Ny fandotoana mando tany am-boalohany dia nampiroborobo ny fivoaran'ny fanadiovana na ny fandoroana lavenona. Amin'izao fotoana izao, ny fandotoana maina mampiasa plasma dia lasa fomba fanao mahazatra.dingana fandokoanaNy plasma dia misy elektrôna, kationa ary radika. Ny angovo ampiharina amin'ny plasma dia mahatonga ny elektrôna ivelany indrindra amin'ny entona loharano ao amin'ny toetry ny tsy miandany ho esorina, ka manova ireo elektrôna ireo ho kationa.
Ankoatra izany, ireo atôma tsy lavorary ao amin'ny molekiola dia azo esorina amin'ny alàlan'ny fampiharana angovo mba hamoronana radika tsy miandany amin'ny herinaratra. Ny fanesorana maina dia mampiasa kationa sy radika izay mamorona ny plasma, izay ny kationa dia anisotropic (mety amin'ny fanesorana amin'ny lalana iray) ary ny radika dia isotropic (mety amin'ny fanesorana amin'ny lalana rehetra). Ny isan'ny radika dia betsaka lavitra noho ny isan'ny kationa. Amin'ity tranga ity, ny fanesorana maina dia tokony ho isotropic toy ny fanesorana lena.
Na izany aza, ny fanindronana anisotropika amin'ny fanindronana maina no ahafahana manao circuits ultra-miniatured. Inona no antony? Ankoatra izany, miadana be ny hafainganam-pandehan'ny fanindronana ny cation sy ny radicals. Koa ahoana no ahafahantsika mampihatra ny fomba fanindronana plasma amin'ny famokarana faobe eo anatrehan'io lesoka io?
1. Tahan'ny lafiny (A/R)
Sary 1. Ny foto-kevitry ny tahan'ny lafiny sy ny fiantraikan'ny fandrosoana ara-teknolojia eo amin'izany
Ny tahan'ny lafiny dia ny tahan'ny sakany mitsivalana amin'ny haavony mitsangana (izany hoe, ny haavony zaraina amin'ny sakany). Arakaraka ny maha kely ny refin'ny faritra (CD) no maha lehibe ny tahan'ny lafiny. Izany hoe, raha heverina fa 10 ny tahan'ny lafiny ary 10nm ny sakany, dia tokony ho 100nm ny haavon'ny lavaka nolavahana nandritra ny dingan'ny fanesorana. Noho izany, ho an'ny vokatra taranaka manaraka izay mitaky ultra-miniaturization (2D) na density avo (3D), dia ilaina ny tahan'ny lafiny avo dia avo mba hahazoana antoka fa afaka miditra ao amin'ny sarimihetsika ambany ny cation mandritra ny fanesorana.
Mba hahazoana teknolojia ultra-miniaturisation miaraka amin'ny refy manan-danja latsaky ny 10nm amin'ny vokatra 2D, ny sandan'ny aspect ratio capacitor an'ny dynamic random access memory (DRAM) dia tokony hotazonina ambonin'ny 100. Toy izany koa, ny fahatsiarovana flash 3D NAND dia mitaky sanda aspect ratio ambony kokoa mba hampiarahana sosona 256 na mihoatra amin'ny sosona cell stacking. Na dia feno aza ny fepetra takiana amin'ny dingana hafa, dia tsy azo vokarina ny vokatra ilaina raha toa kadingana fandokoanatsy mahafeno ny fenitra. Izany no mahatonga ny teknolojia fandokoana ho lasa zava-dehibe hatrany.
2. Topimaso momba ny fandokoana plasma
Sary 2. Famaritana ny entona loharanon'ny plasma araka ny karazana sarimihetsika
Rehefa ampiasaina ny fantsona poakaty, arakaraka ny maha-tery ny savaivon'ny fantsona no maha-mora kokoa ny fidiran'ny ranoka, izay antsoina hoe trangan-javatra kapilary. Na izany aza, raha misy lavaka (tendrony mihidy) ho lavahana eo amin'ny faritra miharihary, dia ho sarotra ny fidiran'ny ranoka. Noho izany, satria ny haben'ny circuit dia 3um hatramin'ny 5um tamin'ny tapaky ny taona 1970, dia...fandokoananisolo tsikelikely ny fandokoana lena ho toy ny mahazatra. Izany hoe, na dia ionized aza, dia mora kokoa ny miditra amin'ny lavaka lalina satria ny haben'ny molekiola tokana dia kely kokoa noho ny an'ny molekiola vahaolana polimera organika.
Mandritra ny fandokoana amin'ny plasma, ny ao anatin'ny efitrano fanodinana ampiasaina amin'ny fandokoana dia tokony amboarina ho banga alohan'ny hampidirana ny entona loharanon'ny plasma mifanaraka amin'ny sosona mifandraika amin'izany. Rehefa mandoko sarimihetsika oksida mivaingana, dia tokony hampiasaina ny entona loharano matanjaka kokoa mifototra amin'ny karbônina fluoride. Ho an'ny sarimihetsika silikônina na metaly malemy kokoa, dia tokony hampiasaina ny entona loharano plasma mifototra amin'ny klôro.
Koa ahoana àry no tokony hanoratana ny sosona vavahady sy ny sosona miaro amin'ny silikônina dioksida (SiO2) eo ambaniny?
Voalohany, ho an'ny sosona vavahady, tokony hesorina amin'ny alalan'ny plasma misy klôro (silikôna + klôro) misy safidy amin'ny fandokoana polisilikôna ny silikôna. Ho an'ny sosona ambany manasaraka, tokony hosokirina amin'ny dingana roa ny sarimihetsika silikôna dioksida amin'ny alalan'ny entona loharano plasma misy karbônina fluorida (silikôna dioksida + karbônina tetrafluoride) miaraka amin'ny safidy sy fahombiazana matanjaka kokoa amin'ny fandokoana.
3. Dingana fanodinana iôna mihetsika (fanesorana RIE na fizika sy simika)
Sary 3. Tombony azo avy amin'ny fanesorana iôna mihetsika (anisotropy sy tahan'ny fanesorana avo lenta)
Samy misy radika afaka isotropika sy kôtiona anisotropika ny plasma, koa ahoana no fomba fiasany amin'ny fanesorana anisotropika?
Ny fanesorana maina amin'ny plasma dia tanterahina indrindra amin'ny alàlan'ny fanesorana ion reactive (RIE, Reactive Ion Etching) na fampiharana mifototra amin'ity fomba ity. Ny fototry ny fomba RIE dia ny mampihena ny hery mifamatotra eo amin'ireo molekiola kendrena ao amin'ny sarimihetsika amin'ny alàlan'ny fanafihana ny faritra fanesorana amin'ny alàlan'ny cation anisotropic. Ny faritra malemy dia voarain'ny radika afaka, miaraka amin'ireo poti-javatra mandrafitra ny sosona, miova ho entona (singa mora miempo) ary avoaka.
Na dia manana toetra isotropika aza ireo radika afaka, ireo molekiola mandrafitra ny velarana ambany (izay mihena ny heriny mifamatotra noho ny fanafihan'ny kationa) dia mora voasambotry ny radika afaka ary miova ho singa vaovao noho ny rindrina ivelany manana hery mifamatotra matanjaka. Noho izany, ny fanesorana midina no lasa mahazatra. Ireo poti-javatra voasambotra dia lasa entona miaraka amin'ny radika afaka, izay esorina ary avoaka avy amin'ny velarana eo ambanin'ny fiasan'ny banga.
Amin'izao fotoana izao, ny kationa azo avy amin'ny fihetsika ara-batana sy ny radika afaka azo avy amin'ny fihetsika simika dia atambatra ho an'ny fandokoana ara-batana sy simika, ary ny tahan'ny fandokoana (Taham-pandokoana, ny haavon'ny fandokoana ao anatin'ny fe-potoana iray) dia mitombo in-10 raha oharina amin'ny fandokoana kationika na ny fandokoana radika afaka irery. Ity fomba ity dia tsy vitan'ny hoe mampitombo ny tahan'ny fandokoana amin'ny fandokoana anisotropic midina, fa mamaha ihany koa ny olan'ny sisa tavela amin'ny polymer aorian'ny fandokoana. Ity fomba ity dia antsoina hoe fandokoana ion reactive (RIE). Ny fanalahidin'ny fahombiazan'ny fandokoana RIE dia ny fitadiavana entona loharano plasma mety amin'ny fandokoana ny sarimihetsika. Fanamarihana: Ny fandokoana plasma dia fandokoana RIE, ary azo heverina ho hevitra iray ihany izy roa.
4. Ny tahan'ny fanindronana sy ny tondro fampisehoana fototra
Sary 4. Tondro Fahombiazan'ny Core Etch mifandraika amin'ny tahan'ny Etch
Ny tahan'ny fandotoana dia manondro ny halalin'ny sarimihetsika izay antenaina ho tratrarina ao anatin'ny iray minitra. Koa inona no dikan'ny hoe miovaova arakaraka ny ampahany amin'ny wafer iray ny tahan'ny fandotoana?
Midika izany fa miovaova arakaraka ny ampahany eo amin'ny wafer ny halaliny. Noho izany antony izany, dia tena zava-dehibe ny fametrahana ny teboka farany (EOP) izay tokony hijanonan'ny fandokoana amin'ny fiheverana ny tahan'ny fandokoana antonony sy ny halaliny. Na dia voafaritra aza ny EOP, dia mbola misy faritra sasany izay lalina kokoa (over-ected) na marivo kokoa (under-ected) noho ny nokasaina tany am-boalohany ny halaliny. Na izany aza, ny under-ecting dia miteraka fahasimbana bebe kokoa noho ny over-ecting mandritra ny fandokoana. Satria raha ny under-ecting, ny ampahany tsy dia voandoka dia hanakana ny dingana manaraka toy ny fametrahana ion.
Mandritra izany fotoana izany, ny fifantenana (refesina amin'ny tahan'ny fandokoana) dia mari-pamantarana lehibe amin'ny fahombiazan'ny fizotran'ny fandokoana. Ny fenitra fandrefesana dia mifototra amin'ny fampitahana ny tahan'ny fandokoana amin'ny sosona saron-tava (sarimihetsika photoresist, sarimihetsika oksida, sarimihetsika silicon nitride, sns.) sy ny sosona kendrena. Midika izany fa arakaraka ny maha-avo ny fifantenana no haingana kokoa ny fandokoana ny sosona kendrena. Arakaraka ny maha-avo ny haavon'ny miniaturization no maha-avo ny fepetra takiana amin'ny fifantenana mba hahazoana antoka fa azo aseho tsara ireo lamina madinika. Koa satria mahitsy ny lalana fandokoana, dia ambany ny fifantenana amin'ny fandokoana kationika, raha avo kosa ny fifantenana amin'ny fandokoana radikal, izay manatsara ny fifantenana amin'ny RIE.
5. Dingana fandokoana
Sary 5. Dingana fandokoana
Voalohany, apetraka ao anaty lafaoro oksidasiona ny wafer miaraka amin'ny mari-pana eo anelanelan'ny 800 sy 1000℃, ary avy eo dia amboarina eo amin'ny velaran'ny wafer amin'ny alàlan'ny fomba maina ny sarimihetsika silikônina dioksida (SiO2) manana toetra insulasiôna avo lenta. Manaraka izany, ampidirina ny dingana fametrahana mba hamoronana sosona silikônina na sosona mpitondra herinaratra eo amin'ny sarimihetsika oksida amin'ny alàlan'ny fametrahana etona simika (CVD)/fametrahana etona ara-batana (PVD). Raha misy sosona silikônina miforona, dia azo atao ny dingana fanaparitahana ny loto mba hampitomboana ny fitondrana herinaratra raha ilaina. Mandritra ny dingana fanaparitahana ny loto, dia matetika ampiana loto maromaro imbetsaka.
Amin'izao fotoana izao, tokony hampiarahina ny sosona manasaraka ny hazavana sy ny sosona polysilicon mba hanaovana ny sary sokitra. Voalohany, ampiasaina ny photoresist. Aorian'izay, apetraka eo amin'ny sarimihetsika photoresist ny saron-tava ary atao amin'ny alalan'ny fanitrihana ny hazavana lena mba hampidirana ny lamina irina (tsy hita maso) eo amin'ny sarimihetsika photoresist. Rehefa aseho amin'ny alalan'ny fampandrosoana ny endriky ny lamina, dia esorina ny photoresist ao amin'ny faritra photosensitive. Avy eo, ny wafer nokarakarain'ny dingana photolithography dia afindra amin'ny dingana etching mba hanaovana ny sary sokitra maina.
Ny fanesorana maina dia tanterahina amin'ny alalan'ny fanesorana ion reactive (RIE), izay averina amin'ny alalan'ny fanoloana ny entona loharano mety amin'ny sarimihetsika tsirairay. Ny fanesorana maina sy ny fanesorana lena dia samy mikendry ny hampitombo ny tahan'ny lafiny (sanda A/R) amin'ny fanesorana. Ankoatra izany, ilaina ny fanadiovana tsy tapaka mba hanesorana ny polymer miangona eo amin'ny faran'ny lavaka (ny elanelana niforona tamin'ny fanesorana). Ny zava-dehibe dia ny tokony hanitsiana ny fiovaovana rehetra (toy ny fitaovana, ny entona loharano, ny fotoana, ny endrika ary ny filaharana) mba hahazoana antoka fa afaka mikoriana midina any amin'ny faran'ny hady ny vahaolana fanadiovana na ny entona loharano plasma. Ny fiovana kely amin'ny fiovaovana dia mitaky ny fanisana indray ny fiovaovana hafa, ary averina io dingana fanisana io mandra-pahafeno ny tanjon'ny dingana tsirairay. Vao haingana, ny sosona monoatomika toy ny sosona fametrahana sosona atomika (ALD) dia niha-manify sy niha-mafy. Noho izany, ny teknolojia fanesorana dia miroso mankany amin'ny fampiasana mari-pana sy tsindry ambany. Ny dingana fanesorana dia mikendry ny hifehy ny refy mitsikera (CD) mba hamokarana lamina tsara ary hahazoana antoka fa voasoroka ny olana ateraky ny dingana fanesorana, indrindra ny fanesorana tsy ampy sy ny olana mifandraika amin'ny fanesorana ny sisa tavela. Ireo lahatsoratra roa etsy ambony momba ny fandokoana dia mikendry ny hanome fahatakarana ny tanjon'ny dingana fandokoana, ireo sakana amin'ny fanatrarana ireo tanjona etsy ambony, ary ireo mari-pamantarana ny fahombiazana ampiasaina handresena ireo sakana ireo.
Fotoana fandefasana: 10-Sep-2024