सुक्खा नक्काशी प्रक्रिया

सुख्खा नक्काशी प्रक्रिया सामान्यतया चार आधारभूत अवस्थाहरू समावेश गर्दछ: नक्काशी अघि, आंशिक नक्काशी, केवल नक्काशी, र ओभर एचिंग। मुख्य विशेषताहरू एचिंग दर, चयनशीलता, महत्वपूर्ण आयाम, एकरूपता, र अन्तिम बिन्दु पत्ता लगाउने हो।

 चित्र 1 नक्काशी गर्नु अघि

चित्र २ आंशिक नक्काशी

चित्र 3 केवल नक्काशी

चित्र 4 ओभर एचिंग

(1) नक्काशी दर: प्रति एकाइ समय हटाइएको ईच गरिएको सामग्रीको गहिराई वा मोटाई।

चित्र 5 नक्काशी दर रेखाचित्र

(२) चयनशीलता: विभिन्न नक्काशी सामग्रीको नक्काशी दरको अनुपात।

चित्र 6 चयनात्मक रेखाचित्र

(३) क्रिटिकल डाइमेन्सन: नक्काशी पूरा भएपछि एक विशेष क्षेत्रमा ढाँचाको आकार।

चित्र 7 महत्वपूर्ण आयाम रेखाचित्र

(४) एकरूपता: क्रिटिकल एचिङ डाइमेन्सन (CD) को एकरूपता मापन गर्न, सामान्यतया CD को पूर्ण नक्साद्वारा चित्रण गरिन्छ, सूत्र हो: U=(अधिकतम-न्यूनतम)/2*AVG।

चित्र 8 एकरूपता योजनाबद्ध रेखाचित्र

(5) अन्त्य बिन्दु पत्ता लगाउने: नक्काशी प्रक्रिया को समयमा, प्रकाश तीव्रता को परिवर्तन लगातार पत्ता लगाइन्छ। जब एक निश्चित प्रकाश तीव्रता बढ्छ वा उल्लेखनीय रूपमा घट्छ, फिल्म नक्काशी को एक निश्चित तह को पूरा चिन्ह लगाउन को लागी समाप्त हुन्छ।

चित्र 9 अन्तिम बिन्दु योजनाबद्ध रेखाचित्र

सुक्खा नक्काशीमा, ग्यास उच्च आवृत्ति (मुख्यतया 13.56 MHz वा 2.45 GHz) द्वारा उत्साहित हुन्छ। 1 देखि 100 Pa को दबाबमा, यसको मतलब मुक्त मार्ग धेरै मिलिमिटर देखि धेरै सेन्टिमिटर हुन्छ। त्यहाँ सुक्खा नक्काशी को तीन मुख्य प्रकार छन्:

•भौतिक सुख्खा नक्काशी: एक्सेलेरेटेड कणहरू शारीरिक रूपमा वेफर सतह लगाउँछन्

•रासायनिक सुख्खा नक्काशी: ग्यासले वेफर सतहसँग रासायनिक प्रतिक्रिया गर्दछ

•रासायनिक भौतिक सुख्खा नक्काशी: रासायनिक विशेषताहरु संग भौतिक नक्काशी प्रक्रिया

1. आयन बीम नक्काशी

आयन बीम नक्काशी (आयन बीम इचिङ) एक भौतिक सुख्खा प्रशोधन प्रक्रिया हो जसले सामग्रीको सतहलाई विकिरण गर्न लगभग 1 देखि 3 केभीको ऊर्जाको साथ उच्च-ऊर्जा आर्गन आयन बीम प्रयोग गर्दछ। आयन बीमको ऊर्जाले यसलाई प्रभाव पार्ने र सतहको सामग्रीलाई हटाउने कारण बनाउँछ। ऊर्ध्वाधर वा तिरछा घटना आयन बीम को मामला मा नक्काशी प्रक्रिया anisotropic छ। यद्यपि, यसको चयनशीलताको कमीले गर्दा, विभिन्न स्तरहरूमा सामग्रीहरू बीच कुनै स्पष्ट भिन्नता छैन। भ्याकुम पम्पद्वारा उत्पन्न ग्यासहरू र नक्काशी गरिएका सामग्रीहरू समाप्त हुन्छन्, तर प्रतिक्रिया उत्पादनहरू ग्यासहरू नभएकाले, कणहरू वेफर वा चेम्बरको पर्खालहरूमा जम्मा हुन्छन्।

कणहरूको गठन रोक्न, दोस्रो ग्यास च्याम्बरमा पेश गर्न सकिन्छ। यो ग्यासले आर्गन आयनहरूसँग प्रतिक्रिया गर्नेछ र भौतिक र रासायनिक नक्काशी प्रक्रियाको कारण हुनेछ। ग्यासको अंशले सतहको सामग्रीसँग प्रतिक्रिया गर्नेछ, तर यसले ग्यासयुक्त उप-उत्पादनहरू बनाउन पॉलिश कणहरूसँग पनि प्रतिक्रिया गर्नेछ। लगभग सबै प्रकारका सामग्रीहरू यस विधिद्वारा नक्काशी गर्न सकिन्छ। ठाडो विकिरणको कारण, ठाडो पर्खालहरूमा पहिरन धेरै सानो छ (उच्च एनिसोट्रोपी)। यद्यपि, यसको कम चयनशीलता र ढिलो नक्काशी दरको कारण, यो प्रक्रिया हालको अर्धचालक निर्माणमा विरलै प्रयोग गरिन्छ।

2. प्लाज्मा नक्काशी

प्लाज्मा नक्काशी एक निरपेक्ष रासायनिक नक्काशी प्रक्रिया हो, जसलाई केमिकल ड्राई इचिङ पनि भनिन्छ। यसको फाइदा यो हो कि यसले वेफर सतहमा आयन क्षति गर्दैन। नक्काशी ग्यासमा सक्रिय प्रजातिहरू सार्न स्वतन्त्र छन् र नक्काशी प्रक्रिया आइसोट्रोपिक भएकोले, यो विधि सम्पूर्ण फिल्म तह हटाउनको लागि उपयुक्त छ (उदाहरणका लागि, थर्मल अक्सीकरण पछि पछाडिको भाग सफा गर्ने)।

एक डाउनस्ट्रीम रिएक्टर सामान्यतया प्लाज्मा नक्काशी को लागी प्रयोग गरिने रिएक्टर को एक प्रकार हो। यस रिएक्टरमा, प्लाज्मा 2.45GHz को उच्च-फ्रिक्वेन्सी इलेक्ट्रिक फिल्डमा प्रभाव ionization द्वारा उत्पन्न हुन्छ र वेफरबाट अलग हुन्छ।

ग्याँस डिस्चार्ज क्षेत्रमा, प्रभाव र उत्तेजनाको कारण विभिन्न कणहरू उत्पन्न हुन्छन्, फ्री रेडिकलहरू सहित। फ्री रेडिकलहरू तटस्थ परमाणुहरू वा असंतृप्त इलेक्ट्रोनहरू भएका अणुहरू हुन्, त्यसैले तिनीहरू अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हुन्छन्। प्लाज्मा नक्काशी प्रक्रियामा, केहि तटस्थ ग्यासहरू, जस्तै टेट्राफ्लोरोमेथेन (CF4), प्रायः प्रयोग गरिन्छ, जुन ग्यास डिस्चार्ज क्षेत्रमा आयनीकरण वा विघटन द्वारा सक्रिय प्रजातिहरू उत्पन्न गर्न पेश गरिन्छ।

उदाहरण को लागी, CF4 ग्यास मा, यो ग्यास डिस्चार्ज क्षेत्र मा पेश गरिन्छ र फ्लोरिन रेडिकल (F) र कार्बन difluoride अणुहरु (CF2) मा विघटित हुन्छ। त्यसैगरी, फ्लोरिन (F) लाई अक्सिजन (O2) थपेर CF4 बाट विघटन गर्न सकिन्छ।

2 CF4 + O2 —> 2 COF2 + 2 F2

फ्लोरिन अणु ग्याँस निर्वहन क्षेत्रको ऊर्जा अन्तर्गत दुई स्वतन्त्र फ्लोरिन परमाणुहरूमा विभाजित हुन सक्छ, जसमध्ये प्रत्येक फ्लोरिन फ्री रेडिकल हो। प्रत्येक फ्लोरिन एटममा सात भ्यालेन्स इलेक्ट्रोनहरू छन् र एक अक्रिय ग्यासको इलेक्ट्रोनिक कन्फिगरेसन प्राप्त गर्न जान्छ, तिनीहरू सबै धेरै प्रतिक्रियाशील छन्। न्यूट्रल फ्लोरिन फ्री रेडिकलको अतिरिक्त, ग्यास डिस्चार्ज क्षेत्रमा CF+4, CF+3, CF+2, आदि जस्ता चार्ज गरिएका कणहरू हुनेछन्। पछि, यी सबै कणहरू र फ्री रेडिकलहरू सिरेमिक ट्युब मार्फत नक्काशी कक्षमा प्रस्तुत गरिन्छन्।

चार्ज गरिएका कणहरूलाई एक्स्ट्र्याक्सन ग्रेटिंग्सद्वारा अवरुद्ध गर्न सकिन्छ वा नक्काशी कक्षमा उनीहरूको व्यवहार नियन्त्रण गर्न तटस्थ अणुहरू गठन गर्ने प्रक्रियामा पुन: संयोजित गर्न सकिन्छ। फ्लोरिन फ्री रेडिकलहरू पनि आंशिक पुन: संयोजनबाट गुज्रनेछन्, तर अझै पनि नक्काशी कक्षमा प्रवेश गर्न पर्याप्त सक्रिय छन्, वेफर सतहमा रासायनिक प्रतिक्रिया र सामग्री स्ट्रिपिङको कारण। अन्य तटस्थ कणहरू नक्काशी प्रक्रियामा भाग लिँदैनन् र प्रतिक्रिया उत्पादनहरूसँगै खपत हुन्छन्।

प्लाज्मा नक्काशीमा नक्काशी गर्न सकिने पातलो फिल्महरूको उदाहरणहरू:

• सिलिकन: Si + 4F—> SiF4

• सिलिकन डाइअक्साइड: SiO2 + 4F—> SiF4 + O2

• सिलिकन नाइट्राइड: Si3N4 + 12F—> 3SiF4 + 2N2

3. प्रतिक्रियात्मक आयन एचिंग (RIE)

प्रतिक्रियात्मक आयन नक्काशी एक रासायनिक-भौतिक नक्काशी प्रक्रिया हो जसले धेरै सही रूपमा चयनशीलता, नक्काशी प्रोफाइल, नक्काशी दर, एकरूपता र पुनरावृत्ति नियन्त्रण गर्न सक्छ। यसले आइसोट्रोपिक र एनिसोट्रोपिक एचिंग प्रोफाइलहरू प्राप्त गर्न सक्छ र यसैले अर्धचालक निर्माणमा विभिन्न पातलो फिल्महरू निर्माण गर्नको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्रक्रियाहरू मध्ये एक हो।

RIE को समयमा, वेफर उच्च आवृत्ति इलेक्ट्रोड (HF इलेक्ट्रोड) मा राखिएको छ। प्रभाव ionization मार्फत, एक प्लाज्मा उत्पन्न हुन्छ जसमा मुक्त इलेक्ट्रोनहरू र सकारात्मक चार्ज आयनहरू अवस्थित छन्। यदि HF इलेक्ट्रोडमा सकारात्मक भोल्टेज लागू गरियो भने, मुक्त इलेक्ट्रोनहरू इलेक्ट्रोड सतहमा जम्मा हुन्छन् र तिनीहरूको इलेक्ट्रोन सम्बन्धको कारणले फेरि इलेक्ट्रोड छोड्न सक्दैनन्। त्यसकारण, इलेक्ट्रोडहरूलाई -1000V (बायस भोल्टेज) मा चार्ज गरिन्छ ताकि ढिलो आयनहरूले द्रुत रूपमा परिवर्तन हुने विद्युतीय क्षेत्रलाई नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको इलेक्ट्रोडमा पछ्याउन सक्दैन।

आयन इचिङ (RIE) को समयमा, यदि आयनहरूको औसत मुक्त मार्ग उच्च छ भने, तिनीहरूले लगभग सीधा दिशामा वेफर सतहमा हिर्काउँछन्। यसरी, द्रुत आयनहरूले सामग्रीलाई बाहिर निकाल्छन् र भौतिक नक्काशी मार्फत रासायनिक प्रतिक्रिया बनाउँछन्। पार्श्व साइडवालहरू प्रभावित नभएकोले, नक्काशी प्रोफाइल एनिसोट्रोपिक रहन्छ र सतहको पहिरन सानो हुन्छ। यद्यपि, चयनशीलता धेरै उच्च छैन किनभने भौतिक नक्काशी प्रक्रिया पनि हुन्छ। थप रूपमा, आयनहरूको प्रवेगले वेफर सतहमा क्षति पुर्‍याउँछ, जसलाई मर्मत गर्न थर्मल एनिलिङ आवश्यक पर्दछ।

नक्काशी प्रक्रियाको रासायनिक भाग सतहसँग प्रतिक्रिया गर्ने फ्री रेडिकलहरू र आयनहरूले भौतिक रूपमा सामग्रीलाई हिर्काएर पूरा गरिन्छ ताकि यो वेफर वा चेम्बरको पर्खालहरूमा पुन: जम्मा नहोस्, आयन बीम इचिंग जस्ता रिडिपोजिसन घटनाबाट बच्न। इचिङ च्याम्बरमा ग्यासको दबाब बढाउँदा, आयनहरूको औसत मुक्त मार्ग कम हुन्छ, जसले आयनहरू र ग्यास अणुहरू बीचको टक्करको संख्या बढाउँछ, र आयनहरू धेरै फरक दिशाहरूमा छरिएका हुन्छन्। यसले कम दिशात्मक नक्काशीमा परिणाम दिन्छ, नक्काशी प्रक्रियालाई थप रासायनिक बनाउँछ।

एनिसोट्रोपिक इच प्रोफाइलहरू सिलिकन इचिङको क्रममा साइडवालहरूलाई निष्क्रिय गरेर प्राप्त गरिन्छ। अक्सिजनलाई नक्काशी कक्षमा प्रस्तुत गरिन्छ, जहाँ यसले सिलिकन डाइअक्साइड बनाउनको लागि नक्काशी गरिएको सिलिकनसँग प्रतिक्रिया गर्दछ, जुन ठाडो साइडवालहरूमा जम्मा हुन्छ। आयन बमबारीका कारण, तेर्सो क्षेत्रहरूमा अक्साइड तह हटाइएको छ, जसले पार्श्व नक्काशी प्रक्रिया जारी राख्न अनुमति दिन्छ। यो विधिले नक्काशी प्रोफाइलको आकार र साइडवालहरूको खडापन नियन्त्रण गर्न सक्छ।

ईच दर दबाब, HF जेनेरेटर पावर, प्रक्रिया ग्यास, वास्तविक ग्यास प्रवाह दर र वेफर तापमान जस्ता कारकहरु द्वारा प्रभावित हुन्छ, र यसको भिन्नता दायरा 15% भन्दा कम राखिएको छ। एनिसोट्रोपी बढ्दो HF पावर, घट्दो दबाब र कम तापमान संग बढ्छ। नक्काशी प्रक्रियाको एकरूपता ग्यास, इलेक्ट्रोड स्पेसिङ र इलेक्ट्रोड सामग्री द्वारा निर्धारण गरिन्छ। यदि इलेक्ट्रोड दूरी धेरै सानो छ भने, प्लाज्मा समान रूपमा फैलाउन सकिँदैन, परिणामस्वरूप गैर-एकरूपता हुन्छ। इलेक्ट्रोड दूरी बढाउँदा नक्काशी दर कम हुन्छ किनभने प्लाज्मा ठूलो मात्रामा वितरित हुन्छ। कार्बन मनपर्ने इलेक्ट्रोड सामग्री हो किनभने यसले एक समान तनावपूर्ण प्लाज्मा उत्पादन गर्दछ ताकि वेफरको किनारा वेफरको केन्द्रको रूपमा प्रभावित हुन्छ।

प्रक्रिया ग्यासले चयनशीलता र नक्काशी दरमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। सिलिकन र सिलिकन यौगिकहरूको लागि, फ्लोरिन र क्लोरीन मुख्यतया नक्काशी हासिल गर्न प्रयोग गरिन्छ। उपयुक्त ग्याँस चयन, ग्यास प्रवाह र दबाब समायोजन, र प्रक्रिया मा तापमान र शक्ति जस्ता अन्य मापदण्डहरू नियन्त्रण गर्न वांछित नक्काशी दर, चयनशीलता, र एकरूपता प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ। यी प्यारामिटरहरूको अनुकूलन सामान्यतया विभिन्न अनुप्रयोगहरू र सामग्रीहरूको लागि समायोजन गरिन्छ।

नक्काशी प्रक्रिया एक ग्यास, ग्यास मिश्रण, वा निश्चित प्रक्रिया प्यारामिटरहरूमा सीमित छैन। उदाहरणका लागि, पोलिसिलिकनमा रहेको नेटिभ अक्साइडलाई पहिले उच्च इच दर र कम चयनशीलताको साथ हटाउन सकिन्छ, जबकि पोलिसिलिकनलाई अन्तर्निहित तहहरूको सापेक्ष उच्च चयनशीलताको साथ पछि नक्काशी गर्न सकिन्छ।

————————————————————————————————————————————————— ———————————

सेमिसेरा प्रदान गर्न सक्छग्रेफाइट भागहरू, नरम/कठोर महसुस भयो, सिलिकन कार्बाइड पार्ट्स,CVD सिलिकन कार्बाइड पार्ट्स, रSiC/TaC लेपित भागहरू 30 दिन भित्र।

यदि तपाइँ माथिको अर्धचालक उत्पादनहरूमा रुचि राख्नुहुन्छ भने,कृपया हामीलाई पहिलो पटक सम्पर्क गर्न नहिचकिचाउनुहोस्.

टेलिफोन: +८६-१३३७३८८९६८३

व्हाट्सएप:+८६-१५९५७८७८१३४

Email: sales01@semi-cera.com