ដំណើរការ etching ស្ងួតជាធម្មតាមានរដ្ឋមូលដ្ឋានចំនួនបួន: មុនពេល etching, etching ផ្នែក, គ្រាន់តែ etching និង over etching ។ លក្ខណៈសំខាន់គឺអត្រា etching ការជ្រើសរើស វិមាត្រសំខាន់ ឯកសណ្ឋាន និងការរកឃើញចំណុចបញ្ចប់។
រូបភាពទី 1 មុនពេលឆ្លាក់
រូបភាពទី 2 ការឆ្លាក់ដោយផ្នែក
រូបភាពទី 3 គ្រាន់តែឆ្លាក់
រូបភាពទី 4 ជាង etching
(1) អត្រានៃការឆ្លាក់៖ ជម្រៅ ឬកម្រាស់នៃសម្ភារៈដែលឆ្លាក់ចេញក្នុងមួយឯកតាពេល។
រូបភាពទី 5 ដ្យាក្រាមអត្រាការឆ្លាក់
(2) ការជ្រើសរើស: សមាមាត្រនៃអត្រានៃការ etching នៃសមា្ភារៈ etching ផ្សេងគ្នា។
រូបភាពទី 6 ដ្យាក្រាមជ្រើសរើស
(3) វិមាត្រសំខាន់: ទំហំនៃលំនាំនៅក្នុងតំបន់ជាក់លាក់មួយបន្ទាប់ពីការ etching ត្រូវបានបញ្ចប់។
រូបភាពទី 7 ដ្យាក្រាមវិមាត្រសំខាន់
(4) ឯកសណ្ឋាន៖ ដើម្បីវាស់ស្ទង់ឯកសណ្ឋាននៃវិមាត្រឆ្លាក់សំខាន់ៗ (ស៊ីឌី) ជាទូទៅកំណត់លក្ខណៈដោយផែនទីពេញលេញនៃស៊ីឌី រូបមន្តគឺ៖ U=(អតិបរមា-Min)/2*AVG។
រូបភាពទី 8 ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍ឯកសណ្ឋាន
(5) ការរកឃើញចំណុចបញ្ចប់៖ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការឆ្លាក់ ការផ្លាស់ប្តូរនៃពន្លឺត្រូវបានរកឃើញជានិច្ច។ នៅពេលដែលអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺជាក់លាក់មួយកើនឡើង ឬធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំង ការឆ្លាក់ត្រូវបានបញ្ចប់ដើម្បីសម្គាល់ការបញ្ចប់នៃស្រទាប់ជាក់លាក់នៃការឆ្លាក់ខ្សែភាពយន្ត។
រូបភាពទី 9 ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍ចំណុចបញ្ចប់
នៅក្នុងការ etching ស្ងួត ឧស្ម័នត្រូវបានរំភើបដោយប្រេកង់ខ្ពស់ (ជាចម្បង 13.56 MHz ឬ 2.45 GHz) ។ នៅសម្ពាធពី 1 ទៅ 100 Pa ផ្លូវទំនេរជាមធ្យមរបស់វាគឺពីរាប់មិល្លីម៉ែត្រទៅច្រើនសង់ទីម៉ែត្រ។ មានបីប្រភេទចម្បងនៃការ etching ស្ងួត:
•ការឆ្លាក់រូបរាងកាយស្ងួត៖ ភាគល្អិតដែលបានពន្លឿននឹងពាក់លើផ្ទៃ wafer
•ការឆ្លាក់គីមីស្ងួត៖ ឧស្ម័នមានប្រតិកម្មគីមីជាមួយនឹងផ្ទៃ wafer
•ការឆ្លាក់រូបរាងកាយស្ងួតគីមី៖ ដំណើរការឆ្លាក់រូបរាងកាយជាមួយនឹងលក្ខណៈគីមី
1. ការឆ្លាក់ធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង
ការឆ្លាក់ធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង (Ion Beam Etching) គឺជាដំណើរការកែច្នៃស្ងួតរាងកាយដែលប្រើធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង argon ថាមពលខ្ពស់ដែលមានថាមពលប្រហែល 1 ទៅ 3 keV ដើម្បី irradiate ផ្ទៃសម្ភារៈ។ ថាមពលនៃធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងបណ្តាលឱ្យវាប៉ះនិងយកសម្ភារៈផ្ទៃ។ ដំណើរការ etching គឺ anisotropic ក្នុងករណីនៃធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងឧបទ្ទវហេតុបញ្ឈរឬ oblique ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយដោយសារតែកង្វះនៃការជ្រើសរើសរបស់វាមិនមានភាពខុសគ្នាច្បាស់លាស់រវាងសម្ភារៈនៅកម្រិតផ្សេងៗគ្នាទេ។ ឧស្ម័នដែលបានបង្កើត និងវត្ថុធាតុឆ្លាក់ត្រូវអស់ដោយម៉ាស៊ីនបូមធូលី ប៉ុន្តែដោយសារផលិតផលប្រតិកម្មមិនមែនជាឧស្ម័ន ភាគល្អិតត្រូវដាក់នៅលើជញ្ជាំង wafer ឬ chamber ។
ដើម្បីបងា្ករការបង្កើតភាគល្អិតឧស្ម័នទីពីរអាចត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះ។ ឧស្ម័ននេះនឹងមានប្រតិកម្មជាមួយអ៊ីយ៉ុង argon ហើយបង្កឱ្យមានដំណើរការឆ្លាក់រូបធាតុ និងគីមី។ ផ្នែកមួយនៃឧស្ម័ននឹងមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងសម្ភារៈលើផ្ទៃ ប៉ុន្តែវាក៏នឹងមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងភាគល្អិតប៉ូលាដើម្បីបង្កើតជាអនុផលនៃឧស្ម័ន។ សម្ភារៈស្ទើរតែគ្រប់ប្រភេទអាចត្រូវបានឆ្លាក់ដោយវិធីសាស្ត្រនេះ។ ដោយសារតែវិទ្យុសកម្មបញ្ឈរការពាក់នៅលើជញ្ជាំងបញ្ឈរគឺតូចណាស់ (anisotropy ខ្ពស់) ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែការជ្រើសរើសទាប និងអត្រា etching យឺត ដំណើរការនេះកម្រត្រូវបានប្រើនៅក្នុងការផលិត semiconductor បច្ចុប្បន្នណាស់។
2. ការឆ្លាក់ប្លាស្មា
ការ etching ប្លាស្មាគឺជាដំណើរការ etching គីមីដាច់ខាត ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា etching ស្ងួតគីមី។ អត្ថប្រយោជន៍របស់វាគឺថាវាមិនធ្វើឱ្យខូចអ៊ីយ៉ុងទៅលើផ្ទៃ wafer ។ ដោយសារប្រភេទសត្វសកម្មនៅក្នុងឧស្ម័ន etching គឺអាចផ្លាស់ទីដោយសេរី ហើយដំណើរការ etching គឺ isotropic វិធីសាស្ត្រនេះគឺសមរម្យសម្រាប់ការយកស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តទាំងមូលចេញ (ឧទាហរណ៍ ការសម្អាតផ្នែកខាងក្រោយបន្ទាប់ពីការកត់សុីកម្ដៅ)។
រ៉េអាក់ទ័រចុះក្រោម គឺជាប្រភេទរ៉េអាក់ទ័រដែលប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការឆ្លាក់ប្លាស្មា។ នៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនេះ ប្លាស្មាត្រូវបានបង្កើតដោយអ៊ីយ៉ូដ ផលប៉ះពាល់នៅក្នុងវាលអគ្គីសនីដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ 2.45GHz និងបំបែកចេញពី wafer ។
នៅក្នុងតំបន់បញ្ចេញឧស្ម័ន ភាគល្អិតផ្សេងៗត្រូវបានបង្កើតដោយសារផលប៉ះពាល់ និងការរំភើប រួមទាំងរ៉ាឌីកាល់សេរី។ រ៉ាឌីកាល់សេរីគឺជាអាតូម ឬម៉ូលេគុលអព្យាក្រឹតដែលមានអេឡិចត្រុងមិនឆ្អែត ដូច្នេះពួកវាមានប្រតិកម្មខ្លាំង។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការ etching ប្លាស្មា ឧស្ម័នអព្យាក្រឹតមួយចំនួនដូចជា tetrafluoromethane (CF4) ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ ដែលត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងកន្លែងបញ្ចេញឧស្ម័នដើម្បីបង្កើតប្រភេទសត្វសកម្មដោយការបំប្លែងអ៊ីយ៉ូដ ឬ decomposition ។
ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងឧស្ម័ន CF4 វាត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងកន្លែងបញ្ចេញឧស្ម័ន ហើយបំបែកទៅជារ៉ាឌីកាល់ហ្វ្លុយអូរីន (F) និងម៉ូលេគុលកាបូនឌីហ្វ្លុយអូរី (CF2)។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរ fluorine (F) អាចត្រូវបាន decomposed ពី CF4 ដោយបន្ថែមអុកស៊ីសែន (O2) ។
2 CF4 + O2 —> 2 COF2 + 2 F2
ម៉ូលេគុល fluorine អាចបំបែកទៅជាអាតូម fluorine ឯករាជ្យពីរនៅក្រោមថាមពលនៃតំបន់បញ្ចេញឧស្ម័ន ដែលនីមួយៗជារ៉ាឌីកាល់សេរី fluorine ។ ដោយសារអាតូម fluorine នីមួយៗមានអេឡិចត្រុង valence ប្រាំពីរ ហើយមានទំនោរក្នុងការសម្រេចបាននូវការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃឧស្ម័នអសកម្ម ពួកវាទាំងអស់សុទ្ធតែមានប្រតិកម្មខ្លាំង។ បន្ថែមពីលើរ៉ាឌីកាល់សេរី ហ្វ្លុយអូរីន អព្យាក្រឹត នឹងមានភាគល្អិតគិតថ្លៃដូចជា CF+4, CF+3, CF+2 ជាដើម នៅក្នុងតំបន់បញ្ចេញឧស្ម័ន។ បនា្ទាប់មក ភាគល្អិត និងរ៉ាឌីកាល់សេរីទាំងអស់នេះត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះ etching តាមរយៈបំពង់សេរ៉ាមិច។
ភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់អាចត្រូវបានរារាំងដោយការស្រង់ចេញ ឬរួមបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញនៅក្នុងដំណើរការនៃការបង្កើតម៉ូលេគុលអព្យាក្រឹត ដើម្បីគ្រប់គ្រងឥរិយាបថរបស់ពួកគេនៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះ etching ។ រ៉ាឌីកាល់សេរី ហ្វ្លុយអូរីន ក៏នឹងឆ្លងកាត់ការផ្សំឡើងវិញដោយផ្នែកផងដែរ ប៉ុន្តែនៅតែមានសកម្មភាពគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការចូលទៅក្នុងបន្ទប់ etching ប្រតិកម្មគីមីលើផ្ទៃ wafer និងបណ្តាលឱ្យមានការច្រូតសម្ភារៈ។ ភាគល្អិតអព្យាក្រឹតផ្សេងទៀតមិនចូលរួមក្នុងដំណើរការ etching និងត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាមួយនឹងផលិតផលប្រតិកម្ម។
ឧទាហរណ៏នៃខ្សែភាពយន្តស្តើងដែលអាចត្រូវបានឆ្លាក់នៅក្នុងប្លាស្មា etching:
• ស៊ីលីកុន៖ Si + 4F—> SiF4
• ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត៖ SiO2 + 4F—> SiF4 + O2
• ស៊ីលីកុននីតៈ Si3N4 + 12F—> 3SiF4 + 2N2
3. ការឆ្លាក់អ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្ម (RIE)
Reactive ion etching គឺជាដំណើរការ etching គីមី-រូបវិទ្យា ដែលអាចគ្រប់គ្រងការជ្រើសរើស ទម្រង់ etching យ៉ាងត្រឹមត្រូវ អត្រា etching ឯកសណ្ឋាន និងអាចធ្វើម្តងទៀតបាន។ វាអាចសម្រេចបាននូវទម្រង់ etching isotropic និង anisotropic ហើយដូច្នេះគឺជាដំណើរការដ៏សំខាន់បំផុតមួយសម្រាប់ការកសាងខ្សែភាពយន្តស្តើងផ្សេងៗនៅក្នុងការផលិត semiconductor ។
ក្នុងអំឡុងពេល RIE, wafer ត្រូវបានដាក់នៅលើអេឡិចត្រូតប្រេកង់ខ្ពស់ (អេឡិចត្រូត HF) ។ តាមរយៈការប៉ះពាល់អ៊ីយ៉ូដ ប្លាស្មាមួយត្រូវបានបង្កើត ដែលអេឡិចត្រុងសេរី និងអ៊ីយ៉ុងសាកវិជ្ជមានមាន។ ប្រសិនបើវ៉ុលវិជ្ជមានត្រូវបានអនុវត្តទៅលើអេឡិចត្រូត HF នោះអេឡិចត្រុងសេរីកកកុញលើផ្ទៃអេឡិចត្រូត ហើយមិនអាចចាកចេញពីអេឡិចត្រូតម្តងទៀតបានទេ ដោយសារភាពជាប់គ្នានៃអេឡិចត្រុងរបស់វា។ ដូច្នេះអេឡិចត្រូតត្រូវបានគិតថ្លៃទៅ -1000V (វ៉ុលលំអៀង) ដូច្នេះអ៊ីយ៉ុងយឺតមិនអាចធ្វើតាមវាលអគ្គិសនីដែលផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងឆាប់រហ័សទៅអេឡិចត្រូតដែលគិតថ្លៃអវិជ្ជមាន។
កំឡុងពេលការឆ្លាក់អ៊ីយ៉ុង (RIE) ប្រសិនបើផ្លូវទំនេរមធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងខ្ពស់ ពួកវាប៉ះលើផ្ទៃ wafer ក្នុងទិសដៅស្ទើរតែកាត់កែង។ តាមរបៀបនេះ អ៊ីយ៉ុងដែលពន្លឿនបានគោះវត្ថុធាតុ ហើយបង្កើតជាប្រតិកម្មគីមីតាមរយៈការឆ្លាក់រូបរាងកាយ។ ដោយសារជញ្ជាំងចំហៀងមិនត្រូវបានប៉ះពាល់ ទម្រង់ etch នៅតែមាន anisotropic ហើយការពាក់លើផ្ទៃគឺតូច។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការជ្រើសរើសមិនខ្ពស់ខ្លាំងទេ ព្រោះដំណើរការឆ្លាក់រូបរាងកាយក៏កើតឡើងដែរ។ លើសពីនេះទៀតការបង្កើនល្បឿននៃអ៊ីយ៉ុងបណ្តាលឱ្យខូចខាតដល់ផ្ទៃ wafer ដែលតម្រូវឱ្យមានកំដៅ annealing ដើម្បីជួសជុល។
ផ្នែកគីមីនៃដំណើរការ etching ត្រូវបានបញ្ចប់ដោយរ៉ាឌីកាល់សេរី ប្រតិកម្មជាមួយផ្ទៃ ហើយអ៊ីយ៉ុងវាយលុកវត្ថុធាតុ ដូច្នេះហើយវាមិនដាក់ប្រាក់ឡើងវិញនៅលើ wafer ឬជញ្ជាំងអង្គជំនុំជម្រះឡើយ ជៀសវាងបាតុភូតផ្លាស់ប្តូរឡើងវិញ ដូចជាការឆ្លាក់ធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង។ នៅពេលដែលបង្កើនសម្ពាធឧស្ម័ននៅក្នុងបន្ទប់ etching នោះ ផ្លូវទំនេរមធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានកាត់បន្ថយ ដែលបង្កើនចំនួននៃការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងអ៊ីយ៉ុង និងម៉ូលេគុលឧស្ម័ន ហើយអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយក្នុងទិសដៅផ្សេងៗគ្នា។ នេះបណ្តាលឱ្យមានការឆ្កូតតាមទិសដៅតិច ធ្វើឱ្យដំណើរការឆ្លាក់មានជាតិគីមីច្រើន។
ទម្រង់ការឆ្លាក់ Anisotropic ត្រូវបានសម្រេចដោយការឆ្លងកាត់ជញ្ជាំងចំហៀងកំឡុងពេលឆ្លាក់ស៊ីលីកុន។ អុកស៊ីហ្សែនត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះដែលវាមានប្រតិកម្មជាមួយស៊ីលីកុនដែលបានឆ្លាក់បង្កើតជាស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត ដែលត្រូវបានដាក់នៅលើជញ្ជាំងបញ្ឈរ។ ដោយសារតែការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុង ស្រទាប់អុកស៊ីតនៅលើតំបន់ផ្ដេកត្រូវបានដកចេញ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យដំណើរការ etching នៅពេលក្រោយបន្ត។ វិធីសាស្រ្តនេះអាចគ្រប់គ្រងរូបរាងនៃទម្រង់ etch និងភាពចោតនៃ sidewalls ។
អត្រា etch ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយកត្តាដូចជាសម្ពាធ ថាមពលម៉ាស៊ីន HF ឧស្ម័នដំណើរការ អត្រាលំហូរឧស្ម័នពិតប្រាកដ និងសីតុណ្ហភាព wafer ហើយជួរបំរែបំរួលរបស់វាត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្រោម 15% ។ Anisotropy កើនឡើងជាមួយនឹងការបង្កើនថាមពល HF ការថយចុះសម្ពាធនិងការថយចុះសីតុណ្ហភាព។ ឯកសណ្ឋាននៃដំណើរការ etching ត្រូវបានកំណត់ដោយឧស្ម័ន គម្លាតអេឡិចត្រូត និងសម្ភារៈអេឡិចត្រូត។ ប្រសិនបើចម្ងាយអេឡិចត្រូតតូចពេក ប្លាស្មាមិនអាចបំបែកបានស្មើៗគ្នា ដែលនាំឱ្យមានភាពមិនស្មើគ្នា។ ការបង្កើនចម្ងាយអេឡិចត្រូតកាត់បន្ថយអត្រា etching ដោយសារតែប្លាស្មាត្រូវបានចែកចាយក្នុងបរិមាណធំជាង។ កាបូនគឺជាវត្ថុធាតុអេឡិចត្រូតដែលពេញចិត្តព្រោះវាបង្កើតប្លាស្មាដែលមានភាពតានតឹងដូចគ្នា ដូច្នេះគែមរបស់ wafer ត្រូវបានប៉ះពាល់តាមរបៀបដូចគ្នានឹងកណ្តាលនៃ wafer ដែរ។
ឧស្ម័នដំណើរការដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការជ្រើសរើស និងអត្រានៃការឆ្លាក់។ សម្រាប់សមាសធាតុស៊ីលីកុន និងស៊ីលីកុន ហ្វ្លុយអូរីន និងក្លរីន ត្រូវបានប្រើជាចម្បងដើម្បីសម្រេចបាននូវការឆ្លាក់។ ការជ្រើសរើសឧស្ម័នដែលសមស្រប ការកែតម្រូវលំហូរឧស្ម័ន និងសម្ពាធ និងការគ្រប់គ្រងប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀតដូចជាសីតុណ្ហភាព និងថាមពលនៅក្នុងដំណើរការអាចសម្រេចបាននូវអត្រា etch ដែលចង់បាន ការជ្រើសរើស និងឯកសណ្ឋាន។ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះជាធម្មតាត្រូវបានកែតម្រូវសម្រាប់កម្មវិធី និងសម្ភារៈផ្សេងៗ។
ដំណើរការ etching មិនត្រូវបានកំណត់ចំពោះឧស្ម័នមួយ ល្បាយឧស្ម័ន ឬប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការថេរទេ។ ឧទាហរណ៍ អុកស៊ីដដើមនៅលើប៉ូលីស៊ីលីកុនអាចត្រូវបានយកចេញមុនគេជាមួយនឹងអត្រាឆ្លាក់ខ្ពស់ និងការជ្រើសរើសទាប ខណៈពេលដែលប៉ូលីស៊ីលីកុនអាចត្រូវបានឆ្លាក់នៅពេលក្រោយជាមួយនឹងជម្រើសខ្ពស់ជាងទាក់ទងទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម។
———————————————————————————————————————————————————— ————————————
Semicera អាចផ្តល់ឱ្យផ្នែកក្រាហ្វិច, អារម្មណ៍ទន់ / រឹង, ផ្នែកស៊ីលីកុនកាបូន,ផ្នែកស៊ីលីកុន CVD, និងផ្នែកដែលស្រោបដោយ SiC/TaC ជាមួយក្នុងរយៈពេល 30 ថ្ងៃ។
ប្រសិនបើអ្នកចាប់អារម្មណ៍លើផលិតផល semiconductor ខាងលើសូមកុំស្ទាក់ស្ទើរក្នុងការទាក់ទងមកយើងជាលើកដំបូង.
ទូរស័ព្ទ៖ +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ១២-២៤ ខែកញ្ញា