Prima corrosio humida progressionem processuum purgationis vel cineris promovit. Hodie, corrosio sicca plasma utens res vulgaris facta est.processus scalpendiPlasma constat ex electronibus, cationibus et radicalibus. Energia plasmati applicata efficit ut electrones extremi gasis fontis in statu neutro removeantur, ita hos electrones in cationes convertens.
Praeterea, atomi imperfecti in moleculis removeri possunt energia adhibita ad radicalia electrice neutra formanda. Corrosio sicca cationes et radicalia quae plasmam constituunt utitur, ubi cationes anisotropi sunt (ad corrosionem in certa directione apti) et radicalia isotropi sunt (ad corrosionem in omnibus directionibus apti). Numerus radicalium multo maior est quam numerus cationum. Hoc in casu, corrosio sicca sicut corrosio humida isotropica esse debet.
Attamen, ipsa corrosio anisotropica corrosionis siccae circuitus ultraminiaturizados fieri potest. Quaenam est huius rei causa? Praeterea, celeritas corrosionis cationum et radicalium lenta est. Quomodo igitur, hoc vitio adverso, methodos corrosionis plasmatis ad productionem magnam applicare possumus?
1. Proportio Aspectus (A/R)
Figura 1. Conceptus proportionis aspectus et effectus progressus technologici in eum.
Proportio Aspectus est proportio latitudinis horizontalis ad altitudinem verticalem (id est, altitudo divisa per latitudinem). Quo minor est dimensio critica (CD) circuiti, eo maior est valor rationis aspectus. Hoc est, si valorem rationis aspectus 10 et latitudinem 10 nm assumis, altitudo foraminis perforati per processum corrosionis 100 nm esse debet. Ergo, pro productis novae generationis quae ultra-miniaturisationem (2D) vel densitatem magnam (3D) requirunt, valores rationis aspectus altissimi requiruntur ut cationes pelliculam inferiorem per corrosionem penetrare possint.
Ad technologiam ultra-miniaturizationis cum dimensione critica minore quam 10nm in productis bidimensionalibus assequendam, valor proportionis dimensionum condensatoris memoriae dynamicae fortuitae accessus (DRAM) supra 100 conservandus est. Similiter, memoria fulgurans tridimensionalis NAND etiam valores proportionis dimensionum altiores requirit ad 256 vel plura strata cellularum accumulanda. Etiam si condiciones requisitae pro aliis processibus implentur, producta requisita produci non possunt si...processus scalpendinon est ad normam. Quam ob rem technologia corrosionis magis magisque magni momenti fit.
2. Conspectus corrosionis plasmaticae
Figura II. Determinatio gasis plasmatis secundum genus pelliculae
Cum tubus cavus adhibetur, quo angustior diameter tubi, eo facilius liquor ingredi potest, quod phaenomenon capillare appellatur. Attamen, si foramen (extremum clausum) in area exposita perforandum est, ingressus liquidi satis difficilis fit. Ergo, cum magnitudo critica circuitus 3µm ad 5µm medio decennio 1970 esset, siccus...scalpturapaulatim corrosionem humidam ut principalem materiam substituit. Hoc est, quamvis ionizata, facilius foramina profunda penetrat quia volumen unius moleculae minus est quam moleculae solutionis polymeri organici.
Dum plasma corroditur, interior camerae processus ad corrosionem adhibitae ad statum vacui adaptanda est antequam gas plasmatis fontis, strato pertinente idoneus, iniiciatur. Cum pelliculae oxidi solidi corroduntur, gases fontes validiores, fluorido carbonis fundati, adhiberi debent. Pro pelliculis siliconis vel metallicis relative debilioribus, gases fontes plasmatis chlorino fundati adhiberi debent.
Quomodo igitur stratum portae et subiacens stratum insulans dioxidi silicii (SiO2) corrodenda sunt?
Primum, pro strato portae, silicium removendum est plasma chlorino fundato (silicio + chloro) cum selectivitate corrosionis polysilici. Pro strato insulante inferiore, pellicula dioxidi silicii duobus gradibus corrosa est gase plasmatis fontis fluoridi carbonii fundato (dioxido silicii + tetrafluorido carbonii) cum selectivitate et efficacia corrosionis maiori.
3. Processus corrosionis ionum reactivarum (RIE vel corrosionis physicochemicae)
Figura 3. Commoda corrosionis ionum reactivarum (anisotropia et celeritas corrosionis alta)
Plasma continet et radicales liberos isotropos et cationes anisotropos, quomodo igitur corrosionem anisotropam perficit?
Corrosio sicca plasmatis praecipue per corrosionem ionum reactivarum (RIE, Reactive Ion Etching) vel applicationes in hac methodo fundatas perficitur. Nucleus methodi RIE est vim ligationis inter moleculas destinatas in pellicula debilitare, aream corrosionis aggrediendo cationibus anisotropicis. Area debilitata a radicalibus liberis absorbetur, cum particulis quae stratum constituunt coniungitur, in gas (compositum volatile) convertitur et liberatur.
Quamquam radicales liberi proprietates isotropicas habent, moleculae quae superficiem inferiorem constituunt (quarum vis ligandi impetu cationum debilitatur) facilius a radicalibus liberis capiuntur et in nova composita convertuntur quam parietes laterales cum valida vi ligandi. Ergo, corrosio descendens fit principalis cursus. Particulae captae fiunt gas cum radicalibus liberis, qui desorbentur et a superficie liberantur sub actione vacui.
Hoc tempore, cationes per actionem physicam obtentae et radicales liberi per actionem chemicam obtentae ad corrosionem physicam et chemicam coniunguntur, et celeritas corrosionis (Etch Rate, gradus corrosionis intra certum temporis spatium) decies augetur comparata cum casu corrosionis cationicae vel corrosionis radicalium liberorum solae. Haec methodus non solum celeritatem corrosionis corrosionis anisotropicae deorsum augere potest, sed etiam problema residui polymeri post corrosionem solvere. Haec methodus corrosio ionum reactivae (RIE) appellatur. Clavis successus corrosionis RIE est invenire gas fontis plasmatis idoneum ad corrosionem pelliculae. Nota: Corrosio plasmatis est corrosio RIE, et hae duae pro eadem notione considerari possunt.
4. Frequentia Corrosivae et Index Functionis Nuclei
Figura 4. Index Efficientiae Cordis Nuclearis ad Rationem Cordis pertinens.
Celeritas corrosionis ad altitudinem pelliculae refertur quae intra minutum unum attingi exspectatur. Quid igitur sibi vult quod celeritas corrosionis inter partes in una crusta variat?
Hoc significat profunditatem corrosionis inter partes in crusta variare. Quapropter, magni momenti est punctum finale (EOP) constituere ubi corrosio desinendum est, considerando mediam celeritatem corrosionis et profunditatem corrosionis. Etiam si EOP constitutum est, adhuc sunt aliquae areae ubi profunditas corrosionis altior (supercorrosa) vel minor (subcorrosa) est quam primo destinatum est. Attamen, subcorrosio plus damni quam supercorrosio durante corrosione infert. Quia in casu subcorrosionis, pars subcorrosa processus subsequentes, ut implantationem ionicam, impediet.
Interea, selectivitas (mensurata per celeritatem corrosionis) est index clavis perfunctionis processus corrosionis. Norma mensurae in comparatione celeritatis corrosionis strati personae tegminis (pelliculae photoresistentis, pelliculae oxidi, pelliculae silicii nitridi, etc.) et strati scopi fundatur. Hoc significat quo maior selectivitas, eo celerius stratum scopi corrosum esse. Quo altior gradus miniaturizationis, eo maior requisitio selectivitatis est ut formae tenues perfecte repraesentari possint. Cum directio corrosionis recta sit, selectivitas corrosionis cationicae humilis est, dum selectivitas corrosionis radicalis alta est, quae selectivitatem RIE auget.
5. Processus incisionis
Figura V. Processus incisionis
Primum, crustulum in fornacem oxidationis ponitur, temperatura inter 800 et 1000℃ servata, deinde pellicula dioxidi silicii (SiO2) cum proprietatibus insulationis altis in superficie crustuli methodo sicca formatur. Deinde, processus depositionis incipitur ut stratum silicii vel stratum conductivum in pellicula oxidi per depositionem vaporis chemici (CVD)/depositionem vaporis physici (PVD) formetur. Si stratum silicii formatur, processus diffusionis impuritatum fieri potest ut conductivitatem augeat si opus est. Per processum diffusionis impuritatum, impuritates multiplices saepe iterum atque iterum adduntur.
Hoc tempore, stratum insulans et stratum polysiliconis ad corrosionem coniungenda sunt. Primo, photoresistum adhibetur. Deinde, persona in pelliculam photoresisti ponitur et expositio humida per immersionem fit ut forma desiderata (oculo nudo invisibilis) in pellicula photoresisti imprimatur. Cum lineamenta formae per evolutionem revelantur, photoresistum in area photosensitiva removetur. Tum, crustulum per processum photolithographicum processum ad processum corrosionis ad corrosionem siccam transfertur.
Siccatio praecipue per corrosionem ionum reactivarum (RIE) perficitur, in qua corrosio repetitur praecipue per substitutionem gasis fontis apti cuique pelliculae. Tam corrosio sicca quam corrosio humida student augere rationem aspectus (valorem A/R) corrosionis. Praeterea, purgatio regularis requiritur ad removendum polymerum accumulatum in fundo foraminis (hiatus per corrosionem formatus). Magni momenti est ut omnes variabiles (ut materiae, gas fontis, tempus, forma et ordo) organice aptentur ut solutio purgationis vel gas fontis plasmatis ad fundum fossae fluere possit. Levis mutatio in variabili requirit recalculationem aliarum variabilium, et hic processus recalculationis repetitur donec propositum cuiusque stadii attingit. Nuper, strata monoatomica, ut strata depositionis strati atomici (ALD), tenuiora et duriora facta sunt. Ideo, technologia corrosionis ad usum temperaturarum et pressionum humilium progreditur. Processus corrosionis intendit dimensionem criticam (CD) moderari ut formas subtiles producat et ut problemata a processu corrosionis causata evitentur, praesertim subcorrosio et problemata ad remotionem residuorum pertinentia. Duo articuli supra de sculptura lectoribus intellegentiam praebere volunt de proposito processus sculpturae, impedimentis ad proposita supradicta assequenda, et indicibus perfunctionis ad talia impedimenta superanda adhibitis.
Tempus publicationis: X Septembris, MMXXIV