សេចក្តីផ្តើមមួយ។
Etching នៅក្នុងដំណើរការផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាត្រូវបានបែងចែកទៅជា:
- ជូតសើម;
- ការឆ្លាក់ស្ងួត។
នៅសម័យដំបូង ការឆ្លាក់សើមត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ ប៉ុន្តែដោយសារតែដែនកំណត់របស់វាក្នុងការគ្រប់គ្រងទទឹងបន្ទាត់ និងទិសដៅនៃការឆ្លាក់ ដំណើរការភាគច្រើនបន្ទាប់ពី 3μm ប្រើការឆ្លាក់ស្ងួត។ ការឆ្លាក់សើមត្រូវបានប្រើសម្រាប់តែយកស្រទាប់សម្ភារៈពិសេសមួយចំនួនចេញ និងសម្អាតសំណល់។
ការឆ្លាក់ស្ងួត សំដៅលើដំណើរការនៃការប្រើប្រាស់សារធាតុគីមីឧស្ម័ន ដើម្បីប្រតិកម្មជាមួយវត្ថុធាតុនៅលើ wafer ដើម្បីដកផ្នែកនៃសម្ភារៈដែលត្រូវយកចេញ និងបង្កើតជាផលិតផលប្រតិកម្មងាយនឹងបង្កជាហេតុ ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានស្រង់ចេញពីអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្ម។ Etchant ជាធម្មតាត្រូវបានបង្កើតដោយផ្ទាល់ ឬដោយប្រយោលពីប្លាស្មានៃឧស្ម័ន etching ដូច្នេះ etching ស្ងួតត្រូវបានគេហៅថា plasma etching ផងដែរ។
1.1 ប្លាស្មា
ប្លាស្មាគឺជាឧស្ម័ននៅក្នុងស្ថានភាពអ៊ីយ៉ុងខ្សោយដែលបង្កើតឡើងដោយការបញ្ចេញពន្លឺនៃឧស្ម័ន etching នៅក្រោមសកម្មភាពនៃវាលអេឡិចត្រូខាងក្រៅ (ដូចជាបង្កើតដោយការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្រេកង់វិទ្យុ) ។ វារួមបញ្ចូលអេឡិចត្រុង អ៊ីយ៉ុង និងភាគល្អិតសកម្មអព្យាក្រឹត។ ក្នុងចំនោមពួកវា ភាគល្អិតសកម្មអាចប្រតិកម្មគីមីដោយផ្ទាល់ជាមួយនឹងសម្ភារៈដែលឆ្លាក់ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការឆ្លាក់ ប៉ុន្តែប្រតិកម្មគីមីដ៏បរិសុទ្ធនេះជាធម្មតាកើតឡើងតែក្នុងចំនួនតិចតួចនៃវត្ថុធាតុប៉ុណ្ណោះ ហើយមិនមានទិសដៅទេ។ នៅពេលដែលអ៊ីយ៉ុងមានថាមពលជាក់លាក់មួយ ពួកវាអាចឆ្លាក់បានដោយការបញ្ចេញទឹកដោយផ្ទាល់ ប៉ុន្តែអត្រានៃការឆ្លាក់នៃប្រតិកម្មរាងកាយសុទ្ធនេះគឺទាបបំផុត ហើយការជ្រើសរើសគឺអន់ណាស់។
ការឆ្លាក់ប្លាស្មាភាគច្រើនត្រូវបានបញ្ចប់ដោយមានការចូលរួមពីភាគល្អិតសកម្ម និងអ៊ីយ៉ុងក្នុងពេលតែមួយ។ នៅក្នុងដំណើរការនេះ ការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុងមានមុខងារពីរ។ មួយគឺដើម្បីបំផ្លាញចំណងអាតូមិចនៅលើផ្ទៃនៃសម្ភារៈ etched ដោយហេតុនេះបង្កើនអត្រាដែលភាគល្អិតអព្យាក្រឹតមានប្រតិកម្មជាមួយវា; មួយទៀតគឺការគោះផលិតផលប្រតិកម្មដែលដាក់នៅលើចំណុចប្រទាក់ប្រតិកម្ម ដើម្បីជួយសម្រួលដល់សារធាតុ etchant ក្នុងការទាក់ទងយ៉ាងពេញលេញលើផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុដែល etched ដូច្នេះការ etching នៅតែបន្ត។
ផលិតផលប្រតិកម្មដែលដាក់នៅលើជញ្ជាំងចំហៀងនៃរចនាសម្ព័ន្ធ etched មិនអាចត្រូវបានយកចេញប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពដោយការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុងទិសដៅ, ដោយហេតុនេះរារាំងការ etching នៃ sidewalls និងបង្កើត anisotropic etching ។
ដំណើរការឆ្លាក់ទីពីរ
2.1 ការលុបសើម និងការសម្អាត
ការឆ្លាក់សើមគឺជាបច្ចេកវិទ្យាដំបូងបំផុតមួយដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។ ទោះបីជាដំណើរការ etching សើមភាគច្រើនត្រូវបានជំនួសដោយ anisotropic etching ស្ងួតដោយសារតែការ etching isotropic របស់វា, វានៅតែដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការសម្អាតស្រទាប់ដែលមិនសំខាន់នៃទំហំធំ។ ជាពិសេសនៅក្នុងការ etching នៃសំណល់ការដកយកចេញអុកស៊ីដ និងការច្រូត epidermal, វាមានប្រសិទ្ធភាព និងសន្សំសំចៃជាង etching ស្ងួត។
វត្ថុនៃការ etching សើមភាគច្រើនរួមមាន silicon oxide, silicon nitride, single crystal silicon និង polycrystalline silicon ។ ការច្រូតសើមនៃស៊ីលីកុនអុកស៊ីដជាធម្មតាប្រើអាស៊ីត hydrofluoric (HF) ជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនគីមីសំខាន់។ ដើម្បីកែលម្អការជ្រើសរើស អាស៊ីតអ៊ីដ្រូហ្វ្លុយអូរីកដែលពនឺដោយអាម៉ូញ៉ូមហ្វ្លុយអូរីត ត្រូវបានប្រើក្នុងដំណើរការ។ ដើម្បីរក្សាស្ថេរភាពនៃតម្លៃ pH ចំនួនតិចតួចនៃអាស៊ីតខ្លាំងឬធាតុផ្សេងទៀតអាចត្រូវបានបន្ថែម។ អុកស៊ីដស៊ីលីកុនដែលមានសារធាតុ Doped គឺងាយរលួយជាងអុកស៊ីដស៊ីលីកុនសុទ្ធ។ ការច្រូតសារធាតុគីមីសើមត្រូវបានប្រើជាចម្បងដើម្បីយក photoresist និងរបាំងរឹង (ស៊ីលីកុននីត្រាត) ។ អាស៊ីតផូស្វ័រក្តៅ (H3PO4) គឺជាអង្គធាតុរាវគីមីសំខាន់ដែលប្រើសម្រាប់ការច្រូតគីមីសើមដើម្បីយកស៊ីលីកុននីត្រាត ហើយមានជម្រើសដ៏ល្អសម្រាប់អុកស៊ីដស៊ីលីកុន។
ការសម្អាតសើមគឺស្រដៀងទៅនឹងការឆ្លាក់សើម ហើយភាគច្រើនយកជាតិពុលលើផ្ទៃនៃស៊ីលីកុន wafers តាមរយៈប្រតិកម្មគីមី រួមទាំងភាគល្អិត សារធាតុសរីរាង្គ លោហធាតុ និងអុកស៊ីដ។ ការសម្អាតសើមចម្បងគឺវិធីសាស្ត្រគីមីសើម។ ទោះបីជាការសម្អាតស្ងួតអាចជំនួសវិធីសម្អាតសើមជាច្រើនក៏ដោយ ក៏គ្មានវិធីណាដែលអាចជំនួសការសម្អាតសើមបានទាំងស្រុងនោះទេ។
សារធាតុគីមីដែលប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការសម្អាតសើមរួមមាន អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក អាស៊ីត hydrochloric អាស៊ីត hydrofluoric អាស៊ីត phosphoric អ៊ីដ្រូសែន peroxide អាម៉ូញ៉ូម អ៊ីដ្រូអុកស៊ីត អាម៉ូញ៉ូមហ្វ្លុយអូរី។ បង្កើតជាដំណោះស្រាយលាងសម្អាតដូចជា SC1, SC2, DHF, BHF ជាដើម។
ការលាងសម្អាតត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់នៅក្នុងដំណើរការមុនពេលការទម្លាក់ខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដ ពីព្រោះការរៀបចំខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដត្រូវតែត្រូវបានអនុវត្តលើផ្ទៃ wafer ស៊ីលីកុនដែលស្អាត។ ដំណើរការសម្អាតស៊ីលីកុន wafer ទូទៅមានដូចខាងក្រោម៖
2.2 ការឆ្លាក់ស្ងួត កnd ការសម្អាត
2.2.1 ការឆ្លាក់ស្ងួត
ការឆ្លាក់ស្ងួតក្នុងឧស្សាហកម្មនេះសំដៅលើការឆ្លាក់ប្លាស្មាជាចម្បងដែលប្រើប្លាស្មាជាមួយនឹងសកម្មភាពដែលបានពង្រឹងដើម្បីឆ្លាក់សារធាតុជាក់លាក់។ ប្រព័ន្ធបរិក្ខារក្នុងដំណើរការផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំប្រើប្រាស់ប្លាស្មាដែលមានសីតុណ្ហភាពទាប។
ការឆ្លាក់ប្លាស្មាភាគច្រើនប្រើរបៀបបញ្ចេញទឹកពីរ៖ ការឆក់គូដោយសមត្ថភាព និងការបញ្ចេញទឹករំអិលដែលភ្ជាប់ដោយអាំងឌុចទ័ល។
នៅក្នុងរបៀបបញ្ចោញ capacitively capacitively: ប្លាស្មាត្រូវបានបង្កើត និងរក្សានៅក្នុងចានប៉ារ៉ាឡែលពីរដោយការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្រេកង់វិទ្យុខាងក្រៅ (RF) ។ សម្ពាធឧស្ម័នជាធម្មតាមានច្រើនមីល្លីម៉ែត្រទៅរាប់សិបមីលីលីត្រ ហើយអត្រាអ៊ីយ៉ូដគឺតិចជាង 10-5 ។ នៅក្នុងរបៀបបញ្ចេញទឹកដែលភ្ជាប់ដោយអាំងឌុចទ័្ទៈ ជាទូទៅនៅសម្ពាធឧស្ម័នទាប (រាប់សិបមិល្លីលីត្រ) ប្លាស្មាត្រូវបានបង្កើត និងរក្សាដោយថាមពលបញ្ចូលរួមបញ្ចូលគ្នា។ អត្រាអ៊ីយ៉ូដជាធម្មតាធំជាង 10-5 ដូច្នេះវាត្រូវបានគេហៅថាប្លាស្មាដង់ស៊ីតេខ្ពស់ផងដែរ។ ប្រភពប្លាស្មាដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ក៏អាចទទួលបានតាមរយៈអេឡិចត្រុងស៊ីក្លូតុងរ៉េសុង និងការបញ្ចេញរលកស៊ីក្លូន។ ប្លាស្មាដង់ស៊ីតេខ្ពស់អាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពអត្រា etching និងការជ្រើសរើសនៃដំណើរការ etching ខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយការខូចខាត etching ដោយការគ្រប់គ្រងឯករាជ្យនៃលំហូរអ៊ីយ៉ុងនិងថាមពលទម្លាក់គ្រាប់បែក ion តាមរយៈការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF ឬមីក្រូវ៉េវខាងក្រៅ និងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF លំអៀងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម។
ដំណើរការ etching ស្ងួតមានដូចខាងក្រោម: ឧស្ម័ន etching ត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងបន្ទប់ប្រតិកម្មខ្វះចន្លោះហើយបន្ទាប់ពីសម្ពាធនៅក្នុងបន្ទប់ប្រតិកម្មត្រូវបានស្ថិរភាពប្លាស្មាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការបញ្ចេញពន្លឺប្រេកង់វិទ្យុ; បន្ទាប់ពីរងឥទ្ធិពលដោយអេឡិចត្រុងដែលមានល្បឿនលឿន វារលួយដើម្បីបង្កើតរ៉ាឌីកាល់សេរី ដែលសាយភាយទៅលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោម ហើយត្រូវបានស្រូបយក។ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុង សារធាតុ adsorbed រ៉ាឌីកាល់សេរីមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអាតូម ឬម៉ូលេគុលនៅលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមដើម្បីបង្កើតជាអនុផលនៃឧស្ម័ន ដែលត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្ម។ ដំណើរការត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបខាងក្រោម៖
ដំណើរការ etching ស្ងួតអាចត្រូវបានបែងចែកជាបួនប្រភេទដូចខាងក្រោម:
(1)ការឆ្លាក់រូបរាងកាយ៖ វាពឹងផ្អែកជាចម្បងលើអ៊ីយ៉ុងដ៏ស្វាហាប់នៅក្នុងប្លាស្មា ដើម្បីបំផ្ទុះលើផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុដែលឆ្លាក់។ ចំនួនអាតូមដែលបែកខ្ញែកអាស្រ័យលើថាមពល និងមុំនៃភាគល្អិតឧប្បត្តិហេតុ។ នៅពេលដែលថាមពល និងមុំនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ អត្រានៃការហៀរសំបោរនៃវត្ថុធាតុផ្សេងៗជាធម្មតាខុសគ្នាត្រឹមតែ 2 ទៅ 3 ដងប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះមិនមានជម្រើសទេ។ ដំណើរការប្រតិកម្មគឺ anisotropic ជាចម្បង។
(2)ការឆ្លាក់គីមី៖ ប្លាស្មាផ្តល់នូវអាតូម និងម៉ូលេគុល etching ដំណាក់កាលឧស្ម័ន ដែលមានប្រតិកម្មគីមីជាមួយនឹងផ្ទៃនៃសម្ភារៈដើម្បីបង្កើតឧស្ម័នងាយនឹងបង្កជាហេតុ។ ប្រតិកម្មគីមីសុទ្ធសាធនេះមានជម្រើសល្អ និងបង្ហាញលក្ខណៈ isotropic ដោយមិនគិតពីរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើ។
ឧទាហរណ៍៖ Si (រឹង) + 4F → SiF4 (gaseous), photoresist + O (gaseous) → CO2 (gaseous) + H2O (gaseous)
(3)ថាមពលអ៊ីយ៉ុងជំរុញការឆ្លាក់៖ អ៊ីយ៉ុងគឺជាភាគល្អិតដែលបណ្តាលឱ្យមានស្នាមឆ្កូត និងភាគល្អិតផ្ទុកថាមពល។ ប្រសិទ្ធភាពនៃការឆ្លាក់នៃភាគល្អិតផ្ទុកថាមពលបែបនេះគឺច្រើនជាងមួយលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រខ្ពស់ជាងការឆ្លាក់រូបរាងកាយ ឬគីមីសាមញ្ញ។ ក្នុងចំណោមពួកគេ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្ររូបវន្ត និងគីមីនៃដំណើរការគឺជាស្នូលនៃការគ្រប់គ្រងដំណើរការ etching ។
(4)ការឆ្លាក់សមាសធាតុរបាំងអ៊ីយ៉ុង៖ ជាចម្បងសំដៅទៅលើការបង្កើតស្រទាប់ការពាររបាំងវត្ថុធាតុ polymer ដោយភាគល្អិតសមាសធាតុកំឡុងពេលដំណើរការ etching ។ ប្លាស្មាទាមទារស្រទាប់ការពារបែបនេះដើម្បីការពារប្រតិកម្ម etching នៃ sidewalls កំឡុងពេលដំណើរការ etching ។ ឧទាហរណ៍ ការបន្ថែម C ទៅ Cl និង Cl2 etching អាចបង្កើតស្រទាប់សមាសធាតុ chlorocarbon ក្នុងអំឡុងពេល etching ដើម្បីការពារ sidewalls ពីការ etched ។
2.2.1 ការសម្អាតស្ងួត
ការសម្អាតស្ងួតសំដៅលើការសម្អាតប្លាស្មាជាចម្បង។ អ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងប្លាស្មាត្រូវបានប្រើដើម្បីបំផ្ទុះលើផ្ទៃដែលត្រូវសម្អាត ហើយអាតូម និងម៉ូលេគុលនៅក្នុងស្ថានភាពសកម្មមានអន្តរកម្មជាមួយផ្ទៃដែលត្រូវសម្អាត ដូច្នេះដើម្បីយកចេញ និងផេះសារធាតុ photoresist ។ មិនដូចការឆ្លាក់ស្ងួតទេ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការនៃការសម្អាតស្ងួតជាធម្មតាមិនរួមបញ្ចូលការជ្រើសរើសទិសដៅទេ ដូច្នេះការរចនាដំណើរការគឺសាមញ្ញណាស់។ នៅក្នុងដំណើរការផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំ ឧស្ម័នដែលមានមូលដ្ឋានលើហ្វ្លុយអូរីន អុកស៊ីហ្សែន ឬអ៊ីដ្រូសែន ត្រូវបានគេប្រើជាតួសំខាន់នៃប្លាស្មាប្រតិកម្ម។ លើសពីនេះទៀតការបន្ថែមបរិមាណជាក់លាក់នៃប្លាស្មា argon អាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុងដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃការលាងសម្អាត។
នៅក្នុងដំណើរការនៃការសម្អាតស្ងួតប្លាស្មា វិធីសាស្ត្រប្លាស្មាពីចម្ងាយជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់។ នេះគឺដោយសារតែនៅក្នុងដំណើរការសម្អាត វាត្រូវបានគេសង្ឃឹមថានឹងកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលទម្លាក់គ្រាប់បែកនៃអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងប្លាស្មាដើម្បីគ្រប់គ្រងការខូចខាតដែលបណ្តាលមកពីការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុង។ ហើយការបង្កើនប្រតិកម្មនៃរ៉ាឌីកាល់សេរីគីមីអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការលាងសម្អាត។ ប្លាស្មាពីចម្ងាយអាចប្រើមីក្រូវ៉េវដើម្បីបង្កើតប្លាស្មាដែលមានស្ថេរភាព និងដង់ស៊ីតេខ្ពស់នៅខាងក្រៅអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្ម បង្កើតរ៉ាឌីកាល់សេរីមួយចំនួនធំដែលចូលទៅក្នុងបន្ទប់ប្រតិកម្មដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រតិកម្មដែលត្រូវការសម្រាប់ការសម្អាត។ ប្រភពឧស្ម័នសម្អាតស្ងួតភាគច្រើននៅក្នុងឧស្សាហកម្មនេះប្រើប្រាស់ឧស្ម័នដែលមានមូលដ្ឋានលើហ្វ្លុយអូរីន ដូចជា NF3 ហើយច្រើនជាង 99% នៃ NF3 ត្រូវបានរលួយនៅក្នុងប្លាស្មាមីក្រូវ៉េវ។ ស្ទើរតែគ្មានឥទ្ធិពលនៃការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណើរការសម្អាតស្ងួត ដូច្នេះវាមានប្រយោជន៍ក្នុងការការពារ wafer ស៊ីលីកុនពីការខូចខាត និងពន្យារអាយុជីវិតរបស់អង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្ម។
ឧបករណ៍សំអាតសើមចំនួនបី
3.1 ម៉ាស៊ីនសម្អាត wafer ប្រភេទធុង
ម៉ាស៊ីនសម្អាត wafer ប្រភេទ trough ត្រូវបានផ្សំឡើងជាចម្បងនៃប្រអប់ផ្ទេរ wafer បើកផ្នែកខាងមុខម៉ូឌុលបញ្ជូន wafer ផ្ទុក / unloading ម៉ូឌុលស្រូបយកខ្យល់ចេញ ម៉ូឌុលធុងរាវគីមី ម៉ូឌុលធុងទឹក deionized ធុងសម្ងួត។ ម៉ូឌុលនិងម៉ូឌុលត្រួតពិនិត្យ។ វាអាចសម្អាតប្រអប់ជាច្រើននៃ wafers ក្នុងពេលតែមួយ ហើយអាចសម្រេចបាននូវ wafers ស្ងួតក្នុង និងស្ងួត។
3.2 Trench Wafer Etcher
3.3 ឧបករណ៍កែច្នៃសើមតែមួយ Wafer
យោងទៅតាមគោលបំណងនៃដំណើរការផ្សេងៗគ្នា ឧបករណ៍ដំណើរការសើម wafer តែមួយអាចបែងចែកជាបីប្រភេទ។ ប្រភេទទីមួយគឺឧបករណ៍សម្អាត wafer ទោល ដែលគោលដៅលាងសម្អាតរួមមាន ភាគល្អិត សារធាតុសរីរាង្គ ស្រទាប់អុកស៊ីតធម្មជាតិ ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃលោហៈ និងសារធាតុបំពុលផ្សេងៗ។ ប្រភេទទី 2 គឺឧបករណ៍ជូត wafer តែមួយ ដែលគោលបំណងសំខាន់នៃដំណើរការគឺដើម្បីយកភាគល្អិតនៅលើផ្ទៃនៃ wafer ចេញ។ ប្រភេទទីបីគឺឧបករណ៍ etching wafer តែមួយដែលត្រូវបានប្រើជាចម្បងដើម្បីយកខ្សែភាពយន្តស្តើង។ យោងទៅតាមគោលបំណងនៃដំណើរការផ្សេងៗគ្នា ឧបករណ៍ wafer etching តែមួយអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទ។ ប្រភេទទីមួយគឺឧបករណ៍ etching ស្រាលដែលត្រូវបានប្រើជាចម្បងដើម្បីយកស្រទាប់ការខូចខាតខ្សែភាពយន្តដែលបណ្តាលមកពីការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងថាមពលខ្ពស់; ប្រភេទទី 2 គឺជាឧបករណ៍ដកស្រទាប់លះបង់ ដែលត្រូវបានប្រើជាចម្បងដើម្បីយកស្រទាប់របាំងចេញបន្ទាប់ពីការស្តើង wafer ឬការប៉ូលាមេកានិចគីមី។
តាមទស្សនៈនៃស្ថាបត្យកម្មម៉ាស៊ីនទាំងមូល ស្ថាបត្យកម្មមូលដ្ឋាននៃគ្រប់ប្រភេទនៃឧបករណ៍ដំណើរការសើម wafer តែមួយគឺស្រដៀងគ្នា ជាទូទៅមានប្រាំមួយផ្នែក៖ ស៊ុមមេ ប្រព័ន្ធផ្ទេរ wafer ម៉ូឌុលអង្គជំនុំជម្រះ ការផ្គត់ផ្គង់រាវគីមី និងម៉ូឌុលផ្ទេរ ប្រព័ន្ធកម្មវិធី និងម៉ូឌុលត្រួតពិនិត្យអេឡិចត្រូនិច។
3.4 ឧបករណ៍សំអាតទោល Wafer
ឧបករណ៍សម្អាត wafer តែមួយត្រូវបានរចនាឡើងដោយផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រសំអាត RCA ប្រពៃណី ហើយគោលបំណងនៃដំណើរការរបស់វាគឺដើម្បីសម្អាតភាគល្អិត សារធាតុសរីរាង្គ ស្រទាប់អុកស៊ីតធម្មជាតិ ភាពមិនស្អាតនៃលោហៈ និងការបំពុលផ្សេងទៀត។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃកម្មវិធីដំណើរការ ឧបករណ៍សម្អាត wafer តែមួយបច្ចុប្បន្នត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងដំណើរការផ្នែកខាងមុខ និងផ្នែកខាងក្រោយនៃការផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា រួមទាំងការសម្អាតមុន និងក្រោយការបង្កើតខ្សែភាពយន្ត ការលាងសម្អាតបន្ទាប់ពីការកាត់ប្លាស្មា ការសម្អាតបន្ទាប់ពីការផ្សាំអ៊ីយ៉ុង ការសម្អាតបន្ទាប់ពីសារធាតុគីមី។ ការប៉ូលាមេកានិក និងការសម្អាតបន្ទាប់ពីការរលាយលោហៈ។ លើកលែងតែដំណើរការទឹកអាស៊ីត phosphoric សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឧបករណ៍សម្អាត wafer តែមួយគឺត្រូវគ្នាជាមូលដ្ឋានជាមួយនឹងដំណើរការសម្អាតទាំងអស់។
3.5 ឧបករណ៍ឆ្លាក់ទោល Wafer
គោលបំណងនៃដំណើរការនៃឧបករណ៍ etching wafer តែមួយគឺ etching ខ្សែភាពយន្តស្តើង។ យោងទៅតាមគោលបំណងនៃដំណើរការ វាអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទគឺ ឧបករណ៍ឆ្លាក់ពន្លឺ (ប្រើដើម្បីយកស្រទាប់ការពារផ្ទៃដែលបង្កឡើងដោយការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងថាមពលខ្ពស់) និងឧបករណ៍ដកស្រទាប់លះបង់ (ប្រើដើម្បីយកស្រទាប់របាំងចេញបន្ទាប់ពី wafer ។ ស្តើង ឬប៉ូលាមេកានិកគីមី)។ សមា្ភារៈដែលត្រូវការយកចេញក្នុងដំណើរការជាទូទៅរួមមានស៊ីលីកុនអុកស៊ីដស៊ីលីកុននីត្រាតនិងស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តដែក។
ឧបករណ៍សម្អាត និងសម្អាតស្ងួតចំនួនបួន
4.1 ចំណាត់ថ្នាក់នៃឧបករណ៍ etching ប្លាស្មា
បន្ថែមពីលើឧបករណ៍ etching sputtering អ៊ីយ៉ុងដែលនៅជិតប្រតិកម្មរាងកាយសុទ្ធ និងឧបករណ៍ degumming ដែលនៅជិតប្រតិកម្មគីមីសុទ្ធ ការ etching ប្លាស្មាអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទដោយយោងទៅតាមជំនាន់ប្លាស្មា និងបច្ចេកវិទ្យាគ្រប់គ្រងផ្សេងៗគ្នា៖
- ការផ្សាភ្ជាប់ប្លាស្មា (CCP) ដែលអាចផ្គូផ្គងបាន;
- ការឆ្លាក់ប្លាស្មាដែលភ្ជាប់ដោយអាំងឌុចទឹល (ICP) ។
4.1.1 CCP
ការភ្ជាប់ប្លាស្មាដែលភ្ជាប់ដោយសមត្ថភាពគឺដើម្បីភ្ជាប់ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្រេកង់វិទ្យុទៅនឹងអេឡិចត្រូតខាងលើ និងខាងក្រោមមួយ ឬទាំងពីរនៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្ម ហើយប្លាស្មារវាងចានទាំងពីរបង្កើតជា capacitor នៅក្នុងសៀគ្វីសមមូលសាមញ្ញ។
មានបច្ចេកវិទ្យាដំបូងបំផុតពីរ:
មួយគឺការ etching ប្លាស្មាដំបូងដែលភ្ជាប់ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF ទៅនឹងអេឡិចត្រូតខាងលើ និងអេឡិចត្រូតខាងក្រោមដែល wafer ស្ថិតនៅគឺដី។ ដោយសារតែប្លាស្មាដែលបានបង្កើតតាមរបៀបនេះនឹងមិនបង្កើតជាស្រទាប់អ៊ីយ៉ុងក្រាស់គ្រប់គ្រាន់នៅលើផ្ទៃនៃ wafer នោះថាមពលនៃការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុងមានកម្រិតទាប ហើយជាធម្មតាវាត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងដំណើរការដូចជាការឆ្លាក់ស៊ីលីកូនដែលប្រើភាគល្អិតសកម្មជាសារធាតុចំបង។
មួយទៀតគឺការឆ្លាក់អ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្មដំបូង (RIE) ដែលភ្ជាប់ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF ទៅនឹងអេឡិចត្រូតទាបដែល wafer ស្ថិតនៅ ហើយភ្ជាប់អេឡិចត្រូតខាងលើជាមួយនឹងផ្ទៃធំជាង។ បច្ចេកវិទ្យានេះអាចបង្កើតស្រទាប់អ៊ីយ៉ុងកាន់តែក្រាស់ ដែលស័ក្តិសមសម្រាប់ដំណើរការ etching dielectric ដែលត្រូវការថាមពលអ៊ីយ៉ុងខ្ពស់ ដើម្បីចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម។ នៅលើមូលដ្ឋាននៃការឆ្លាក់អ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្មដំបូង វាលម៉ាញេទិក DC ដែលកាត់កែងទៅនឹងវាលអគ្គីសនី RF ត្រូវបានបន្ថែមដើម្បីបង្កើតជា ExB drift ដែលអាចបង្កើនឱកាសនៃការប៉ះទង្គិចនៃអេឡិចត្រុង និងភាគល្អិតឧស្ម័ន ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកំហាប់ប្លាស្មា និងអត្រាឆ្លាក់។ ការឆ្លាក់នេះត្រូវបានគេហៅថាការបង្កើនដែនម៉ាញេទិកអ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្ម (MERIE)។
បច្ចេកវិទ្យាទាំងបីខាងលើមានគុណវិបត្តិទូទៅ ពោលគឺកំហាប់ប្លាស្មា និងថាមពលរបស់វាមិនអាចគ្រប់គ្រងដោយឡែកពីគ្នាបានទេ។ ជាឧទាហរណ៍ ដើម្បីបង្កើនអត្រា etching វិធីសាស្រ្តនៃការបង្កើនថាមពល RF អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើនកំហាប់ប្លាស្មា ប៉ុន្តែការកើនឡើងនៃថាមពល RF នឹងនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃថាមពលអ៊ីយ៉ុងដែលនឹងបណ្តាលឱ្យខូចខាតដល់ឧបករណ៍នៅលើ wafer នេះ។ ក្នុងទស្សវត្សរ៍កន្លងមកនេះ បច្ចេកវិទ្យា coupling capacitive បានទទួលយកការរចនានៃប្រភព RF ជាច្រើន ដែលត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងអេឡិចត្រូតខាងលើ និងខាងក្រោមរៀងៗខ្លួន ឬទាំងពីរទៅអេឡិចត្រូតខាងក្រោម។
តាមរយៈការជ្រើសរើស និងការផ្គូផ្គងប្រេកង់ RF ផ្សេងៗគ្នា ផ្ទៃអេឡិចត្រូត គម្លាត សម្ភារៈ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗផ្សេងទៀតត្រូវបានសម្របសម្រួលជាមួយគ្នា កំហាប់ប្លាស្មា និងថាមពលអ៊ីយ៉ុងអាចត្រូវបានបំបែកឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។
4.1.2 ICP
ការភ្ជាប់ប្លាស្មាដែលភ្ជាប់ដោយអាំងឌុចស្យុង គឺដើម្បីដាក់សំណុំមួយ ឬច្រើននៃរបុំដែលភ្ជាប់ទៅនឹងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្រេកង់វិទ្យុនៅលើ ឬជុំវិញអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្ម។ ដែនម៉ាញេទិចឆ្លាស់ដែលបង្កើតដោយចរន្តប្រេកង់វិទ្យុនៅក្នុងឧបករណ៏ចូលទៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្មតាមរយៈបង្អួច dielectric ដើម្បីបង្កើនល្បឿនអេឡិចត្រុងដោយហេតុនេះបង្កើតប្លាស្មា។ នៅក្នុងសៀគ្វីសមមូលសាមញ្ញ (ប្លែង) របុំគឺជាអាំងឌុចទ័រនៃរបុំបឋម ហើយប្លាស្មាគឺជាអាំងឌុចទ័រនៃរបុំទីពីរ។
វិធីសាស្ត្រភ្ជាប់នេះអាចសម្រេចបាននូវកំហាប់ប្លាស្មាដែលមានកម្រិតច្រើនជាងមួយលំដាប់ខ្ពស់ជាងការភ្ជាប់ capacitive នៅសម្ពាធទាប។ លើសពីនេះទៀតការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF ទីពីរត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងទីតាំងនៃ wafer ដែលជាការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលលំអៀងដើម្បីផ្តល់ថាមពលទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុង។ ដូច្នេះកំហាប់អ៊ីយ៉ុងអាស្រ័យលើប្រភពផ្គត់ផ្គង់ថាមពលនៃឧបករណ៏ ហើយថាមពលអ៊ីយ៉ុងអាស្រ័យទៅលើការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដោយលំអៀង ដោយហេតុនេះអាចសម្រេចបាននូវការបំបែកកំហាប់ និងថាមពលឱ្យបានហ្មត់ចត់ជាង។
4.2 ឧបករណ៍ឆ្លាក់ប្លាស្មា
ស្ទើរតែទាំងអស់ etchants នៅក្នុងការ etching ស្ងួតត្រូវបានបង្កើតដោយផ្ទាល់ ឬដោយប្រយោលពីប្លាស្មា ដូច្នេះ etching ស្ងួតត្រូវបានគេហៅថា etching ប្លាស្មា។ Plasma etching គឺជាប្រភេទនៃការ etching plasma ក្នុងន័យទូលំទូលាយ។ នៅក្នុងការរចនារ៉េអាក់ទ័រចានដើមដំបូងចំនួនពីរ មួយគឺដើម្បីបិទចានដែលជាកន្លែងដែល wafer ស្ថិតនៅនិងចានផ្សេងទៀតត្រូវបានតភ្ជាប់ទៅប្រភព RF; មួយទៀតគឺផ្ទុយ។ នៅក្នុងការរចនាពីមុន តំបន់នៃចានដីជាធម្មតាធំជាងផ្ទៃនៃចានដែលភ្ជាប់ទៅនឹងប្រភព RF ហើយសម្ពាធឧស្ម័ននៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រគឺខ្ពស់។ ស្រទាប់អ៊ីយ៉ុងដែលបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃ wafer គឺស្តើងណាស់ ហើយ wafer ហាក់ដូចជាត្រូវបាន "ជ្រមុជ" នៅក្នុងប្លាស្មា។ Etching ត្រូវបានបញ្ចប់ជាចម្បងដោយប្រតិកម្មគីមីរវាងភាគល្អិតសកម្មនៅក្នុងប្លាស្មា និងផ្ទៃនៃសម្ភារៈដែលឆ្លាក់។ ថាមពលនៃការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុងគឺតូចណាស់ ហើយការចូលរួមរបស់វាក្នុងការ etching គឺទាបណាស់។ ការរចនានេះត្រូវបានគេហៅថារបៀប etching ប្លាស្មា។ នៅក្នុងការរចនាមួយផ្សេងទៀត ដោយសារតែកម្រិតនៃការចូលរួមនៃការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុងគឺធំគួរសម នោះវាត្រូវបានគេហៅថារបៀប etching អ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្ម។
4.3 ឧបករណ៍ឆ្លាក់អ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្ម
ការឆ្លាក់អ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្ម (RIE) សំដៅលើដំណើរការឆ្លាក់ដែលភាគល្អិតសកម្ម និងអ៊ីយ៉ុងដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ចូលរួមនៅក្នុងដំណើរការក្នុងពេលតែមួយ។ ក្នុងចំនោមពួកគេ ភាគល្អិតសកម្មគឺជាភាគល្អិតអព្យាក្រឹតជាចម្បង (ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជារ៉ាឌីកាល់សេរី) ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ (ប្រហែល 1% ទៅ 10% នៃកំហាប់ឧស្ម័ន) ដែលជាសមាសធាតុសំខាន់នៃសារធាតុ etchant ។ ផលិតផលដែលផលិតដោយប្រតិកម្មគីមីរវាងពួកវា និងវត្ថុធាតុដែលឆ្លាក់ត្រូវបានរលាយ និងស្រង់ចេញដោយផ្ទាល់ពីអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្ម ឬកកកុញលើផ្ទៃឆ្លាក់។ ខណៈពេលដែលអ៊ីយ៉ុងដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់គឺនៅកំហាប់ទាប (10-4 ទៅ 10-3 នៃកំហាប់ឧស្ម័ន) ហើយពួកគេត្រូវបានពន្លឿនដោយវាលអគ្គីសនីនៃស្រទាប់អ៊ីយ៉ុងដែលបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃ wafer ដើម្បីទម្លាក់ផ្ទៃដែលឆ្លាក់។ មានមុខងារសំខាន់ពីរនៃភាគល្អិតសាក។ មួយគឺដើម្បីបំផ្លាញរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមនៃសម្ភារៈ etched ដោយហេតុនេះបង្កើនល្បឿនអត្រាដែលភាគល្អិតសកម្មមានប្រតិកម្មជាមួយវា; មួយទៀតគឺទម្លាក់គ្រាប់បែក និងយកផលិតផលប្រតិកម្មដែលប្រមូលផ្តុំចេញ ដើម្បីឱ្យវត្ថុធាតុដែលឆ្លាក់មានទំនាក់ទំនងពេញលេញជាមួយភាគល្អិតសកម្ម ដូច្នេះការឆ្លាក់បន្ត។
ដោយសារតែអ៊ីយ៉ុងមិនចូលរួមដោយផ្ទាល់នៅក្នុងប្រតិកម្ម etching (ឬគណនីសម្រាប់សមាមាត្រតិចតួចណាស់ដូចជាការយកចេញគ្រាប់បែករាងកាយនិងការ etching គីមីដោយផ្ទាល់នៃ ions សកម្ម) និយាយយ៉ាងតឹងរឹង ដំណើរការ etching ខាងលើគួរតែត្រូវបានគេហៅថា ion-assisted etching ។ ឈ្មោះប្រតិកម្មអ៊ីយ៉ុង etching មិនត្រឹមត្រូវទេ ប៉ុន្តែវានៅតែប្រើសព្វថ្ងៃនេះ។ ឧបករណ៍ RIE ដំបូងបំផុតត្រូវបានដាក់ឱ្យប្រើប្រាស់ក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ។ ដោយសារតែការប្រើប្រាស់ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF តែមួយ និងការរចនាអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្មសាមញ្ញ វាមានកម្រិតក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃអត្រា etching ឯកសណ្ឋាន និងការជ្រើសរើស។
4.4 ឧបករណ៍ឆ្លាក់អ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្មដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើង
ឧបករណ៍ MERIE (Magnetically Enhanced Reactive Ion Etching) គឺជាឧបករណ៍ឆ្លាក់ដែលត្រូវបានសាងសង់ដោយបន្ថែមដែនម៉ាញេទិច DC ទៅកាន់ឧបករណ៍ RIE ដែលមានរាងសំប៉ែត ហើយមានបំណងបង្កើនអត្រានៃការឆ្លាក់។
គ្រឿងបរិក្ខារ MERIE ត្រូវបានដាក់ឱ្យប្រើប្រាស់ក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 នៅពេលដែលឧបករណ៍ etching wafer តែមួយបានក្លាយជាឧបករណ៍សំខាន់នៅក្នុងឧស្សាហកម្មនេះ។ គុណវិបត្តិដ៏ធំបំផុតរបស់ឧបករណ៍ MERIE គឺថា ភាពមិនដូចគ្នានៃការបែងចែកលំហនៃកំហាប់ប្លាស្មាដែលបណ្តាលមកពីដែនម៉ាញេទិកនឹងនាំឱ្យមានភាពខុសគ្នានៃចរន្ត ឬវ៉ុលនៅក្នុងឧបករណ៍សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ដោយហេតុនេះបណ្តាលឱ្យខូចឧបករណ៍។ ដោយសារការខូចខាតនេះបណ្តាលមកពីភាពមិនដូចគ្នាភ្លាមៗ ការបង្វិលនៃដែនម៉ាញេទិកមិនអាចលុបបំបាត់វាបានទេ។ នៅពេលដែលទំហំនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាបន្តរួមតូច ការខូចខាតឧបករណ៍របស់ពួកគេកាន់តែមានភាពរសើបចំពោះភាពមិនដូចគ្នាប្លាស្មា ហើយបច្ចេកវិទ្យានៃការបង្កើនអត្រាការឆ្កូតដោយការពង្រឹងដែនម៉ាញេទិចត្រូវបានជំនួសបន្តិចម្តងៗដោយបច្ចេកវិទ្យា multi-RF power supply planar reactive ion etching technology ដែល គឺជាបច្ចេកវិទ្យា etching plasma ដែលអាចភ្ជាប់ជាមួយ capacitively ។
4.5 ឧបករណ៍ឆ្លាក់ប្លាស្មាដែលភ្ជាប់ដោយសមត្ថភាព
ឧបករណ៍ etching plasma (CCP) capacitively coupled capacitively (CCP) គឺជាឧបករណ៍ដែលបង្កើតប្លាស្មាក្នុងអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្មតាមរយៈការភ្ជាប់ capacitive ដោយអនុវត្តការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្រេកង់វិទ្យុ (ឬ DC) ទៅនឹងបន្ទះអេឡិចត្រូត ហើយត្រូវបានប្រើសម្រាប់ etching ។ គោលការណ៍ etching របស់វាគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងឧបករណ៍ etching អ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្ម។
ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍សាមញ្ញនៃឧបករណ៍ etching CCP ត្រូវបានបង្ហាញខាងក្រោម។ ជាទូទៅវាប្រើប្រភព RF ពីរឬបីនៃប្រេកង់ផ្សេងៗគ្នា ហើយខ្លះក៏ប្រើការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល DC ផងដែរ។ ប្រេកង់នៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF គឺ 800kHz ~ 162MHz ហើយដែលប្រើជាទូទៅគឺ 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz និង 60MHz ។ ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF ដែលមានប្រេកង់ 2MHz ឬ 4MHz ជាធម្មតាត្រូវបានគេហៅថាប្រភព RF ប្រេកង់ទាប។ ពួកវាជាទូទៅត្រូវបានភ្ជាប់ទៅអេឡិចត្រូតទាបដែល wafer ស្ថិតនៅ។ ពួកវាមានប្រសិទ្ធភាពជាងក្នុងការគ្រប់គ្រងថាមពលអ៊ីយ៉ុង ដូច្នេះពួកវាត្រូវបានគេហៅថាការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលលំអៀងផងដែរ។ ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF ដែលមានប្រេកង់លើសពី 27MHz ត្រូវបានគេហៅថាប្រភព RF ប្រេកង់ខ្ពស់។ ពួកវាអាចភ្ជាប់ទៅនឹងអេឡិចត្រូតខាងលើឬអេឡិចត្រូតទាប។ ពួកវាមានប្រសិទ្ធភាពជាងក្នុងការគ្រប់គ្រងកំហាប់ប្លាស្មា ដូច្នេះពួកវាត្រូវបានគេហៅថាការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្រភពផងដែរ។ ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF 13MHz ស្ថិតនៅចំកណ្តាល ហើយជាទូទៅត្រូវបានចាត់ទុកថាមានមុខងារទាំងពីរខាងលើ ប៉ុន្តែមានភាពខ្សោយជាង។ ចំណាំថាទោះបីជាកំហាប់ប្លាស្មានិងថាមពលអាចត្រូវបានកែតម្រូវក្នុងជួរជាក់លាក់មួយដោយថាមពលនៃប្រភព RF នៃប្រេកង់ផ្សេងៗគ្នា (ដែលគេហៅថាឥទ្ធិពល decoupling) ដោយសារតែលក្ខណៈនៃ capacitive coupling ពួកវាមិនអាចកែតម្រូវនិងគ្រប់គ្រងដោយឯករាជ្យទាំងស្រុងបានទេ។
ការចែកចាយថាមពលនៃអ៊ីយ៉ុងមានឥទ្ធិពលយ៉ាងសំខាន់ទៅលើដំណើរការលម្អិតនៃការ etching និងការខូចខាតឧបករណ៍ ដូច្នេះការអភិវឌ្ឍនៃបច្ចេកវិទ្យាដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការចែកចាយថាមពលអ៊ីយ៉ុងបានក្លាយជាចំណុចសំខាន់មួយនៃឧបករណ៍ etching កម្រិតខ្ពស់។ បច្ចុប្បន្ននេះ បច្ចេកវិទ្យាដែលត្រូវបានប្រើដោយជោគជ័យក្នុងផលិតកម្មរួមមាន multi-RF hybrid drive, DC superposition, RF រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹង DC pulse bias, និង synchronous pulse output of synchronous power supply និងប្រភពថាមពល។
ឧបករណ៍ etching CCP គឺជាឧបករណ៍មួយក្នុងចំណោមឧបករណ៍ etching plasma ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតពីរប្រភេទ។ វាត្រូវបានគេប្រើជាចម្បងនៅក្នុងដំណើរការនៃការ etching នៃសម្ភារៈ dielectric ដូចជា sidewall ច្រកទ្វារ និងការ etching របាំងរឹងនៅក្នុងដំណាក់កាលខាងមុខនៃដំណើរការបន្ទះឈីបតក្ក, etching hole ទំនាក់ទំនងនៅដំណាក់កាលកណ្តាល, mosaic និងបន្ទះអាលុយមីញ៉ូម etching នៅដំណាក់កាលខាងក្រោយ ក៏ដូចជា ការជីករណ្តៅជ្រៅ រន្ធជ្រៅ និងរន្ធទំនាក់ទំនងខ្សែភ្លើងនៅក្នុងដំណើរការបន្ទះឈីបអង្គចងចាំ 3D (យករចនាសម្ព័ន្ធស៊ីលីកុននីត្រាត/ស៊ីលីកុនអុកស៊ីដជាឧទាហរណ៍)។
មានបញ្ហាប្រឈមចម្បងពីរ និងទិសដៅកែលម្អដែលប្រឈមមុខដោយឧបករណ៍ឆ្លាក់ CCP ។ ទីមួយ ក្នុងការអនុវត្តថាមពលអ៊ីយ៉ុងខ្ពស់ខ្លាំង សមត្ថភាពឆ្លាក់នៃរចនាសម្ព័ន្ធសមាមាត្រខ្ពស់ (ដូចជាការឆ្លាក់រន្ធ និងចង្អូរនៃអង្គចងចាំពន្លឺ 3D ទាមទារសមាមាត្រខ្ពស់ជាង 50:1)។ វិធីសាស្រ្តបច្ចុប្បន្ននៃការបង្កើនថាមពលលំអៀងដើម្បីបង្កើនថាមពលអ៊ីយ៉ុងបានប្រើការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល RF រហូតដល់ 10,000 វ៉ាត់។ ដោយមើលឃើញពីបរិមាណដ៏ច្រើននៃកំដៅដែលបានបង្កើត បច្ចេកវិជ្ជាគ្រប់គ្រងភាពត្រជាក់ និងសីតុណ្ហភាពនៃអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្មចាំបាច់ត្រូវកែលម្អជាបន្តបន្ទាប់។ ទីពីរ ចាំបាច់ត្រូវមានរបកគំហើញមួយក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ឧស្ម័ន etching ថ្មី ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាជាមូលដ្ឋាននៃសមត្ថភាព etching ។
4.6 ឧបករណ៍ភ្ជាប់ប្លាស្មាភ្ជាប់ដោយអាំងឌុចស្យុង
ឧបករណ៍ etching inductively coupled plasma (ICP) គឺជាឧបករណ៍ដែលភ្ជាប់ថាមពលនៃប្រភពថាមពលប្រេកង់វិទ្យុចូលទៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្មក្នុងទម្រង់ជាវាលម៉ាញេទិកតាមរយៈឧបករណ៏ inductor ដោយហេតុនេះបង្កើតប្លាស្មាសម្រាប់ etching ។ គោលការណ៍ etching របស់វាក៏ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ អ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្មទូទៅផងដែរ។
មានពីរប្រភេទសំខាន់នៃការរចនាប្រភពប្លាស្មាសម្រាប់ឧបករណ៍ ICP etching ។ មួយគឺបច្ចេកវិជ្ជាបំប្លែងគូប្លាស្មា (TCP) ដែលបង្កើតនិងផលិតដោយ Lam Research។ ឧបករណ៏អាំងឌុចទ័ររបស់វាត្រូវបានដាក់នៅលើយន្តហោះបង្អួច dielectric ខាងលើអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្ម។ សញ្ញា RF 13.56MHz បង្កើតវាលម៉ាញេទិកឆ្លាស់គ្នានៅក្នុងឧបករណ៏ដែលកាត់កែងទៅនឹងបង្អួច dielectric និង diverges radially ជាមួយ coil axis ជាមជ្ឈមណ្ឌល។
វាលម៉ាញេទិកចូលទៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្មតាមរយៈបង្អួច dielectric ហើយវាលម៉ាញេទិកឆ្លាស់បង្កើតវាលអគ្គិសនីជំនួសស្របទៅនឹងបង្អួច dielectric នៅក្នុងបន្ទប់ប្រតិកម្ម ដោយហេតុនេះអាចសម្រេចបាននូវការបំបែកនៃឧស្ម័ន etching និងបង្កើតប្លាស្មា។ ដោយសារគោលការណ៍នេះអាចយល់បានថាជា transformer ដែលមានឧបករណ៏អាំងឌុចទ័រជារបុំបឋម និងប្លាស្មានៅក្នុងបន្ទប់ប្រតិកម្មជារបុំបន្ទាប់បន្សំ ការឆ្លាក់ ICP ត្រូវបានដាក់ឈ្មោះតាមនេះ។
អត្ថប្រយោជន៍ចម្បងនៃបច្ចេកវិទ្យា TCP គឺថារចនាសម្ព័ន្ធមានភាពងាយស្រួលក្នុងការធ្វើមាត្រដ្ឋាន។ ឧទាហរណ៍ ពី wafer 200mm ទៅ wafer 300mm TCP អាចរក្សាបាននូវប្រសិទ្ធិភាពនៃការឆ្លាក់ដូចគ្នាដោយគ្រាន់តែបង្កើនទំហំនៃឧបករណ៏។
ការរចនាប្រភពប្លាស្មាមួយទៀតគឺបច្ចេកវិទ្យា decoupled plasma source (DPS) ដែលបង្កើត និងផលិតដោយ Applied Materials, Inc. នៃសហរដ្ឋអាមេរិក។ ឧបករណ៏អាំងឌុចទ័ររបស់វាត្រូវបានរងរបួសបីវិមាត្រនៅលើបង្អួច dielectric hemispherical ។ គោលការណ៍នៃការបង្កើតប្លាស្មាគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងបច្ចេកវិទ្យា TCP ដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ប៉ុន្តែប្រសិទ្ធភាពនៃការបំបែកឧស្ម័នគឺខ្ពស់ដែលអំណោយផលដល់ការទទួលបានកំហាប់ប្លាស្មាខ្ពស់ជាង។
ដោយសារប្រសិទ្ធភាពនៃការភ្ជាប់ inductive ដើម្បីបង្កើតប្លាស្មាគឺខ្ពស់ជាង capacitive coupling ហើយប្លាស្មាត្រូវបានបង្កើតជាចម្បងនៅក្នុងតំបន់ដែលនៅជិតបង្អួច dielectric នោះកំហាប់ប្លាស្មារបស់វាត្រូវបានកំណត់ជាមូលដ្ឋានដោយថាមពលនៃប្រភពថាមពលដែលភ្ជាប់ទៅ inductor coil និងថាមពលអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងស្រទាប់អ៊ីយ៉ុងនៅលើផ្ទៃនៃ wafer ត្រូវបានកំណត់ជាមូលដ្ឋានដោយថាមពលនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល bias ដូច្នេះការប្រមូលផ្តុំនិងថាមពលនៃ អ៊ីយ៉ុងអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយឯករាជ្យដោយហេតុនេះអាចសម្រេចបាននូវការបំបែក។
ឧបករណ៍ etching ICP គឺជាឧបករណ៍មួយក្នុងចំនោមពីរប្រភេទដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនៃឧបករណ៍ etching plasma ។ វាត្រូវបានគេប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការ etching នៃ silicon trenches រាក់, germanium (Ge), រចនាសម្ព័ន្ធច្រកទ្វារ polysilicon, រចនាសម្ព័ន្ធទ្វារដែក, strained ស៊ីលីកូន (Strained-Si), ខ្សែដែក, បន្ទះដែក (Pads), mosaic etching metal របាំងរឹង និងដំណើរការជាច្រើននៅក្នុង បច្ចេកវិទ្យារូបភាពច្រើន។
លើសពីនេះទៀតជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាបីវិមាត្រឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារូបភាព CMOS និងប្រព័ន្ធមីក្រូអេឡិចត្រូនិច (MEMS) ក៏ដូចជាការកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃការអនុវត្តតាមរយៈស៊ីលីកុនតាមរយៈ (TSV) រន្ធ oblique ដែលមានទំហំធំនិង ស៊ីលីកុន etching ជ្រៅជាមួយនឹង morphologies ផ្សេងគ្នា, ក្រុមហ៊ុនផលិតជាច្រើនបានចាប់ផ្តើមឧបករណ៍ etching ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងជាពិសេសសម្រាប់កម្មវិធីទាំងនេះ។ លក្ខណៈរបស់វាគឺជម្រៅនៃការឆ្លាក់ធំ (រាប់សិប ឬរាប់រយមីក្រូ) ដូច្នេះវាដំណើរការភាគច្រើននៅក្រោមលំហូរឧស្ម័នខ្ពស់ សម្ពាធខ្ពស់ និងលក្ខខណ្ឌថាមពលខ្ពស់។
———————————————————————————————————————————————————— ————————————-
Semicera អាចផ្តល់ឱ្យផ្នែកក្រាហ្វិច, អារម្មណ៍ទន់ / រឹង, ផ្នែកស៊ីលីកុនកាបូន, ផ្នែកស៊ីលីកុន CVD, និងផ្នែកដែលស្រោបដោយ SiC/TaCជាមួយក្នុងរយៈពេល 30 ថ្ងៃ។
ប្រសិនបើអ្នកចាប់អារម្មណ៍លើផលិតផល semiconductor ខាងលើសូមកុំស្ទាក់ស្ទើរក្នុងការទាក់ទងមកយើងជាលើកដំបូង។
ទូរស័ព្ទ៖ +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី៣១ ខែសីហា ឆ្នាំ២០២៤