Gravkirina şil a zû pêşveçûna pêvajoyên paqijkirin an jî axkirinê pêş xist. Îro, gravkirina hişk bi karanîna plazmayê bûye rêbaza sereke.pêvajoya gravurkirinêPlazma ji elektron, katyon û radîkalan pêk tê. Enerjiya ku li plazmayê tê sepandin dibe sedema veqetandina elektronên herî derve yên gaza çavkaniyê di rewşek bêalî de, bi vî awayî van elektronan vediguherîne katyonan.
Herwiha, atomên netemam di molekulan de dikarin bi sepandina enerjiyê ji bo çêkirina radîkalên elektrîkî-bêalî werin rakirin. Gravkirina hişk katyon û radîkalên ku plazmayê pêk tînin bikar tîne, ku katyon anîzotropîk in (ji bo gravkirinê di aliyekî diyarkirî de guncaw in) û radîkal îzotropîk in (ji bo gravkirinê di hemî aliyan de guncaw in). Hejmara radîkalan ji hejmara katyonan pir mezintir e. Di vê rewşê de, gravkirina hişk divê mîna gravkirina şil îzotropîk be.
Lêbelê, ew gravkirina anîzotropîk a gravkirina hişk e ku çerxên ultra-mînyaturîzekirî gengaz dike. Sedema vê yekê çi ye? Wekî din, leza gravkirina katyon û radîkalan pir hêdî ye. Ji ber vê kêmasiyê, em çawa dikarin rêbazên gravkirina plazmayê li hilberîna girseyî bicîh bînin?
1. Rêjeya Alîyê (A/R)
Wêne 1. Têgeha rêjeya aliyan û bandora pêşketina teknolojîk li ser wê
Rêjeya Aliyê rêjeya firehiya horizontî ber bi bilindahiya vertîkal ve ye (ango, bilindahî dabeşkirî li ser firehiyê). Çiqas pîvana krîtîk (CD) ya devreyê piçûktir be, nirxa rêjeya aliyê jî mezintir dibe. Ango, bi texmîna nirxa rêjeya aliyê 10 û firehiya 10nm, bilindahiya qulika ku di dema pêvajoya gravkirinê de hatiye kolandin divê 100nm be. Ji ber vê yekê, ji bo hilberên nifşê pêşerojê ku hewceyê ultra-mînyaturîzasyonê (2D) an densiteya bilind (3D) ne, nirxên rêjeya aliyê pir bilind hewce ne da ku piştrast bikin ku katyon dikarin di dema gravkirinê de derbasî fîlma binî bibin.
Ji bo ku teknolojiya ultra-mînyaturîzasyonê bi pîvanek krîtîk a kêmtir ji 10nm di hilberên 2D de were bidestxistin, divê nirxa rêjeya aliyê kapasîtorê ya bîra gihîştina rasthatî ya dînamîk (DRAM) li jor 100 were parastin. Bi heman awayî, bîra flash a NAND ya 3D jî ji bo danîna 256 tebeqe an jî zêdetir tebeqeyên danîna şaneyan nirxên rêjeya aliyê bilindtir hewce dike. Tewra ku şertên ji bo pêvajoyên din hewce ne jî werin bicîhanîn, hilberên pêwîst nayên hilberandin gerpêvajoya gravurkirinêne li gorî standardan e. Ji ber vê yekê teknolojiya gravurkirinê her ku diçe girîngtir dibe.
2. Pêşgotinek li ser gravkirina plazmayê
Wêne 2. Diyarkirina gaza çavkaniya plazmayê li gorî celebê fîlmê
Dema ku lûleyek vala tê bikaranîn, çiqas qûtra lûleyê tengtir be, ewqas hêsantir dibe ku şilek bikeve hundir, ku ev jî diyardeya kapîlar e. Lêbelê, heke qulikek (serê girtî) li devera vekirî were kolandin, têketina şilekê pir dijwar dibe. Ji ber vê yekê, ji ber ku mezinahiya krîtîk a devreyê di nîvê salên 1970-an de 3um heta 5um bû, hişk...gravurkirinhêdî hêdî şûna gravura şil wekî rêbaza sereke girtiye. Ango, her çend iyonîze be jî, hêsantir e ku meriv bikeve nav kunên kûr ji ber ku qebareya molekulek yekane ji ya molekulek çareseriya polîmer a organîk piçûktir e.
Di dema gravkirina plazmayê de, divê hundirê odeya pêvajoyê ya ku ji bo gravkirinê tê bikar anîn berî ku gaza çavkaniya plazmayê ya guncaw ji bo qata têkildar were derzîkirin, bigihêje rewşek valahiyê. Dema ku fîlmên oksîdê yên zexm têne gravkirin, divê gazên çavkaniya karbon-florîdê yên bihêztir werin bikar anîn. Ji bo fîlmên silîkon an metalê yên nisbeten qels, divê gazên çavkaniya plazmayê yên klorê werin bikar anîn.
Ji ber vê yekê, divê qata derî û qata îzolekirinê ya silîkon dîoksît (SiO2) ya bingehîn çawa werin xêzkirin?
Pêşî, ji bo qata derî, divê silîkon bi karanîna plazmayek li ser bingeha klorê (silîkon + klor) bi selektîvîteya gravkirina polîsilîkonê were rakirin. Ji bo qata îzolekirina jêrîn, divê fîlma silîkon dîoksît bi du gavan bi karanîna gaza çavkaniya plazmaya li ser bingeha karbon florîd (silîkon dîoksît + karbon tetrafluorîd) bi selektîvîteya gravkirinê û bandorkeriyeke xurttir were gravkirin.
3. Pêvajoya gravkirina îyonên reaktîf (RIE an gravkirina fîzîkokîmyayî)
Wêne 3. Awantajên gravkirina îyonên reaktîf (anîzotropî û rêjeya gravkirina bilind)
Plazma hem radîkalên azad ên îzotropîk û hem jî katyonên anîzotropîk dihewîne, ji ber vê yekê ew çawa gravkirina anîzotropîk pêk tîne?
Gravkirina plazmaya hişk bi giranî bi gravkirina îyonên reaktîf (RIE, Gravkirina Îyonên Reaktîf) an jî bi sepanên li ser vê rêbazê tê kirin. Bingeha rêbaza RIE ew e ku hêza girêdanê ya di navbera molekulên hedef ên di fîlmê de bi êrîşkirina qada gravkirinê bi katyonên anîzotropîk qels bike. Qada qelsbûyî ji hêla radîkalên azad ve tê mijandin, bi perçeyên ku qatê pêk tînin re têkel dibe, vediguhere gazê (tevliheviyek firar) û tê berdan.
Her çend radîkalên azad xwedî taybetmendiyên îzotropîk bin jî, molekulên ku rûyê jêrîn pêk tînin (ku hêza girêdana wan ji ber êrîşa katyonan qels dibe) ji dîwarên alî yên ku hêza girêdana wan xurt e hêsantir ji hêla radîkalên azad ve têne girtin û vediguherin pêkhateyên nû. Ji ber vê yekê, kolandina ber bi jêr ve dibe sereke. Perçeyên girtî bi radîkalên azad dibin gaz, ku di bin bandora valahiyê de ji rûyê têne derxistin û berdan.
Di vê demê de, katyonên ku bi çalakiya fîzîkî têne bidestxistin û radîkalên azad ên ku bi çalakiya kîmyewî têne bidestxistin ji bo gravkirina fîzîkî û kîmyewî têne hev kirin, û rêjeya gravkirinê (Rêjeya Gravkirinê, asta gravkirinê di demek diyarkirî de) li gorî rewşa gravkirina katyonîk an gravkirina radîkalên azad bi tena serê xwe 10 caran zêde dibe. Ev rêbaz ne tenê dikare rêjeya gravkirina gravkirina ber bi jêr ve anîzotropîk zêde bike, lê di heman demê de pirsgirêka bermayiyên polîmer piştî gravkirinê çareser bike. Ev rêbaz wekî gravkirina îyonên reaktîf (RIE) tê binavkirin. Kilîda serkeftina gravkirina RIE ew e ku gazek çavkaniya plazmayê ya guncaw ji bo gravkirina fîlmê were dîtin. Nîşe: Gravkirina plazmayê gravkirina RIE ye, û her du dikarin wekî heman têgeh werin hesibandin.
4. Rêjeya Etch û Indeksa Performansa Bingehîn
Wêne 4. Indeksa Performansa Etch a Bingehîn a bi Rêjeya Etch ve girêdayî
Rêjeya gravkirinê behsa kûrahiya fîlmê dike ku tê payîn ku di yek deqîqeyê de were bidestxistin. Ji ber vê yekê rêjeya gravkirinê li ser waferekê ji beş bo beş diguhere tê çi wateyê?
Ev tê vê wateyê ku kûrahiya gravkirinê li ser waferê ji beş bo beş diguhere. Ji ber vê sedemê, pir girîng e ku xala dawî (EOP) ku gravkirin divê lê raweste bi berçavgirtina rêjeya gravkirinê ya navînî û kûrahiya gravkirinê were destnîşankirin. Her çend EOP were destnîşankirin jî, hîn jî hin dever hene ku kûrahiya gravkirinê ji ya ku di destpêkê de hatibû plankirin kûrtir (zêde gravkirî) an jî kêm-gravkirî (kêm-gravkirî) ye. Lêbelê, di dema gravkirinê de gravkirina kêm zirarê dide ji gravkirina zêde. Ji ber ku di rewşa gravkirina kêm de, beşa kêm-gravkirî dê pêvajoyên paşîn ên wekî çandina îyonê asteng bike.
Di heman demê de, bijartîbûn (ku bi rêjeya gravkirinê tê pîvandin) nîşaneyek performansa sereke ya pêvajoya gravkirinê ye. Standarda pîvandinê li ser berawirdkirina rêjeya gravkirinê ya qata maskê (fîlma fotoresîst, fîlma oksîdê, fîlma nîtrîda silîkonê, hwd.) û qata hedef e. Ev tê vê wateyê ku bijartîbûn çiqas bilindtir be, qata hedef ewqas zûtir tê gravkirin. Asta mînîaturîzasyonê çiqas bilindtir be, hewcedariya bijartîbûnê ewqas bilindtir e da ku pê ewle bibe ku qalibên nazik dikarin bi rengek bêkêmasî werin pêşkêş kirin. Ji ber ku rêça gravkirinê rasterast e, bijartîbûna gravkirina katyonîk kêm e, lê bijartîbûna gravkirina radîkal bilind e, ku bijartîbûna RIE baştir dike.
5. Pêvajoya gravurkirinê
Wêne 5. Pêvajoya gravkirinê
Pêşî, wafer di firineke oksîdasyonê de tê danîn ku germahiya wê di navbera 800 û 1000℃ de ye, û dû re bi rêbazeke hişk fîlmek dîoksîda silîkonê (SiO2) bi taybetmendiyên îzolekirinê yên bilind li ser rûyê waferê tê çêkirin. Piştre, pêvajoya danînê tê destpêkirin da ku bi danîna buhara kîmyewî (CVD)/ danîna buhara fîzîkî (PVD) qatek silîkonê an qatek guhêzbar li ser fîlma oksîdê çêbibe. Ger qatek silîkonê çêbibe, heke pêwîst be pêvajoyek belavbûna nepakiyê dikare were kirin da ku guhêzbariyê zêde bike. Di dema pêvajoya belavbûna nepakiyê de, pir caran gelek nepakî dubare têne zêdekirin.
Di vê demê de, divê qata îzolekirinê û qata polîsîlîkonê ji bo gravurkirinê werin hev kirin. Pêşî, fotorezîstek tê bikar anîn. Piştre, maskek li ser fîlma fotorezîst tê danîn û bi rêya binavkirinê, şêwaza xwestî (ku bi çavê tazî nayê dîtin) li ser fîlma fotorezîst tê çapkirin. Dema ku xêza şêwazê bi pêşveçûnê ve tê eşkerekirin, fotorezîsta di devera hesas a fotozînê de tê rakirin. Piştre, wafera ku bi pêvajoya fotolîtografiyê ve hatî pêvajokirin ji bo gravurkirina hişk tê veguheztin pêvajoya gravurkirinê.
Gravkirina hişk bi giranî bi gravkirina îyonên reaktîf (RIE) tê kirin, ku gravkirin bi giranî bi guheztina gaza çavkaniyê ya guncaw ji bo her fîlimê tê dubarekirin. Hem gravkirina hişk û hem jî gravkirina şil armanc dikin ku rêjeya aliyan (nirxa A/R) ya gravkirinê zêde bikin. Wekî din, paqijkirina birêkûpêk hewce ye ku polîmera ku li binê qulikê kom bûye (valahiya ku ji hêla gravkirinê ve çêdibe) were rakirin. Xala girîng ev e ku hemî guherbar (wek materyal, gaza çavkaniyê, dem, form û rêz) divê bi organîkî werin sererast kirin da ku piştrast bikin ku çareseriya paqijkirinê an gaza çavkaniya plazmayê dikare ber bi binê xendekê ve biherike. Guhertinek piçûk di guherbarek de hewceyê ji nû ve hesabkirina guherbarên din dike, û ev pêvajoya ji nû ve hesabkirinê heya ku ew bigihîje armanca her qonaxê tê dubare kirin. Di demên dawî de, tebeqeyên monoatomîk ên wekî tebeqeyên danîna tebeqeya atomî (ALD) ziravtir û hişktir bûne. Ji ber vê yekê, teknolojiya gravkirinê ber bi karanîna germahî û zextên nizm ve diçe. Armanca pêvajoya gravkirinê ew e ku pîvana krîtîk (CD) kontrol bike da ku şablonên nazik çêbike û piştrast bike ku pirsgirêkên ku ji ber pêvajoya gravkirinê çêdibin, nemaze kêm-gravkirin û pirsgirêkên têkildarî rakirina bermayiyan, werin dûrxistin. Armanca herdu gotarên li jor ên li ser gravurkirinê ew e ku têgihîştinek li ser armanca pêvajoya gravurkirinê, astengiyên li pêşiya gihîştina armancên jorîn, û nîşaneyên performansê yên ku ji bo derbaskirina van astengiyan têne bikar anîn, bidin xwendevanan.
Dema weşandinê: Îlon-10-2024