ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊etchingနည်းပညာသည် ရှုပ်ထွေးသော ဆားကစ်ပုံစံများ ဖန်တီးရန် အလွှာပေါ်ရှိ မလိုလားအပ်သော အရာများကို တိကျစွာ ဖယ်ရှားရန် အသုံးပြုသည့် အရေးကြီးသော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခု ဖြစ်သည်။ ဤဆောင်းပါးတွင် ပင်မရေစီးကြောင်း ထွင်းဖောက်ခြင်းနည်းပညာနှစ်ခုကို အသေးစိတ်ဖော်ပြပါမည် - capacitively coupled plasma etching (CCP) နှင့် inductively coupled plasma etching (အိုင်စီပီ) နှင့် မတူညီသော ပစ္စည်းများကို ထွင်းထုရာတွင် ၎င်းတို့၏ အသုံးချမှုများကို စူးစမ်းပါ။
Capacitively coupled plasma etching (CCP)
Capacitively coupled plasma etching (CCP) သည် matcher နှင့် DC blocking capacitor မှတဆင့် RF ဗို့အားကို အပြိုင်ပန်းကန်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခုသို့ အသုံးချခြင်းဖြင့် အောင်မြင်သည်။ လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခုနှင့် ပလာစမာတို့သည် တူညီသော ကာပတ်စီတာတစ်ခုအဖြစ် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ RF ဗို့အားသည် လျှပ်ကူးပစ္စည်းအနီးရှိ capacitive sheath ကိုဖွဲ့စည်းပြီး ဗို့အား၏ လျင်မြန်စွာ လည်ပတ်မှုနှင့်အတူ အလွှာ၏နယ်နိမိတ်သည် ပြောင်းလဲသွားသည်။ အီလက်ထရွန်များသည် ဤလျင်မြန်စွာပြောင်းလဲနေသောအလွှာသို့ရောက်ရှိသောအခါ၊ ၎င်းတို့သည် ရောင်ပြန်ဟပ်ပြီး စွမ်းအင်ရရှိကာ ပလာစမာအဖြစ်သို့ ဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူးများကွဲထွက်ခြင်း သို့မဟုတ် အိုင်းယွန်းများဖြစ်ပေါ်လာစေသည်။ CCP etching ကို အများအားဖြင့် dielectrics ကဲ့သို့သော မြင့်မားသော ဓာတုနှောင်ကြိုးစွမ်းအင်ရှိသော ပစ္စည်းများတွင် အသုံးပြုသော်လည်း ၎င်း၏ etching rate နည်းပါးသောကြောင့်၊ ၎င်းသည် ကောင်းမွန်သော ထိန်းချုပ်မှုလိုအပ်သော application များအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။
Inductively coupled plasma etching (ICP)
ပလာစမာကို လျှပ်ကူးနည်းဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။etching(ICP) သည် induced magnetic field ကို ထုတ်ပေးရန်အတွက် alternating current သည် coil မှတဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသည့် နိယာမအပေါ် အခြေခံသည်။ ဤသံလိုက်စက်ကွင်း၏ လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင်၊ ဓာတ်ပြုခန်းရှိ အီလက်ထရွန်များသည် အရှိန်မြှင့်လာပြီး လှုံ့ဆော်ပေးသော လျှပ်စစ်စက်ကွင်းအတွင်း ဆက်လက်အရှိန်မြှင့်ကာ နောက်ဆုံးတွင် ဓါတ်ငွေ့မော်လီကျူးများနှင့် တိုက်မိကာ မော်လီကျူးများ ကွဲထွက်ခြင်း သို့မဟုတ် အိုင်ယွန်များ ကွဲထွက်ကာ ပလာစမာပုံစံဖြစ်လာသည်။ ဤနည်းလမ်းသည် မြင့်မားသော အိုင်ယွန်ဇေးရှင်းနှုန်းကို ထုတ်ပေးနိုင်ပြီး ပလာစမာသိပ်သည်းဆနှင့် ဗုံးကြဲခြင်းစွမ်းအင်ကို လွတ်လပ်စွာ ချိန်ညှိနိုင်စေသည်၊ICP ခြစ်ခြင်း။ဆီလီကွန်နှင့် သတ္တုကဲ့သို့သော ဓာတုနှောင်ကြိုးစွမ်းအင်နည်းပါးသော သတ္တုဖြင့် ထွင်းထုခြင်းအတွက် အလွန်သင့်လျော်သည်။ ထို့အပြင် ICP နည်းပညာသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော တူညီမှုနှင့် ခြစ်ရာနှုန်းကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။
1. သတ္တု etching
သတ္တု etching သည် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုများနှင့် အလွှာပေါင်းများစွာ သတ္တုဝါယာကြိုးများ လုပ်ဆောင်ခြင်းအတွက် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုပါသည်။ ၎င်း၏လိုအပ်ချက်များပါဝင်သည်- မြင့်မားသော etching နှုန်း၊ မြင့်မားသောရွေးချယ်မှု (မျက်နှာဖုံးအလွှာအတွက် 4:1 ထက်ကြီးပြီး interlayer dielectric အတွက် 20:1 ထက်ကြီးသည်)၊ မြင့်မားသော etching တူညီမှု၊ ကောင်းမွန်သောအရေးပါသောအတိုင်းအတာထိန်းချုပ်မှု၊ ပလာစမာပျက်စီးမှုမရှိ၊ ကျန်ကြွင်းသောညစ်ညမ်းမှုများနည်းပါးခြင်းနှင့် သတ္တုအတွက် ချေးမတက်ပါ။ သတ္တု ထွင်းထုခြင်း သည် အများအားဖြင့် inductively coupled plasma etching equipment ကို အသုံးပြုသည်။
•အလူမီနီယမ် ထွင်းထုခြင်း- အလူမီနီယမ်သည် ချစ်ပ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၏ အလယ်နှင့် နောက်ဘက်အဆင့်များတွင် အရေးကြီးဆုံး ဝါယာကြိုးပစ္စည်းဖြစ်ပြီး ခံနိုင်ရည်နည်းပါးခြင်း၊ ထုတ်ယူရလွယ်ကူခြင်းနှင့် ထွင်းထုခြင်း၏ အားသာချက်များဖြစ်သည်။ Aluminum etching သည် များသောအားဖြင့် chloride gas (ဥပမာ Cl2) မှထုတ်ပေးသော ပလာစမာကို အသုံးပြုသည်။ အလူမီနီယမ်သည် မတည်ငြိမ်သော အလူမီနီယံကလိုရိုက် (AlCl3) ကို ထုတ်လုပ်ရန် ကလိုရင်းနှင့် ဓာတ်ပြုသည်။ ထို့အပြင် SiCl4, BCl3, BBr3, CCl4, CHF3 ကဲ့သို့သော အခြားသော halides များကို ပုံမှန် etching သေချာစေရန် အလူမီနီယံမျက်နှာပြင်ရှိ အောက်ဆိုဒ်အလွှာကို ဖယ်ရှားနိုင်သည်။
• Tungsten etching- အလွှာပေါင်းစုံ သတ္တုဝါယာကြိုး အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှု တည်ဆောက်ပုံများတွင်၊ တန်စတင်သည် ချစ်ပ်၏ အလယ်အပိုင်း အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုအတွက် အသုံးပြုသည့် အဓိကသတ္တုဖြစ်သည်။ ဖလိုရင်းအခြေခံ သို့မဟုတ် ကလိုရင်းအခြေခံဓာတ်ငွေ့များကို သတ္တုအဖြိုက်နက်ထုတ်ရန်အတွက် သုံးနိုင်သော်လည်း ဖလိုရင်းအခြေခံဓာတ်ငွေ့များသည် ဆီလီကွန်အောက်ဆိုဒ်အတွက် ရွေးချယ်နိုင်မှု ညံ့ဖျင်းသော်လည်း ကလိုရင်းအခြေခံဓာတ်ငွေ့များ (ဥပမာ CCl4) သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ရွေးချယ်နိုင်မှုရှိသည်။ မြင့်မားသော etching ကော်ရွေးချယ်မှုရရှိရန် နိုက်ထရိုဂျင်ကို တုံ့ပြန်မှုဓာတ်ငွေ့သို့ ပေါင်းထည့်ကာ ကာဗွန်ပြိုကျမှုကို လျှော့ချရန်အတွက် အောက်ဆီဂျင်ကို ပေါင်းထည့်သည်။ ကလိုရင်းအခြေခံဓာတ်ငွေ့ဖြင့် အဖြိုက်နက်ကို ခြစ်ခြင်းသည် anisotropic etching နှင့် မြင့်မားသော ရွေးချယ်မှုတို့ကို ရရှိနိုင်သည်။ ဖလိုရင်းအက်တမ်နှင့် ဖလိုရိုက်ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုအတွက် SF6 ကို ပလာစမာတွင် ပြိုကွဲစေနိုင်သည့် SF6၊ Ar နှင့် O2 တို့တွင် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုသောဓာတ်ငွေ့များဖြစ်သည်။
• တိုက်တေနီယမ်နိုက်ထရိတ်ခြစ်ခြင်း- တိုက်တေနီယမ်နိုက်ထရိတ်သည် မာကျောသောမျက်နှာဖုံးပစ္စည်းအဖြစ်၊ ရိုးရာဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ် သို့မဟုတ် အောက်ဆိုဒ်မျက်နှာဖုံးကို အစားထိုးသည့်ဒမတ်စစင်နှစ်ထပ်လုပ်ငန်းစဉ်တွင်ဖြစ်သည်။ တိုက်တေနီယမ်နိုက်ထရိတ်ခြစ်ခြင်းကို hard mask အဖွင့်လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အဓိကအားဖြင့်အသုံးပြုကြပြီး အဓိကတုံ့ပြန်မှုထုတ်ကုန်မှာ TiCl4 ဖြစ်သည်။ သမားရိုးကျမျက်နှာဖုံးနှင့် low-k dielectric အလွှာကြားတွင် ရွေးချယ်နိုင်မှုသည် မြင့်မားခြင်းမရှိပါ၊ ၎င်းသည် low-k dielectric အလွှာ၏ထိပ်ရှိ အဆစ်ပုံစံပရိုဖိုင်၏အသွင်အပြင်နှင့် etching ပြီးနောက် groove width ကို ချဲ့ထွင်လာစေသည်။ မြှုပ်ထားသောသတ္တုလိုင်းများကြားအကွာအဝေးသည် သေးငယ်လွန်းသောကြောင့် တံတားယိုစိမ့်မှု သို့မဟုတ် တိုက်ရိုက်ပြိုကျနိုင်ခြေရှိသည်။
2. Insulator etching
insulator etching ၏ အရာဝတ္ထုသည် များသောအားဖြင့် ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် သို့မဟုတ် ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်ကဲ့သို့သော dielectric ပစ္စည်းများဖြစ်ပြီး မတူညီသော circuit အလွှာများကို ဆက်သွယ်ရန်အတွက် contact hole များနှင့် channel hole များဖွဲ့စည်းရန် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။ Dielectric etching သည် capacitively coupled plasma etching ၏နိယာမအပေါ်အခြေခံ၍ etcher ကိုအသုံးပြုသည်။
• ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် ဖလင်၏ ပလာစမာ ခြစ်ခြင်း- ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် ဖလင်ကို များသောအားဖြင့် CF4၊ CHF3၊ C2F6၊ SF6 နှင့် C3F8 ကဲ့သို့သော ဖလိုရင်းပါရှိသော ဓာတ်ငွေ့များကို အသုံးပြု၍ ထွင်းထုသည်။ etching gas တွင်ပါရှိသော ကာဗွန်သည် အောက်ဆိုဒ်အလွှာရှိ အောက်ဆီဂျင်နှင့် ဓါတ်ပြုနိုင်ပြီး ဓါတ်တိုးပစ္စည်း CO နှင့် CO2 တို့ကို ထုတ်လုပ်ကာ အောက်ဆိုဒ်အလွှာရှိ အောက်ဆီဂျင်ကို ဖယ်ရှားပေးသည်။ CF4 သည် အသုံးအများဆုံး etching gas ဖြစ်သည်။ CF4 သည် စွမ်းအင်မြင့်မားသော အီလက်ထရွန်များနှင့် တိုက်မိသောအခါတွင် အမျိုးမျိုးသော အိုင်းယွန်းများ၊ အစွန်းရောက်များ၊ အက်တမ်များနှင့် ဖရီးရယ်ဒီကယ်များကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ဖလိုရင်း ဖရီးရယ်ဒီကယ်များသည် မတည်ငြိမ်သော ဆီလီကွန် tetrafluoride (SiF4) ကို ထုတ်လုပ်ရန် SiO2 နှင့် Si တို့နှင့် ဓာတုဗေဒအရ တုံ့ပြန်နိုင်သည်။
• ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်ဖလင်၏ ပလာစမာကို ခြစ်ထုတ်ခြင်း- ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်ဖလင်ကို CF4 သို့မဟုတ် CF4 ရောစပ်ဓာတ်ငွေ့ (O2၊ SF6 နှင့် NF3 ဖြင့်) ပလာစမာဖြင့် ထွင်းထုခြင်းဖြင့် ထွင်းထုနိုင်သည်။ Si3N4 ဖလင်အတွက်၊ F အက်တမ်ပါရှိသော အခြားဓာတ်ငွေ့ပလာစမာကို ခြစ်ထုတ်သည့်အခါ၊ ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်၏ etching rate သည် 1200Å/min အထိရောက်ရှိနိုင်ပြီး etching selectivity သည် 20:1 အထိ မြင့်မားနိုင်သည်။ ထုတ်ယူရလွယ်ကူသော အဓိကထုတ်ကုန်မှာ မတည်ငြိမ်သော ဆီလီကွန် tetrafluoride (SiF4) ဖြစ်သည်။
3. Single crystal silicon etching
တစ်ခုတည်းသော crystal silicon etching ကို ရေတိမ်ပိုင်းအထီးကျန်ခြင်း (STI) တွင် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုပါသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အများအားဖြင့် အောင်မြင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်နှင့် ပင်မထွင်းထုခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တို့ ပါဝင်သည်။ ဖောက်ထွင်းဝင်ရောက်မှု လုပ်ငန်းစဉ်သည် ပြင်းထန်သော အိုင်းယွန်းဗုံးကြဲခြင်းနှင့် ဖလိုရင်းဒြပ်စင်များ၏ ဓာတုဗေဒလုပ်ဆောင်ချက်အားဖြင့် တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲဆီလီကွန်၏ မျက်နှာပြင်ရှိ အောက်ဆိုဒ်အောက်ဆိုဒ်ကို ဖယ်ရှားရန် လုပ်ငန်းစဉ်တွင် SiF4 နှင့် NF ဓာတ်ငွေ့ကို အသုံးပြုသည်။ ပင်မထွင်းထုခြင်းတွင် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဘရိုမိုက် (HBr) ကို ပင်မထွင်းထုအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ ပလာစမာပတ်ဝန်းကျင်ရှိ HBr မှ ပြိုကွဲသွားသော ဘရိုမိုင်း အစွန်းရောက်များသည် ဆီလီကွန်နှင့် ဓာတ်ပြုပြီး မငြိမ်မသက်ဖြစ်သော ဆီလီကွန် tetrabromide (SiBr4) ကို ဖွဲ့စည်းကာ ဆီလီကွန်ကို ဖယ်ရှားပေးသည်။ တစ်ခုတည်းသော crystal silicon etching သည် inductively coupled plasma etching machine ကိုအသုံးပြုသည်။
4. Polysilicon Etching
Polysilicon etching သည် transistor များ၏ gate size ကို ဆုံးဖြတ်သည့် အဓိက လုပ်ငန်းစဉ်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး gate size သည် integrated circuit များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုက်ရိုက် သက်ရောက်မှုရှိပါသည်။ Polysilicon etching သည် ကောင်းသော ရွေးချယ်မှု အချိုးအစား လိုအပ်သည်။ ကလိုရင်း (Cl2) ကဲ့သို့သော ဟေလိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့များကို အများအားဖြင့် anisotropic etching ရရှိရန်အတွက် အသုံးပြုကြပြီး ကောင်းသောရွေးချယ်မှုအချိုး (10:1 အထိ) ရှိသည်။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဘရိုမိုက် (HBr) ကဲ့သို့သော ဘရိုမိုင်းအခြေခံဓာတ်ငွေ့များသည် ပိုမိုမြင့်မားသောရွေးချယ်မှုအချိုး (100:1 အထိ) ရရှိနိုင်သည်။ HBr သည် ကလိုရင်းနှင့် အောက်ဆီဂျင်တို့ ရောနှောပြီး ခြစ်ရာနှုန်းကို တိုးစေနိုင်သည်။ ဟေလိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့နှင့် ဆီလီကွန်တို့၏ တုံ့ပြန်မှု ထုတ်ကုန်များကို ဘေးနံရံများပေါ်တွင် ထားရှိပြီး အကာအကွယ်ပေးသည့် အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ Polysilicon etching သည် အများအားဖြင့် inductively coupled plasma etching machine ကိုအသုံးပြုသည်။
၎င်းသည် capacitively coupled plasma etching သို့မဟုတ် inductively coupled plasma etching ဖြစ်စေ၊ တစ်ခုစီတွင် ၎င်း၏ ကိုယ်ပိုင်ထူးခြားသော အားသာချက်များနှင့် နည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာ လက္ခဏာများရှိသည်။ သင့်လျော်သော ထွင်းထုခြင်းနည်းပညာကို ရွေးချယ်ခြင်းသည် ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးတက်စေရုံသာမက နောက်ဆုံးထုတ်ကုန်၏ အထွက်နှုန်းကိုလည်း သေချာစေသည်။
စာတိုက်အချိန်- နိုဝင်ဘာ-၁၂-၂၀၂၄