【Процесс травления полупроводника】 Душа полупроводников учит процессу травления и практике инженеров по дефектным проблемам с 0 до 1 (CH5-CH6)

CH5 Типы и применение плазмы, принципы DryeTch

Типы плазмы

Классификация по режиму генерации

DC Plasma=Газ заряжается между анодом и катодом двух параллельных пластин для получения плазмы путем применения напряжения.

DC Plasma Heating=Вторичное электронное излучение.

Напряжение оболочки=катод: 2000 + vp / anode: vp.

Распыление или травление и другой процесс

Если один полюс является изолятором → изоляционный электрод заряжается для отмены напряжения разбивки → требуется напряжение переменного тока.

RF Plasma=Плазма генерируется с использованием радиочастотных (RF) свойств, которые периодически чередуются из положительных и отрицательных электродов (вызывая столкновения с газом). Для распыления или травления изоляторов.

По сравнению с плазмой постоянного тока, скорость ионизации в 10 ~ 100 раз быстрее.

Плазма может быть сгенерирована, даже если электрод не является проводником.

Когда электрическое поле образуется электродами между двумя параллельными пластинами, средняя (тип газа) и давление в полости являются важными переменными.

Классификация по источнику происхождения

RIE (реактивный ионный травление)=Источник плазмы с использованием двух параллельных электродов.

Пластин помещается на стороне радиочастотного напряжения → Rie Mode → образует отрицательное напряжение смещения DC → для достижения анизотропного травления.

Пластин помещается на заземляющий электрод → в режиме травления в плазме → достижение изотропного травления.

Merie=Модифицированная версия RIE, которая применяет магнитное поле к области плазмы → увеличивает вероятность образования ионов и получает высокую плазму плотности- для травления.

По сравнению с RIE, эффективность ионизации выше, и процесс может работать при низких давлениях.

HDP (плазма высокой плотности)=генерация плазмы и регуляция ионной энергии можно контролировать независимо.

Например: ECR, TCP, ICP, спиральная плазма.

Классифицируется как температура:

Холодная плазма=Используется в производстве полупроводников

Тепловая плазма=используется в металлической резки

Сухое травление=Химическое травление, вызванное свободными радикалами + физическое травление, вызванное ионами

Принцип

Газ, участвующий в химической связи, вводится в полость → РЧ -напряжение применяется для инициирования генерации плазмы

Газы, которые попадают в состояние плазмы, активируются в такие формы, как ионы, радикалы, электроны, атомы и т. Д.

Свободные радикалы запечатлены химической связью/ионами, лишены атомов физическим столкновением

Плазменное травление=Chemical + Physical ⇒ Rie

Остаточные газы, полученные во время процесса химической связи, сбрасываются снаружи вакуумным насосом

CH6 Понимание и требования сухого травления

Метод сухого травления

(3 → 2 → 1: химия, изотропия, высокое давление и низкая энергия / 1 → 2 → 3: Физика, анизотропия, низкое давление и высокая энергия)

1. Плазма травление

2. Реактивное ионное травление, RIE

3. Распыление травления

Факторы, влияющие на процесс сухого травления

1) Давление процесса=Низкое давление: физическое травление (травление распыления) / Высокое давление: химическое травление (травление плазмы) между низким давлением и высоким давлением: химическое вещество + физическое одновременное действие

РЧ мощность ＝ влияет на плотность плазмы → Чем выше мощность, тем выше скорость травления (быстрее)

Температура субстрата ＝ Чем выше температура, тем выше скорость травления (быстрее)

4. Процесс газ

5. Поток Gas ＝ Определяет время пребывания химических видов → Чем дольше время пребывания, тем выше скорость травления

Требования к процессу сухого травления

1. Коэффициент выбора маски/маски/пленки

2. Анизотропия

3. Высокая скорость травления (производительность) - травление Cu/PT проблематично → Cu использует процесс Damascene

4. Высокая однородность - его важность увеличивается по мере увеличения размера пластины

5. Повреждение - по мере увеличения интеграции устройства важность низкого ущерба в плазме увеличивается

6. Обширность - выход - поверхностная отрешенность пластины происходит во время травления, поэтому важно сохранить его в чистоте

7. Маска легко удалить/безопасно

Влияние соотношения углерода/фтора

Соотношение C/F связано с количеством полимера, генерируемого во время травления в плазме, а также также влияет на скорость травления.

Когда доля C увеличивается, генерируется ингибитор.

Инертные газы, такие как AR⁺, используются для удаления ингибирующего слоя на дне паттерна (травление ионной бомбардировки) из -за отсутствия химических реакций.

Слой ингибирования на боковой стенке удаляется с использованием O₂ или CF₄.

Снижение соотношения газов F/C увеличивает коэффициент отбора SIO₂ к Si.

Ингибирующий слой иногда преднамеренно вызывается для достижения анизотропного травления.

• Низкий F/C (высокое содержание C) → отложения (формируется) ингибирующий слой

• Добавление H₂ → для генерации HF, которое удаляет F, уменьшает отношение F/C и замедляет образование SIF₄, что приводит к снижению скорости травления

• »→ Улучшение коэффициента выбора SIO₂/SI

• Достаточное H₂ → из -за отсутствия достаточного O₂ на поверхности Si, Si не запечатлевается ⇒

0010-13264 5200 Tube Robot