದು, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯಾಗಿದೆ.ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು, ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿಯು ತಟಸ್ಥ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಮೂಲ ಅನಿಲದ ಹೊರಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಅಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಅಪೂರ್ಣ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು. ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳು ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ (ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚಣೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ) ಮತ್ತು ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳು ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ (ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚಣೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ). ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗಿಂತ ಬಹಳ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆ ಆರ್ದ್ರ ಎಚ್ಚಣೆಯಂತೆ ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಆಗಿರಬೇಕು.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಎಚ್ಚಣೆಯು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಮಿನಿಯರೈಸ್ಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೇನು? ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳ ಎಚ್ಚಣೆ ವೇಗವು ತುಂಬಾ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾದರೆ ಈ ನ್ಯೂನತೆಯ ಮುಖಾಂತರ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಹೇಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು?

 

 

1. ಆಕಾರ ಅನುಪಾತ (A/R)

 

ಚಿತ್ರ 1. ಆಕಾರ ಅನುಪಾತದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಮೇಲೆ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿಯ ಪ್ರಭಾವ

 

ಆಕಾರ ಅನುಪಾತವು ಸಮತಲ ಅಗಲ ಮತ್ತು ಲಂಬ ಎತ್ತರದ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ (ಅಂದರೆ, ಎತ್ತರವನ್ನು ಅಗಲದಿಂದ ಭಾಗಿಸಲಾಗಿದೆ). ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಆಯಾಮ (CD) ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಆಕಾರ ಅನುಪಾತ ಮೌಲ್ಯವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, 10 ರ ಆಕಾರ ಅನುಪಾತ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು 10nm ಅಗಲವನ್ನು ಊಹಿಸಿದರೆ, ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೊರೆಯಲಾದ ರಂಧ್ರದ ಎತ್ತರವು 100nm ಆಗಿರಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಮಿನಿಯರೈಸೇಶನ್ (2D) ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ (3D) ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ, ಎಚ್ಚಣೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳು ಕೆಳಭಾಗದ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಭೇದಿಸಬಹುದೆಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಕಾರ ಅನುಪಾತ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

 

2D ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ 10nm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಆಯಾಮದೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಚಿಕಣಿಕರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಡೈನಾಮಿಕ್ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಪ್ರವೇಶ ಮೆಮೊರಿಯ (DRAM) ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಆಕಾರ ಅನುಪಾತ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು 100 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು. ಅದೇ ರೀತಿ, 3D NAND ಫ್ಲ್ಯಾಶ್ ಮೆಮೊರಿಗೆ 256 ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪದರಗಳ ಕೋಶ ಜೋಡಣೆ ಪದರಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಕಾರ ಅನುಪಾತ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಇತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಿದರೂ ಸಹ, ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗುಣಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿಲ್ಲ. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಎಚ್ಚಣೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗುತ್ತಿದೆ.

 

 

2. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಅವಲೋಕನ

 

ಚಿತ್ರ 2. ಫಿಲ್ಮ್ ಪ್ರಕಾರದ ಪ್ರಕಾರ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೂಲ ಅನಿಲವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು

 

ಟೊಳ್ಳಾದ ಪೈಪ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗ, ಪೈಪ್ ವ್ಯಾಸವು ಕಿರಿದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ದ್ರವವು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ವಿದ್ಯಮಾನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ತೆರೆದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರ (ಮುಚ್ಚಿದ ತುದಿ) ಕೊರೆಯಬೇಕಾದರೆ, ದ್ರವದ ಇನ್ಪುಟ್ ಸಾಕಷ್ಟು ಕಷ್ಟಕರವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, 1970 ರ ದಶಕದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಗಾತ್ರವು 3um ನಿಂದ 5um ಆಗಿದ್ದರಿಂದ, ಒಣಗುತ್ತದೆ.ಎಚ್ಚಣೆಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯಾಗಿ ಆರ್ದ್ರ ಎಚ್ಚಣೆಯನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಬದಲಾಯಿಸಿದೆ. ಅಂದರೆ, ಅಯಾನೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದ್ದರೂ, ಆಳವಾದ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಭೇದಿಸುವುದು ಸುಲಭ ಏಕೆಂದರೆ ಒಂದೇ ಅಣುವಿನ ಪರಿಮಾಣವು ಸಾವಯವ ಪಾಲಿಮರ್ ದ್ರಾವಣ ಅಣುವಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ.

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಂಬಂಧಿತ ಪದರಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೂಲ ಅನಿಲವನ್ನು ಇಂಜೆಕ್ಟ್ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು ಎಚ್ಚಣೆಗೆ ಬಳಸುವ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಕೊಠಡಿಯ ಒಳಭಾಗವನ್ನು ನಿರ್ವಾತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹೊಂದಿಸಬೇಕು. ಘನ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಎಚ್ಚಣೆ ಮಾಡುವಾಗ, ಬಲವಾದ ಕಾರ್ಬನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಆಧಾರಿತ ಮೂಲ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಬಳಸಬೇಕು. ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದುರ್ಬಲವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಲೋಹದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಿಗೆ, ಕ್ಲೋರಿನ್ ಆಧಾರಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೂಲ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಬಳಸಬೇಕು.

ಹಾಗಾದರೆ, ಗೇಟ್ ಪದರ ಮತ್ತು ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (SiO2) ನಿರೋಧಕ ಪದರವನ್ನು ಹೇಗೆ ಕೆತ್ತಬೇಕು?

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಗೇಟ್ ಪದರಕ್ಕಾಗಿ, ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಎಚ್ಚಣೆ ಆಯ್ಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಕ್ಲೋರಿನ್-ಆಧಾರಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ (ಸಿಲಿಕಾನ್ + ಕ್ಲೋರಿನ್) ಬಳಸಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬೇಕು. ಕೆಳಗಿನ ನಿರೋಧಕ ಪದರಕ್ಕಾಗಿ, ಬಲವಾದ ಎಚ್ಚಣೆ ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವದೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್-ಆಧಾರಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೂಲ ಅನಿಲ (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ + ಕಾರ್ಬನ್ ಟೆಟ್ರಾಫ್ಲೋರೈಡ್) ಬಳಸಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಎರಡು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚಣೆ ಮಾಡಬೇಕು.

 

 

3. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ಎಚ್ಚಣೆ (RIE ಅಥವಾ ಭೌತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆ) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

 

ಚಿತ್ರ 3. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ಎಚ್ಚಣೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳು (ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಚ್ಚಣೆ ದರ)

 

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವು ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಫ್ರೀ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಹಾಗಾದರೆ ಅದು ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಎಚ್ಚಣೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ?

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆಯನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ಎಚ್ಚಣೆ (RIE, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ಎಚ್ಚಣೆ) ಅಥವಾ ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಂದ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ದಾಳಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಫಿಲ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಗುರಿ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಬಂಧಕ ಬಲವನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವುದು RIE ವಿಧಾನದ ಮೂಲತತ್ವವಾಗಿದೆ. ದುರ್ಬಲಗೊಂಡ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ, ಅನಿಲವಾಗಿ (ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಸಂಯುಕ್ತ) ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳು ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಕೆಳಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಅಣುಗಳು (ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳ ದಾಳಿಯಿಂದ ಬಂಧಿಸುವ ಬಲವು ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ) ಬಲವಾದ ಬಂಧಿಸುವ ಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಕ್ಕದ ಗೋಡೆಗಳಿಗಿಂತ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕೆಳಮುಖ ಎಚ್ಚಣೆ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾದ ಕಣಗಳು ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅನಿಲವಾಗುತ್ತವೆ, ಇವು ನಿರ್ವಾತದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಗೊಂಡು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ.

 

ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಭೌತಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಪಡೆದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಪಡೆದ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆಗಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಟಯಾನಿಕ್ ಎಚ್ಚಣೆ ಅಥವಾ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಎಚ್ಚಣೆ ದರ (ಎಚ್ಚಣೆ ದರ, ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಮಟ್ಟ) 10 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಕೆಳಮುಖ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಎಚ್ಚಣೆ ದರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಎಚ್ಚಣೆಯ ನಂತರ ಪಾಲಿಮರ್ ಅವಶೇಷಗಳ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಸಹ ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ಎಚ್ಚಣೆ (RIE) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. RIE ಎಚ್ಚಣೆಯ ಯಶಸ್ಸಿಗೆ ಪ್ರಮುಖವಾದ ಕೀಲಿಯೆಂದರೆ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಎಚ್ಚಣೆ ಮಾಡಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೂಲ ಅನಿಲವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು. ಗಮನಿಸಿ: ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ RIE ಎಚ್ಚಣೆ, ಮತ್ತು ಎರಡನ್ನೂ ಒಂದೇ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು.

 

 

4. ಎಚ್ ದರ ಮತ್ತು ಕೋರ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸೂಚ್ಯಂಕ

 

ಚಿತ್ರ 4. ಎಚ್ ದರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಕೋರ್ ಎಚ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸೂಚ್ಯಂಕ

 

ಎಚ್ ದರವು ಒಂದು ನಿಮಿಷದಲ್ಲಿ ತಲುಪಬಹುದಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ನ ಆಳವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾದರೆ ಒಂದೇ ವೇಫರ್‌ನಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚಣೆ ದರವು ಭಾಗದಿಂದ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದರೆ ಏನು?

ಇದರರ್ಥ ವೇಫರ್‌ನಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಆಳವು ಭಾಗದಿಂದ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಸರಾಸರಿ ಎಚ್ಚಣೆ ದರ ಮತ್ತು ಎಚ್ಚಣೆಯ ಆಳವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ ಎಚ್ಚಣೆ ನಿಲ್ಲಿಸಬೇಕಾದ ಅಂತಿಮ ಬಿಂದುವನ್ನು (EOP) ಹೊಂದಿಸುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ. EOP ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಎಚ್ಚಣೆಯ ಆಳವು ಮೂಲತಃ ಯೋಜಿಸಿದ್ದಕ್ಕಿಂತ ಆಳವಾಗಿರುವ (ಓವರ್-ಎಚ್ಚಣೆ) ಅಥವಾ ಆಳವಿಲ್ಲದ (ಅಂಡರ್-ಎಚ್ಚಣೆ) ಕೆಲವು ಪ್ರದೇಶಗಳಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎಚ್ಚಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅತಿ-ಎಚ್ಚಣೆಗಿಂತ ಅಂಡರ್-ಎಚ್ಚಣೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಅಂಡರ್-ಎಚ್ಚಣೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಅಂಡರ್-ಎಚ್ಚಣೆಯ ಭಾಗವು ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್‌ನಂತಹ ನಂತರದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಅಡ್ಡಿಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, ಸೆಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿ (ಎಟ್ಚ್ ದರದಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸೂಚಕವಾಗಿದೆ. ಮಾಪನ ಮಾನದಂಡವು ಮಾಸ್ಕ್ ಪದರದ (ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ಫಿಲ್ಮ್, ಆಕ್ಸೈಡ್ ಫಿಲ್ಮ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಫಿಲ್ಮ್, ಇತ್ಯಾದಿ) ಮತ್ತು ಗುರಿ ಪದರದ ಎಚ್ಚಣೆ ದರದ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಇದರರ್ಥ ಸೆಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ, ಗುರಿ ಪದರವನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಎಚ್ಚಣೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿಕಣಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ಮಟ್ಟ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಬಹುದೆಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸೆಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿಯ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಎಚ್ಚಣೆ ದಿಕ್ಕು ನೇರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಕ್ಯಾಟಯಾನಿಕ್ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಸೆಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಆಮೂಲಾಗ್ರ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಸೆಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು RIE ನ ಸೆಲೆಕ್ಟಿವಿಟಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

 

 

5. ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

 

ಚಿತ್ರ 5. ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

 

ಮೊದಲಿಗೆ, ವೇಫರ್ ಅನ್ನು 800 ರಿಂದ 1000℃ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಕುಲುಮೆಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಒಣ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ವೇಫರ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರೋಧನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (SiO2) ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಂದೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD)/ಭೌತಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (PVD) ಮೂಲಕ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರ ಅಥವಾ ವಾಹಕ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಶೇಖರಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಮೂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರವು ರೂಪುಗೊಂಡರೆ, ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೆ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಬಹು ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಪದೇ ಪದೇ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಎಚ್ಚಣೆಗಾಗಿ ನಿರೋಧಕ ಪದರ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರವನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಬೇಕು. ಮೊದಲು, ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತರುವಾಯ, ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಮೇಲೆ ಮುಖವಾಡವನ್ನು ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಮಾದರಿಯನ್ನು (ಬರಿಗಣ್ಣಿಗೆ ಅಗೋಚರವಾಗಿ) ಮುದ್ರಿಸಲು ಇಮ್ಮರ್ಶನ್ ಮೂಲಕ ಆರ್ದ್ರ ಮಾನ್ಯತೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಮೂಲಕ ಮಾದರಿಯ ರೂಪರೇಷೆ ಬಹಿರಂಗಗೊಂಡಾಗ, ಫೋಟೊಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ, ಫೋಟೊಲಿಥೋಗ್ರಫಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆಗಾಗಿ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆಯನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಯಾನ್ ಎಚ್ಚಣೆ (RIE) ಮೂಲಕ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚಣೆಯನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಮೂಲ ಅನಿಲವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ಆರ್ದ್ರ ಎಚ್ಚಣೆ ಎರಡೂ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಆಕಾರ ಅನುಪಾತವನ್ನು (A/R ಮೌಲ್ಯ) ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ರಂಧ್ರದ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ನಿಯಮಿತ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ (ಎಚ್ಚಣೆಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಅಂತರ). ಮುಖ್ಯವಾದ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಅಸ್ಥಿರಗಳನ್ನು (ವಸ್ತುಗಳು, ಮೂಲ ಅನಿಲ, ಸಮಯ, ರೂಪ ಮತ್ತು ಅನುಕ್ರಮದಂತಹವು) ಸಾವಯವವಾಗಿ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬೇಕು ಇದರಿಂದ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವ ದ್ರಾವಣ ಅಥವಾ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೂಲ ಅನಿಲವು ಕಂದಕದ ಕೆಳಭಾಗಕ್ಕೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ವೇರಿಯೇಬಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಇತರ ಅಸ್ಥಿರಗಳ ಮರು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಮರು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರತಿ ಹಂತದ ಉದ್ದೇಶವನ್ನು ಪೂರೈಸುವವರೆಗೆ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಪರಮಾಣು ಪದರ ಶೇಖರಣೆ (ALD) ಪದರಗಳಂತಹ ಏಕತಾನತೆಯ ಪದರಗಳು ತೆಳುವಾಗಿ ಮತ್ತು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಚ್ಚಣೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡಗಳ ಬಳಕೆಯತ್ತ ಸಾಗುತ್ತಿದೆ. ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಆಯಾಮವನ್ನು (CD) ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುವುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು. ಎಚ್ಚಣೆಯ ಕುರಿತಾದ ಮೇಲಿನ ಎರಡು ಲೇಖನಗಳು ಓದುಗರಿಗೆ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಉದ್ದೇಶ, ಮೇಲಿನ ಗುರಿಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಇರುವ ಅಡೆತಡೆಗಳು ಮತ್ತು ಅಂತಹ ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸೂಚಕಗಳ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.