ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် စက်ပစ္စည်း(၅/၇)- သတ္တုစပ်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် စက်ကိရိယာ

နိဒါန်းတစ်ခု

ပေါင်းစည်းထားသော ဆားကစ်ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ထွင်းထုခြင်းကို အောက်ပါအတိုင်း ခွဲခြားထားသည်။
- စိုစွတ်သော etching;
- အခြောက်လှန်းခြင်း။

အစောပိုင်းကာလများတွင် စိုစွတ်သောထွင်းထုခြင်းကို တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုခဲ့သော်လည်း မျဉ်းအကျယ်ထိန်းချုပ်မှုနှင့် ထွင်းထုခြင်းလမ်းညွှန်မှုတွင် ၎င်း၏ကန့်သတ်ချက်များကြောင့် 3µm ပြီးနောက် လုပ်ငန်းစဉ်အများစုသည် ခြောက်သွေ့သော etching ကိုအသုံးပြုသည်။ စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းကို အချို့သော အထူးပစ္စည်းအလွှာများနှင့် သန့်ရှင်းသော အကြွင်းအကျန်များကို ဖယ်ရှားရန်အတွက်သာ အသုံးပြုပါသည်။
Dry etching ဆိုသည်မှာ wafer ပေါ်ရှိ ပစ္စည်းများနှင့် ဓါတ်ပြုရန် gaseous chemical etchants များကို အသုံးပြုပြီး reacting လုပ်သည့် process ကို ရည်ညွှန်းပြီး reacting chamber မှ ထုတ်ယူသည့် မတည်ငြိမ်သော တုံ့ပြန်မှု ထုတ်ကုန်များ ဖြစ်လာစေရန်၊ Etchant သည် များသောအားဖြင့် etching gas ၏ ပလာစမာမှ တိုက်ရိုက် သို့မဟုတ် သွယ်ဝိုက်၍ ထုတ်ပေးသောကြောင့် dry etching ကို plasma etching ဟုခေါ်သည်။

1.1 ပလာစမာ

ပလာစမာသည် ပြင်ပလျှပ်စစ်သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခု (ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်း ပါဝါထောက်ပံ့မှုမှ ထုတ်ပေးသည့်ကဲ့သို့) လှုပ်ရှားမှုအောက်တွင် etching gas ၏ တောက်ပမှုမှ ထွက်လာသည့် ဓာတ်ငွေ့များ ထွက်လာခြင်းမှ ဖြစ်ပေါ်လာသော အားနည်းသော အိုင်ယွန်အခြေအနေရှိ ဓာတ်ငွေ့ဖြစ်သည်။ ၎င်းတွင် အီလက်ထရွန်များ၊ အိုင်းယွန်းများနှင့် ကြားနေတက်ကြွသော အမှုန်များပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့အနက်မှ တက်ကြွသောအမှုန်များသည် etching ရရှိရန်အတွက် ထွင်းထားသောပစ္စည်းနှင့် ဓာတုဗေဒအရ တိုက်ရိုက်တုံ့ပြန်နိုင်သော်လည်း ဤသန့်စင်သောဓာတုတုံ့ပြန်မှုသည် များသောအားဖြင့် ပစ္စည်းအနည်းငယ်တွင်သာ ဖြစ်ပေါ်ပြီး ဦးတည်ချက်မဟုတ်ပေ။ အိုင်းယွန်းများသည် စွမ်းအင်အချို့ရှိသောအခါ၊ ၎င်းတို့ကို တိုက်ရိုက်ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ sputtering ဖြင့် ထွင်းထုနိုင်သော်လည်း ဤသန့်စင်သောရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာတုံ့ပြန်မှု၏ etching နှုန်းမှာ အလွန်နည်းပါးပြီး ရွေးချယ်နိုင်မှုမှာ အလွန်ညံ့ဖျင်းပါသည်။

ပလာစမာ etching အများစုသည် တက်ကြွသော အမှုန်အမွှားများနှင့် အိုင်းယွန်းများ တစ်ချိန်တည်းတွင် ပြီးမြောက်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အိုင်းယွန်းဗုံးကြဲခြင်းတွင် လုပ်ဆောင်မှု နှစ်ခုရှိသည်။ တစ်ခုမှာ ထွင်းထုထားသော အရာများ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အက်တမ်နှောင်ကြိုးများကို ဖျက်ဆီးရန်ဖြစ်ပြီး ၎င်းနှင့် ကြားနေအမှုန်များ တုံ့ပြန်မှုနှုန်းကို တိုးမြင့်စေသည်။ နောက်တစ်ချက်မှာ etching သည် etched material ၏မျက်နှာပြင်ကို အပြည့်အ၀ထိတွေ့နိုင်စေရန်အတွက် etching ကို လွယ်ကူချောမွေ့စေရန် တုံ့ပြန်မှုကြားခံပေါ်ရှိ စွန့်ပစ်ပစ္စည်းများကို ဖယ်ရှားရန်ဖြစ်သည်။

ထွင်းထုထားသောဖွဲ့စည်းပုံ၏ ဘေးနံရံများတွင် ထားရှိသော တုံ့ပြန်မှုထုတ်ကုန်များကို ဦးတည်ချက်အိုင်းယွန်းဗုံးကြဲခြင်းဖြင့် ထိရောက်စွာဖယ်ရှား၍မရပါ၊ ထို့ကြောင့် ဘေးနံရံများ၏ etching ကိုပိတ်ဆို့ကာ anisotropic etching ဖြစ်ပေါ်လာသည်။

 
ဒုတိယ etching လုပ်ငန်းစဉ်

2.1 စိုစွတ်သော အလှဆင်ခြင်းနှင့် သန့်ရှင်းရေး

Wet etching သည် ပေါင်းစပ် circuit ထုတ်လုပ်ရေးတွင် အသုံးပြုသည့် အစောဆုံးနည်းပညာများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ isotropic etching ကြောင့် anisotropic dry etching ကို anisotropic dry etching ဖြင့် အစားထိုးခဲ့သော်လည်း၊ ၎င်းသည် ပိုကြီးသော အရွယ်အစား၏ အရေးမကြီးသော အလွှာများကို သန့်ရှင်းရေးအတွက် အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နေသေးသည်။ အထူးသဖြင့် အောက်ဆိုဒ်အကြွင်းအကျန်များကို ဖယ်ရှားခြင်းနှင့် အရေပြားကို ခြစ်ထုတ်ခြင်းတွင်၊ ၎င်းသည် ခြောက်သွေ့သော ခြစ်ခြင်းထက် ပိုမိုထိရောက်ပြီး ချွေတာပါသည်။

စိုစွတ်သော etching ၏အရာဝတ္ထုများတွင် အဓိကအားဖြင့် ဆီလီကွန်အောက်ဆိုဒ်၊ ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်၊ single crystal silicon နှင့် polycrystalline silicon တို့ပါဝင်သည်။ ဆီလီကွန်အောက်ဆိုဒ်ကို စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းသည် အများအားဖြင့် hydrofluoric acid (HF) ကို အဓိက ဓာတုသယ်ဆောင်သူအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ ရွေးချယ်နိုင်မှု တိုးတက်စေရန်အတွက်၊ ammonium ဖလိုရိုက်ဖြင့် ခံနိုင်သော ဟိုက်ဒရိုဖလိုရစ်အက်ဆစ်ကို အပျော့စား လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အသုံးပြုပါသည်။ pH တန်ဖိုး၏ တည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် အားကောင်းသော အက်ဆစ် သို့မဟုတ် အခြားဒြပ်စင် အနည်းငယ်ကို ပေါင်းထည့်နိုင်သည်။ Doped silicon oxide သည် သန့်စင်သော silicon oxide ထက် ပို၍ ကြေမွလွယ်သည်။ စိုစွတ်သောဓာတုပစ္စည်းများကို ဖယ်ထုတ်ရာတွင် အဓိကအားဖြင့် photoresist နှင့် hard mask (silicon nitride) ကို ဖယ်ရှားရန် အဓိကအသုံးပြုသည်။ Hot phosphoric acid (H3PO4) သည် ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်ကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် စိုစွတ်သောဓာတုပစ္စည်းများကို ထုတ်ယူရာတွင် အသုံးပြုသည့် အဓိက ဓာတုအရည်ဖြစ်ပြီး ဆီလီကွန်အောက်ဆိုဒ်အတွက် ကောင်းသောရွေးချယ်မှုရှိပါသည်။

စိုစွတ်သော သန့်ရှင်းရေးသည် စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းနှင့် ဆင်တူပြီး အဓိကအားဖြင့် အမှုန်များ၊ အော်ဂဲနစ်အရာများ၊ သတ္တုများနှင့် အောက်ဆိုဒ်ဓာတ်များ အပါအဝင် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုများမှတစ်ဆင့် ဆီလီကွန် wafer များ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ညစ်ညမ်းမှုများကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။ ပင်မရေစိုခံသန့်စင်မှုမှာ စိုစွတ်သောဓာတုနည်းလမ်းဖြစ်သည်။ ခြောက်သွေ့သောသန့်ရှင်းရေးသည် စိုစွတ်သောသန့်ရှင်းရေးနည်းလမ်းများစွာကို အစားထိုးနိုင်သော်လည်း စိုစွတ်သောသန့်ရှင်းရေးကို လုံးဝအစားထိုးနိုင်သည့်နည်းလမ်းမရှိပါ။

စိုစွတ်သော သန့်ရှင်းရေးအတွက် အသုံးများသော ဓာတုပစ္စည်းများမှာ sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, hydrogen peroxide, ammonium hydroxide, ammonium fluoride, etc. လက်တွေ့အသုံးချမှုတွင်၊ တစ်ခု သို့မဟုတ် တစ်ခုထက်ပိုသော ဓာတုပစ္စည်းများကို လိုအပ်သလို အချိုးအစားအလိုက် deionized water နှင့် ရောစပ်ထားသည်။ SC1၊ SC2၊ DHF၊ BHF စသည်ဖြင့် သန့်ရှင်းရေးဖြေရှင်းချက်တစ်ခုကို ဖန်တီးပါ။

အောက်ဆိုဒ်ဖလင်ကို လုံးဝသန့်ရှင်းသော ဆီလီကွန် wafer မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် လုပ်ဆောင်ရမည်ဖြစ်သောကြောင့် အောက်ဆိုဒ်ဖလင်ကို မထုတ်ယူမီ သန့်ရှင်းရေးကို မကြာခဏ အသုံးပြုပါသည်။ အသုံးများသော ဆီလီကွန် wafer သန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

2.2 အခြောက်လှန်းခြင်း and သန့်ရှင်းရေး

2.2.1 အခြောက်ခံခြင်း

စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် အခြောက်လှန်းခြင်းသည် အဓိကအားဖြင့် ပလာစမာ ခြစ်ခြင်းအား ရည်ညွှန်းသည်၊ ၎င်းသည် ပလာစမာကို ပိုမိုကောင်းမွန်သော လုပ်ဆောင်ချက်ဖြင့် သတ်သတ်မှတ်မှတ်ရှိသော အရာများကို ထွင်းထုရန်အတွက် ပလာစမာကို အသုံးပြုသည်။ အကြီးစားထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် စက်ပစ္စည်းစနစ်သည် အပူချိန်နိမ့်သော မျှခြေမရှိသော ပလာစမာကို အသုံးပြုသည်။
Plasma etching သည် အဓိကအားဖြင့် discharge mode နှစ်ခုကို အသုံးပြုသည်- capacitive coupled discharge နှင့် inductive coupled discharge

capacitively coupled discharge mode တွင်- ပြင်ပရေဒီယိုကြိမ်နှုန်း (RF) ပါဝါထောက်ပံ့မှုဖြင့် ပလာစမာကို ပလာစမာကို အပြိုင်ပန်းကန် ကာပတ်စီတာနှစ်ခုတွင် ထုတ်ပေးပြီး ထိန်းသိမ်းထားသည်။ ဓာတ်ငွေ့ဖိအားသည် အများအားဖြင့် မီလီတာမှ ဆယ်ဂဏန်းအထိဖြစ်ပြီး အိုင်ယွန်ပြုနှုန်းသည် 10-5 ထက်နည်းသည်။ inductively coupled discharge mode တွင်- ယေဘုယျအားဖြင့် ဓာတ်ငွေ့ဖိအား (ဆယ်ဂဏန်းမီလီတာ) တွင် ပလာစမာကို inductively coupled input energy ဖြင့် ထုတ်ပေးပြီး ထိန်းသိမ်းထားသည်။ အိုင်းယွန်းဓာတ်ပြုနှုန်းသည် များသောအားဖြင့် 10-5 ထက်များသောကြောင့် ၎င်းကို high-density plasma ဟုခေါ်သည်။ သိပ်သည်းဆမြင့်သော ပလာစမာရင်းမြစ်များကို အီလက်ထရွန် ဆိုင်ကလထရွန် ပဲ့တင်ထပ်သံနှင့် ဆိုင်ကလထရွန်လှိုင်းထုတ်လွှတ်မှုတို့မှလည်း ရရှိနိုင်သည်။ High-density plasma သည် ပြင်ပ RF သို့မဟုတ် microwave power supply နှင့် substrate ပေါ်ရှိ RF bias power supply မှတဆင့် ion flow နှင့် ion bombardment energy ကို သီးခြားထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် etching ပျက်စီးမှုကို လျှော့ချနေစဉ် etching process ၏ etching rate နှင့် selectivity ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်နိုင်သည် ။

ခြောက်သွေ့သော etching လုပ်ငန်းစဉ်မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- etching gas ကို vacuum reaction chamber ထဲသို့ ထိုးသွင်းပြီး reaction chamber အတွင်းရှိ ဖိအားများ တည်ငြိမ်သွားပြီးနောက်၊ plasma ကို radio frequency glow discharge ဖြင့် ထုတ်ပေးပါသည်။ မြန်နှုန်းမြင့် အီလက်ထရွန်များ၏ သက်ရောက်မှုကို ခံရပြီးနောက် ၎င်းသည် ပြိုကွဲသွားကာ အောက်စထရိ၏ မျက်နှာပြင်သို့ ပျံ့နှံ့သွားပြီး စုပ်ယူသည့် ဖရီးရယ်ဒီကယ်များ ထွက်လာပါသည်။ အိုင်းယွန်းဗုံးကြဲခြင်း၏ လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင်၊ စုပ်ယူထားသော ဖရီးရယ်ဒီကယ်များသည် အလွှာ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အက်တမ် သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများနှင့် တုံ့ပြန်ပြီး ဓာတ်ပြုခန်းမှ ထုတ်လွှတ်သော ဓာတ်ငွေ့ဆိုင်ရာ ဘေးထွက်ပစ္စည်းအဖြစ် ဖန်တီးသည်။ လုပ်ငန်းစဉ်ကို အောက်ပါပုံတွင် ပြထားသည်။

 
အခြောက်လှန်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များကို အောက်ပါ အမျိုးအစားလေးမျိုးဖြင့် ခွဲခြားနိုင်ပါသည်။

(၁)ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ sputtering etching: ၎င်းသည် ပလာစမာရှိ စွမ်းအင်ရှိ အိုင်းယွန်းများပေါ်တွင် အဓိကအားဖြင့် ထွင်းထုထားသော အရာများ၏ မျက်နှာပြင်ကို ဗုံးကြဲရန် အားကိုးသည်။ Sputtered အက်တမ်အရေအတွက်သည် အက်တမ်အမှုန်များ၏ စွမ်းအင်နှင့် ထောင့်အပေါ် မူတည်သည်။ စွမ်းအင်နှင့် ထောင့်မပြောင်းလဲသောအခါ၊ မတူညီသောပစ္စည်းများ၏ sputtering rate သည် များသောအားဖြင့် 2 မှ 3 ကြိမ်သာကွာခြားသောကြောင့် ရွေးချယ်နိုင်စွမ်းမရှိပါ။ တုံ့ပြန်မှုဖြစ်စဉ်သည် အဓိကအားဖြင့် anisotropic ဖြစ်သည်။

(၂)ဓာတုဗေဒင်ခြစ်ခြင်း။: ပလာစမာသည် မတည်ငြိမ်သောဓာတ်ငွေ့များထုတ်လုပ်ရန် ပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်နှင့် ဓာတုဗေဒအရ ဓာတ်ပြုသည့် ဓာတ်ငွေ့အဆင့် အက်တမ်နှင့် မော်လီကျူးများကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။ ဤသက်သက် ဓာတုဗေဒတုံ့ပြန်မှုတွင် ကောင်းသောရွေးချယ်နိုင်စွမ်းရှိပြီး ရာဇမတ်ကွက်ဖွဲ့စည်းပုံကို မစဉ်းစားဘဲ isotropic လက္ခဏာများကို ပြသသည်။

ဥပမာ- Si (အစိုင်အခဲ) + 4F → SiF4 (ဓာတ်ငွေ့), photoresist + O (ဓာတ်ငွေ့) → CO2 (ဓာတ်ငွေ့) + H2O (ဓာတ်ငွေ့)

(၃)အိုင်းယွန်းစွမ်းအင်ဖြင့် တွန်းထုတ်ခြင်း: အိုင်းယွန်းများသည် အက်ကြောင်းများကို ဖြစ်စေသော အမှုန်များနှင့် စွမ်းအင်သယ်ဆောင်သည့် အမှုန်များဖြစ်သည်။ ထိုကဲ့သို့သော စွမ်းအင်သယ်ဆောင်သည့် အမှုန်များ၏ ထွင်းထုခြင်း၏ ထိရောက်မှုသည် ရိုးရှင်းသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ သို့မဟုတ် ဓာတုဗေဒနည်းအရ ခြစ်ထုတ်ခြင်းထက် ပြင်းအားတစ်ခုထက်ပိုပါသည်။ ၎င်းတို့အနက် လုပ်ငန်းစဉ်၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဘောင်များကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည် etching လုပ်ငန်းစဉ်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်း၏ အဓိကအချက်ဖြစ်သည်။

(၄)အိုင်းယွန်း-အတားအဆီးပေါင်းစပ် etching: ၎င်းသည် အဓိကအားဖြင့် etching လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ပေါင်းစပ်အမှုန်များဖြင့် ပိုလီမာအတားအဆီးကာကွယ်သည့်အလွှာကို ရည်ညွှန်းသည်။ Plasma သည် etching လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ဘေးနံရံများ၏ etching တုံ့ပြန်မှုကို ကာကွယ်ရန် ထိုကဲ့သို့သော အကာအကွယ်အလွှာတစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ C သို့ Cl နှင့် Cl2 etching သည် ဘေးနံရံများကို ထွင်းထုခံရခြင်းမှကာကွယ်ရန် ခြစ်နေစဉ်အတွင်း ကလိုရိုကာဗွန်ဒြပ်ပေါင်းအလွှာကို ထုတ်ပေးနိုင်သည်။

2.2.1 ခြောက်သွေ့သော သန့်ရှင်းရေး
အခြောက်ခံခြင်း သည် အဓိကအားဖြင့် ပလာစမာ သန့်စင်ခြင်းကို ရည်ညွှန်းသည်။ ပလာစမာရှိ အိုင်းယွန်းများကို သန့်စင်ရန်အတွက် မျက်နှာပြင်ကို ဗုံးကြဲရန်အတွက် အသုံးပြုကြပြီး၊ တက်ကြွသောအခြေအနေရှိ အက်တမ်များနှင့် မော်လီကျူးများသည် သန့်စင်ရန်အတွက် မျက်နှာပြင်နှင့် ဓါတ်ပြုမှုများဖြစ်ပြီး photoresist များကို ဖယ်ရှားရန်နှင့် ပြာများကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် ဖြစ်သည်။ ခြောက်သွေ့သော etching နှင့်မတူဘဲ၊ ခြောက်သွေ့သောသန့်ရှင်းရေး၏ လုပ်ငန်းစဉ်ဘောင်များတွင် များသောအားဖြင့် directional selectivity မပါဝင်သောကြောင့် လုပ်ငန်းစဉ်ဒီဇိုင်းသည် အတော်လေးရိုးရှင်းပါသည်။ အကြီးစားထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် ဖလိုရင်းအခြေခံဓာတ်ငွေ့များ၊ အောက်ဆီဂျင် သို့မဟုတ် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကို တုံ့ပြန်မှုပလာစမာ၏ အဓိကကိုယ်ထည်အဖြစ် အဓိကအသုံးပြုကြသည်။ ထို့အပြင်၊ အချို့သော အာဂွန်ပလာစမာ ပမာဏကို ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် အိုင်းယွန်းဗုံးကြဲခြင်းအကျိုးသက်ရောက်မှုကို မြှင့်တင်နိုင်ပြီး သန့်ရှင်းရေး၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

ပလာစမာ ခြောက်သွေ့သော သန့်ရှင်းရေး လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ အဝေးမှ ပလာစမာ နည်းလမ်းကို အများအားဖြင့် အသုံးပြုသည်။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် သန့်ရှင်းရေးလုပ်စဉ်တွင်၊ ပလာစမာရှိ အိုင်းယွန်းများ၏ ဗုံးကြဲခြင်းအကျိုးသက်ရောက်မှုကို လျှော့ချရန် မျှော်လင့်ထားသောကြောင့်၊ နှင့် ဓာတုဖရီးရယ်ဒီကယ်များ၏ ပိုမိုကောင်းမွန်သော တုံ့ပြန်မှုသည် သန့်စင်မှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။ Remote plasma သည် တုံ့ပြန်မှုခန်းအပြင်ဘက်တွင် တည်ငြိမ်ပြီး သိပ်သည်းဆမြင့်သော ပလာစမာကို ထုတ်လုပ်ရန် မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်များကို အသုံးပြုနိုင်ပြီး သန့်စင်မှုအတွက် လိုအပ်သော တုံ့ပြန်မှုရရှိရန် တုံ့ပြန်မှုခန်းထဲသို့ ဝင်ရောက်သည့် ဖရီးရယ်ဒီကယ်အများအပြားကို ထုတ်ပေးပါသည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းရှိ အခြောက်ခံ သန့်ရှင်းရေးဓာတ်ငွေ့ အရင်းအမြစ်အများစုသည် NF3 ကဲ့သို့သော ဖလိုရင်းအခြေခံဓာတ်ငွေ့များကို အသုံးပြုကြပြီး NF3 ၏ 99% ကျော်သည် မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်ပလာစမာတွင် ပြိုကွဲသွားပါသည်။ ခြောက်သွေ့သောသန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ion bombardment effect နီးပါးမရှိသောကြောင့် silicon wafer ကိုပျက်စီးခြင်းမှကာကွယ်ရန်နှင့်တုံ့ပြန်မှုအခန်း၏သက်တမ်းကိုတိုးမြှင့်ရန်အကျိုးရှိသည်။

 
စိုစွတ်သော ခြစ်ခြင်း နှင့် သန့်ရှင်းရေးသုံး စက်

3.1 Tank-type wafer သန့်ရှင်းရေးစက်
ကျင်းအမျိုးအစား wafer သန့်ရှင်းရေးစက်တွင် အဓိကအားဖြင့် အဖွင့်အဖွင့် wafer box ဂီယာ module၊ wafer loading/unloading transmission module၊ exhaust air intake module၊ chemical liquid tank module၊ deionized water tank module၊ အခြောက်ခံ tank တစ်ခုတို့ ပါဝင်ပါသည်။ module နှင့် control module တစ်ခု။ ၎င်းသည် တစ်ချိန်တည်းတွင် wafer သေတ္တာအများအပြားကို သန့်ရှင်းစေပြီး wafers များကို ခြောက်သွေ့သွားအောင် ပြုလုပ်နိုင်သည်။

3.2 Trench Wafer Etcher

3.3 Single Wafer Wet Processing Equipment

ကွဲပြားခြားနားသောလုပ်ငန်းစဉ်ရည်ရွယ်ချက်များနှင့်အညီ, single wafer wet process equipment ကို အမျိုးအစားသုံးမျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။ ပထမအမျိုးအစားမှာ single wafer သန့်ရှင်းရေးကိရိယာဖြစ်ပြီး သန့်ရှင်းရေးပစ်မှတ်များတွင် အမှုန်အမွှားများ၊ အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများ၊ သဘာဝအောက်ဆိုဒ်အလွှာ၊ သတ္တုအညစ်အကြေးများနှင့် အခြားညစ်ညမ်းပစ္စည်းများ ပါဝင်ပါသည်။ ဒုတိယအမျိုးအစားမှာ single wafer scrubbing equipment ဖြစ်ပြီး အဓိက လုပ်ငန်းစဉ်မှာ wafer ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အမှုန်အမွှားများကို ဖယ်ရှားရန်ဖြစ်သည်။ တတိယအမျိုးအစားမှာ ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုသည့် single wafer etching equipment ဖြစ်သည်။ ကွဲပြားခြားနားသောလုပ်ငန်းစဉ်ရည်ရွယ်ချက်များအရ၊ single wafer etching equipment သည် အမျိုးအစားနှစ်မျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။ ပထမအမျိုးအစားမှာ စွမ်းအင်မြင့်မားသော အိုင်းယွန်းထည့်သွင်းခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော မျက်နှာပြင်ဖလင်ပျက်စီးမှုအလွှာများကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုသည့် အပျော့စား etching ကိရိယာဖြစ်သည်။ ဒုတိယအမျိုးအစားမှာ wafer ပါးလွှာခြင်း သို့မဟုတ် ဓာတုစက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပွတ်တိုက်ပြီးနောက် အတားအဆီးအလွှာများကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုသည့် စွန့်ဦးအလွှာကို ဖယ်ရှားသည့်ကိရိယာဖြစ်သည်။

စက်ဗိသုကာလက်ရာတစ်ခုလုံး၏ရှုထောင့်မှကြည့်လျှင် single-wafer စိုစွတ်သောလုပ်ငန်းစဉ်သုံးပစ္စည်းအမျိုးအစားအားလုံး၏အခြေခံဗိသုကာသည်ဆင်တူသည်၊ ယေဘုယျအားဖြင့်အစိတ်အပိုင်းခြောက်ခုပါဝင်သည်- ပင်မဘောင်၊ wafer လွှဲပြောင်းစနစ်၊ အခန်း module၊ ဓာတုအရည်ထောက်ပံ့မှုနှင့်လွှဲပြောင်း module၊ ဆော့ဖ်ဝဲစနစ် နှင့် အီလက်ထရွန်းနစ်ထိန်းချုပ်မှု module ။

3.4 Single Wafer သန့်ရှင်းရေးပစ္စည်း
တစ်ခုတည်းသော wafer သန့်ရှင်းရေးကိရိယာကို သမားရိုးကျ RCA သန့်ရှင်းရေးနည်းလမ်းကို အခြေခံ၍ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီး ၎င်း၏လုပ်ငန်းစဉ်ရည်ရွယ်ချက်မှာ အမှုန်အမွှားများ၊ အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများ၊ သဘာဝအောက်ဆိုဒ်အလွှာ၊ သတ္တုအညစ်အကြေးများနှင့် အခြားညစ်ညမ်းမှုများကို သန့်စင်ရန်ဖြစ်သည်။ လုပ်ငန်းစဉ် အသုံးချမှုတွင်၊ single wafer သန့်ရှင်းရေး ကိရိယာကို ရုပ်ရှင်မဖွဲ့စည်းမီနှင့် အပြီး သန့်ရှင်းရေး၊ ပလာစမာ ခြစ်ပြီးနောက် သန့်ရှင်းရေး၊ အိုင်းယွန်း စိုက်ပြီးနောက် သန့်ရှင်းရေး၊ ဓာတုဗေဒ နှင့် သန့်စင်ခြင်း အပါအဝင် ပေါင်းစပ် circuit ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် လက်ရှိတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုပါသည်။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပွတ်တိုက်ခြင်းနှင့် သတ္တုအစစ်ခံပြီးနောက် သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်း။ အပူချိန်မြင့်သော ဖော့စဖရစ်အက်ဆစ် လုပ်ငန်းစဉ်မှလွဲ၍ တစ်ခုတည်းသော wafer သန့်ရှင်းရေးကိရိယာသည် သန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်အားလုံးနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။

3.5 Single Wafer Etching စက်
single wafer etching equipment ၏ လုပ်ငန်းစဉ်ရည်ရွယ်ချက်မှာ အဓိကအားဖြင့် ပါးလွှာသော ဖလင် etching ဖြစ်သည်။ လုပ်ငန်းစဉ် ရည်ရွယ်ချက်အရ ၎င်းကို အမျိုးအစား နှစ်မျိုး ခွဲခြားနိုင်သည် ၊ ဥပမာအားဖြင့် light etching equipment ( စွမ်းအင်မြင့် ion implantation ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော မျက်နှာပြင် ဖလင်ပျက်စီးမှု အလွှာကို ဖယ်ရှားရန် အသုံးပြုသည် ) နှင့် sacrificial layer removal equipment ( wafer ပြီးနောက် အတားအဆီး အလွှာကို ဖယ်ရှားရန် အသုံးပြုသည် ။ ပါးလွှာခြင်း သို့မဟုတ် ဓာတုစက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပွတ်တိုက်ခြင်း)။ လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ဖယ်ရှားရန် လိုအပ်သောပစ္စည်းများမှာ ယေဘုယျအားဖြင့် ဆီလီကွန်၊ ဆီလီကွန်အောက်ဆိုဒ်၊ ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်နှင့် သတ္တုဖလင်အလွှာများ ပါဝင်သည်။
 

အခြောက်လှန်းခြင်းနှင့် သန့်ရှင်းရေးကိရိယာလေးခု

4.1 plasma etching ကိရိယာများ အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း။
သန့်စင်သော ဓာတုတုံ့ပြန်မှုနှင့် နီးစပ်သော သန့်စင်သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ တုံ့ပြန်မှုနှင့် နီးစပ်သော အိုင်းယွန်း sputtering etching ကိရိယာအပြင်၊ ပလာစမာ ခြစ်ခြင်းအား မတူညီသော ပလာစမာ မျိုးဆက်နှင့် ထိန်းချုပ်မှုနည်းပညာများအလိုက် အကြမ်းဖျင်း အမျိုးအစား နှစ်မျိုး ခွဲခြားနိုင်သည်-
- Capacitively Coupled Plasma (CCP) etching;
-Inductively Coupled Plasma (ICP) etching။

4.1.1 CCP
Capacitively coupled plasma etching သည် ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းပါဝါထောက်ပံ့မှုကို တုံ့ပြန်မှုခန်းရှိ အပေါ်နှင့်အောက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခု သို့မဟုတ် နှစ်ခုလုံးကို ချိတ်ဆက်ရန်နှင့် ပန်းကန်ပြားနှစ်ခုကြားရှိ ပလာစမာသည် ရိုးရှင်းသောညီမျှသော ဆားကစ်တစ်ခုတွင် capacitor အဖြစ်ဖွဲ့စည်းသည်။

အစောဆုံးသောနည်းပညာနှစ်ခုရှိသည်။:

တစ်ခုမှာ RF ပါဝါထောက်ပံ့မှုကို အပေါ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် wafer တည်ရှိရာ အောက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းထံသို့ RF ပါဝါထောက်ပံ့မှုကို ချိတ်ဆက်ပေးသည့် အစောပိုင်း Plasma etching ဖြစ်သည်။ ဤနည်းဖြင့် ထုတ်ပေးသော ပလာစမာသည် wafer ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် လုံလောက်သောအထူအပါးအိုင်းယွန်းအလွှာကိုမဖွဲ့စည်းနိုင်သောကြောင့်၊ အိုင်းယွန်းဗုံးကြဲခြင်း၏စွမ်းအင်နည်းပါးပြီး တက်ကြွသောအမှုန်များကိုအဓိက etchant အဖြစ်အသုံးပြုသော ဆီလီကွန် etching ကဲ့သို့သောလုပ်ငန်းစဉ်များတွင်အသုံးပြုသည်။

နောက်တစ်ချက်မှာ RF ပါဝါထောက်ပံ့မှုကို wafer တည်ရှိရာ အောက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ချိတ်ဆက်ပြီး အထက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကို ပိုကြီးသောဧရိယာဖြင့် ခိုင်ခံ့စေသည်။ ဤနည်းပညာသည် တုံ့ပြန်မှုတွင် ပါဝင်ရန် မြင့်မားသော အိုင်းယွန်းစွမ်းအင်လိုအပ်သော dielectric etching လုပ်ငန်းစဉ်များအတွက် သင့်လျော်သော ပိုထူသော အိုင်းယွန်းအလွှာကို ဖန်တီးနိုင်သည်။ အစောပိုင်း ဓာတ်ပြုမှု ion etching ကို အခြေခံ၍ RF လျှပ်စစ်စက်ကွင်းသို့ ထောင့်မှန် DC သံလိုက်စက်ကွင်းအား ExB drift အဖြစ် ပေါင်းထည့်ထားပြီး၊ ၎င်းသည် အီလက်ထရွန်နှင့် ဓာတ်ငွေ့အမှုန်များ တိုက်မိနိုင်ခြေကို တိုးမြင့်စေပြီး ပလာစမာ အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် ထုတ်ယူမှုနှုန်းကို ထိရောက်စွာ တိုးတက်စေပါသည်။ ဤ etching ကို သံလိုက်စက်ကွင်း မြှင့်တင်ထားသော ဓာတ်ပြုအိုင်းယွန်း etching (MERIE) ဟုခေါ်သည်။

အထက်ဖော်ပြပါနည်းပညာသုံးမျိုးတွင် တူညီသောအားနည်းချက်တစ်ခုရှိသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပလာစမာအာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် ၎င်း၏စွမ်းအင်ကို သီးခြားထိန်းချုပ်မရနိုင်ပါ။ ဥပမာအားဖြင့်၊ etching နှုန်းကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက်၊ ပလာစမာအာရုံစူးစိုက်မှုကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက် RF ပါဝါကို တိုးမြှင့်ခြင်းနည်းလမ်းကို အသုံးပြုသော်လည်း တိုးမြှင့်ထားသော RF ပါဝါသည် အိုင်းယွန်းစွမ်းအင်ကို မလွဲမသွေ တိုးလာစေမည်ဖြစ်ပြီး၊ စက်များကို ပျက်စီးစေမည့်၊ wafer ကို။ လွန်ခဲ့သည့်ဆယ်စုနှစ်များတွင်၊ capacitive coupling နည်းပညာသည် အပေါ်နှင့်အောက်လျှပ်ကူးများနှင့် အသီးသီး သို့မဟုတ် နှစ်ခုလုံးကို အောက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းသို့ ချိတ်ဆက်ထားသည့် RF ရင်းမြစ်များစွာ၏ ဒီဇိုင်းကို လက်ခံကျင့်သုံးခဲ့သည်။

မတူညီသော RF ကြိမ်နှုန်းများကို ရွေးချယ်ခြင်းနှင့် ကိုက်ညီခြင်းဖြင့်၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်းဧရိယာ၊ အကွာအဝေး၊ ပစ္စည်းများနှင့် အခြားသော့ချက်ဘောင်များကို တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ညှိနှိုင်းလုပ်ဆောင်ခြင်းဖြင့် ပလာစမာအာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် အိုင်းယွန်းစွမ်းအင်ကို တတ်နိုင်သမျှ ခွဲထုတ်နိုင်သည်။

4.1.2 ICP

Inductively coupled plasma etching သည် ဓာတ်ပြုခန်းအပေါ် သို့မဟုတ် တစ်ဝိုက်တွင် ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းပါဝါထောက်ပံ့မှုတစ်ခုနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော ကွိုင်တစ်ခု သို့မဟုတ် တစ်ခုထက်ပိုသော ကွိုင်များကို ထားရှိခြင်းဖြစ်သည်။ ကွိုင်အတွင်းရှိ ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းလျှပ်စီးကြောင်းမှ ထုတ်ပေးသော အပြန်အလှန်သံလိုက်စက်ကွင်းသည် အီလက်ထရွန်များကို အရှိန်မြှင့်ရန် dielectric window မှတဆင့် တုံ့ပြန်မှုခန်းထဲသို့ ဝင်ရောက်ကာ ပလာစမာကို ထုတ်ပေးသည်။ ရိုးရှင်းသောညီမျှသော circuit (transformer) တွင် coil သည် primary winding inductance ဖြစ်ပြီး၊ plasma သည် secondary winding inductance ဖြစ်သည်။

ဤချိတ်ဆက်မှုနည်းလမ်းသည် ဖိအားနည်းချိန်တွင် capacitive coupling ထက် ပြင်းအားတစ်ခုထက်ပိုသော ပလာစမာအာရုံစူးစိုက်မှုကို ရရှိနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ ဒုတိယ RF ပါဝါထောက်ပံ့မှုသည် အိုင်းယွန်းဗုံးကြဲခြင်းစွမ်းအင်ကိုပေးစွမ်းရန် ဘက်လိုက်ပါဝါထောက်ပံ့မှုအဖြစ် wafer ၏တည်နေရာနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ထို့ကြောင့်၊ အိုင်းယွန်းအာရုံစူးစိုက်မှုသည် coil ၏အရင်းအမြစ်ပါဝါထောက်ပံ့မှုပေါ်တွင်မူတည်ပြီး ion energy သည် bias power supply ပေါ်တွင်မူတည်သောကြောင့်၊ ထို့ကြောင့်အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့်စွမ်းအင်ကိုပိုမိုစေ့စေ့စပ်စပ်ခွဲထုတ်ခြင်းကိုရရှိစေသည်။

4.2 Plasma Etching စက်
dry etching တွင် etchants အားလုံးနီးပါးသည် plasma မှ တိုက်ရိုက် သို့မဟုတ် သွယ်ဝိုက်၍ ထုတ်ပေးသောကြောင့် dry etching ကို plasma etching ဟုခေါ်သည်။ Plasma etching သည် ကျယ်ပြန့်သော သဘောဖြင့် plasma etching အမျိုးအစားတစ်ခုဖြစ်သည်။ အစောပိုင်းပြားချပ်ပြား ဓာတ်ပေါင်းဖို ဒီဇိုင်းနှစ်ခုတွင်၊ တစ်ခုမှာ wafer တည်ရှိသည့် ပန်းကန်ပြားကို ကြေစေရန်ဖြစ်ပြီး ကျန်ပန်းကန်ပြားသည် RF အရင်းအမြစ်နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ အခြားတစ်ခုသည် ဆန့်ကျင်ဘက်ဖြစ်သည်။ ယခင်ဒီဇိုင်းတွင်၊ မြေစိုက်ပန်းကန်၏ ဧရိယာသည် RF ရင်းမြစ်နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော ပန်းကန်၏ ဧရိယာထက် ကြီးမားပြီး ဓာတ်ပေါင်းဖိုရှိ ဓာတ်ငွေ့ဖိအား မြင့်မားသည်။ wafer ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင်ဖွဲ့စည်းထားသောအိုင်းယွန်းအစွပ်သည်အလွန်ပါးလွှာပြီး wafer သည်ပလာစမာတွင် "နှစ်မြုပ်" နေပုံရသည်။ ပလာစမာရှိ တက်ကြွသောအမှုန်အမွှားများနှင့် ထွင်းထုထားသောပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်ကြားရှိ ဓာတုဗေဒတုံ့ပြန်မှုဖြင့် ထွင်းထုခြင်းကို အဓိကအားဖြင့် ပြီးမြောက်စေသည်။ အိုင်းယွန်းဗုံးကြဲခြင်း၏ စွမ်းအင်သည် အလွန်သေးငယ်ပြီး etching တွင် ၎င်း၏ပါဝင်မှုသည် အလွန်နည်းပါးပါသည်။ ဤဒီဇိုင်းကို plasma etching mode ဟုခေါ်သည်။ အခြားဒီဇိုင်းတစ်ခုတွင်၊ အိုင်းယွန်းဗုံးကြဲခြင်း၏ပါဝင်မှုအတိုင်းအတာသည်အတော်လေးကြီးမားသောကြောင့်၊ ၎င်းအား ဓာတ်ပြုမှုအိုင်းယွန်းခြစ်ခြင်းမုဒ်ဟုခေါ်သည်။

4.3 ဓာတ်ပြုသော အိုင်းယွန်းထွင်းခြင်း ကိရိယာ

Reactive ion etching (RIE) ဆိုသည်မှာ တက်ကြွသော အမှုန်များနှင့် အားသွင်းထားသော အိုင်းယွန်းများ တစ်ချိန်တည်းတွင် ပါဝင်သည့် etching process ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ၎င်းတို့တွင် တက်ကြွသောအမှုန်များသည် အဓိကအားဖြင့် ကြားနေအမှုန်များ (အခမဲ့အစွန်းရောက်များဟုလည်းသိကြသည်) မြင့်မားသောအာရုံစူးစိုက်မှု (ဓာတ်ငွေ့အာရုံစူးစိုက်မှု၏ 1% မှ 10% ခန့်) နှင့် etchant ၏အဓိကအစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့နှင့် ထွင်းထုထားသော ပစ္စည်းကြားရှိ ဓာတုတုံ့ပြန်မှုမှ ထုတ်လုပ်သော ထုတ်ကုန်များသည် မငြိမ်မသက်ဖြစ်စေပြီး ဓါတ်ပြုခန်းမှ တိုက်ရိုက်ထုတ်နုတ်ခြင်း သို့မဟုတ် ထွင်းထုထားသော မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စုပုံနေခြင်း၊ အားသွင်းထားသော အိုင်းယွန်းများသည် အာရုံစူးစိုက်မှု နည်းပါးနေချိန်တွင် (ဓာတ်ငွေ့ပြင်းအား၏ 10-4 မှ 10-3) တွင်ရှိပြီး ၎င်းတို့ကို wafer မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အိုင်းယွန်းအလွှာ၏ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှ အရှိန်မြှင့်ပေးကာ ထွင်းထုထားသော မျက်နှာပြင်ကို ဖောက်ခွဲရန်ဖြစ်သည်။ အမှုန်အမွှားတွေရဲ့ အဓိကလုပ်ဆောင်ချက် နှစ်ခုရှိပါတယ်။ တစ်ခုမှာ ထွင်းထုထားသော အရာများ၏ အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံကို ဖျက်ဆီးရန်ဖြစ်ပြီး ၎င်းနှင့် တက်ကြွသော အမှုန်များ တုံ့ပြန်မှုနှုန်းကို အရှိန်မြှင့်ရန်၊ နောက်တစ်ခုက စုဆောင်းထားတဲ့ တုံ့ပြန်မှုထုတ်ကုန်တွေကို ဗုံးကြဲပြီး ထွင်းထုထားတဲ့အရာဟာ တက်ကြွတဲ့အမှုန်တွေနဲ့ အပြည့်အဝထိတွေ့နေတာကြောင့် ထွင်းထုမှုကို ဆက်လက်လုပ်ဆောင်ဖို့ပါပဲ။

အိုင်းယွန်းများသည် etching တုံ့ပြန်မှုတွင် တိုက်ရိုက်မပါဝင်နိုင်သောကြောင့် (သို့မဟုတ် အလွန်သေးငယ်သော အချိုးအစားဖြစ်သည့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဗုံးကြဲခြင်းကို ဖယ်ရှားခြင်းနှင့် တက်ကြွသော အိုင်းယွန်းများ၏ တိုက်ရိုက်ဓာတု ခြစ်ခြင်း) ကို အတိအကျပြောရလျှင် အထက်ဖော်ပြပါ etching လုပ်ငန်းစဉ်ကို ion-assisted etching ဟုခေါ်သင့်ပါသည်။ Reactive ion etching အမည်သည် တိကျမှုမရှိသော်လည်း ယနေ့အထိ အသုံးပြုနေဆဲဖြစ်သည်။ အစောဆုံး RIE စက်ပစ္စည်းကို 1980 ခုနှစ်များတွင် စတင်အသုံးပြုခဲ့သည်။ တစ်ခုတည်းသော RF ပါဝါထောက်ပံ့မှုနှင့်အတော်လေးရိုးရှင်းသောတုံ့ပြန်မှုအခန်းဒီဇိုင်းကိုအသုံးပြုခြင်းကြောင့်၎င်းသည် etching rate၊ တူညီမှုနှင့်ရွေးချယ်မှုဆိုင်ရာကန့်သတ်ချက်များရှိသည်။

4.4 သံလိုက်စက်ကွင်းကို မြှင့်တင်ထားသော ဓာတ်ပြုအိုင်းယွန်းထွင်းခြင်း ကိရိယာ

MERIE (သံလိုက်ဖြင့် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ဓာတ်ပြုနိုင်သော အိုင်းယွန်းခြစ်ခြင်း) ကိရိယာသည် ပြားချပ်ချပ် RIE စက်တစ်ခုသို့ DC သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခုကို ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြင့် တည်ဆောက်ထားသည့် ထွင်းထုမှုနှုန်းကို မြှင့်တင်ရန် ရည်ရွယ်သည်။

Single-wafer etching equipment သည် စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် ပင်မစက်ကိရိယာဖြစ်လာသောအခါ MERIE စက်ပစ္စည်းများကို 1990 ခုနှစ်များတွင် အကြီးအကျယ်အသုံးပြုခဲ့သည်။ MERIE စက်ပစ္စည်းများ၏ အကြီးမားဆုံးအားနည်းချက်မှာ သံလိုက်စက်ကွင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ပလာစမာအာရုံစူးစိုက်မှု၏ တူညီမှုမရှိခြင်းမှာ ပေါင်းစပ် circuit စက်ပစ္စည်းအတွင်းရှိ လက်ရှိ သို့မဟုတ် ဗို့အားကွာခြားချက်များဆီသို့ ဦးတည်သွားစေပြီး စက်ပစ္စည်းပျက်စီးမှုကို ဖြစ်စေသည်။ ဤပျက်စီးမှုသည် ချက်ချင်းပင် တစ်သမတ်တည်းဖြစ်ခြင်းကြောင့် ဖြစ်သောကြောင့် သံလိုက်စက်ကွင်း၏ လှည့်ပတ်မှုသည် ၎င်းကို မဖယ်ရှားနိုင်ပါ။ ပေါင်းစည်းထားသော ဆားကစ်များ၏ အရွယ်အစားသည် ဆက်လက်ကျုံ့လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းတို့၏ စက်ပစ္စည်း ပျက်စီးမှုသည် ပလာစမာ တူညီမှုမရှိခြင်းအတွက် ပိုမိုထိခိုက်လွယ်ပြီး သံလိုက်စက်ကွင်းကို မြှင့်တင်ခြင်းဖြင့် etching နှုန်းကို တိုးမြှင့်ခြင်းနည်းပညာကို multi-RF power supply planar reactive ion etching နည်းပညာဖြင့် အစားထိုးခဲ့သည်။ ၎င်းသည် capacitively coupled plasma etching နည်းပညာဖြစ်သည်။

4.5 Capacitively coupled plasma etching ကိရိယာ

Capacitively coupled plasma (CCP) etching equipment သည် electrode plate သို့ ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်း (သို့မဟုတ် DC) power supply ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် capacitive coupling မှတဆင့် ပလာစမာကို ဓါတ်ပြုခန်းအတွင်း ထုတ်ပေးသည့် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်ပြီး etching အတွက် အသုံးပြုပါသည်။ ၎င်း၏ etching နိယာမသည် ဓာတ်ပြု ion etching equipment နှင့် ဆင်တူသည်။

CCP etching equipment ၏ ရိုးရှင်းသော schematic diagram ကို အောက်တွင် ပြထားသည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် ၎င်းသည် မတူညီသောကြိမ်နှုန်းများ၏ RF ရင်းမြစ်နှစ်ခု သို့မဟုတ် သုံးခုကို အသုံးပြုပြီး အချို့မှာ DC ပါဝါထောက်ပံ့မှုများကိုလည်း အသုံးပြုပါသည်။ RF ပါဝါထောက်ပံ့မှု၏ကြိမ်နှုန်းမှာ 800kHz ~ 162MHz ဖြစ်ပြီး အသုံးများသော အရာများမှာ 2MHz၊ 4MHz၊ 13MHz၊ 27MHz၊ 40MHz နှင့် 60MHz ဖြစ်သည်။ ကြိမ်နှုန်း 2MHz သို့မဟုတ် 4MHz ရှိသော RF ပါဝါထောက်ပံ့မှုများကို အများအားဖြင့် ကြိမ်နှုန်းနိမ့် RF ရင်းမြစ်များဟုခေါ်သည်။ ၎င်းတို့ကို wafer တည်ရှိရာ အောက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ယေဘုယျအားဖြင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ၎င်းတို့သည် အိုင်းယွန်းစွမ်းအင်ကို ထိန်းချုပ်ရာတွင် ပိုမိုထိရောက်သောကြောင့် ၎င်းတို့အား ဘက်လိုက်စွမ်းအင်ထောက်ပံ့မှုများဟုလည်း ခေါ်သည်။ 27MHz အထက် ကြိမ်နှုန်းရှိသော RF ပါဝါထောက်ပံ့မှုများကို ကြိမ်နှုန်းမြင့် RF ရင်းမြစ်များဟုခေါ်သည်။ ၎င်းတို့ကို အပေါ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း သို့မဟုတ် အောက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ချိတ်ဆက်နိုင်သည်။ ၎င်းတို့သည် ပလာစမာအာရုံစူးစိုက်မှုကို ထိန်းချုပ်ရာတွင် ပိုမိုထိရောက်သောကြောင့် ၎င်းတို့အား အရင်းအမြစ်ပါဝါထောက်ပံ့မှုဟုလည်း ခေါ်သည်။ 13MHz RF ပါဝါထောက်ပံ့မှုသည် အလယ်တွင်ရှိပြီး ယေဘုယျအားဖြင့် အထက်ဖော်ပြပါလုပ်ဆောင်ချက်နှစ်ခုလုံးပါရှိသည်ဟု ယူဆသော်လည်း အတော်လေး အားနည်းပါသည်။ ပလာစမာအာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် စွမ်းအင်ကို မတူညီသောကြိမ်နှုန်းများ၏ RF ရင်းမြစ်များ၏ ပါဝါဖြင့် သတ်မှတ်ထားသောအကွာအဝေးအတွင်း ချိန်ညှိနိုင်သော်လည်း capacitive coupling ၏ဝိသေသလက္ခဏာများကြောင့် ၎င်းတို့အား လုံး၀ အမှီအခိုကင်းစွာ ချိန်ညှိ၍မရပါ။

အိုင်းယွန်းများ၏ စွမ်းအင်ဖြန့်ဖြူးမှုသည် etching နှင့် device ပျက်စီးမှုအသေးစိတ်အပေါ် သိသာထင်ရှားသော အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသောကြောင့် အိုင်းယွန်းစွမ်းအင်ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ရန် နည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အဆင့်မြင့် etching equipment ၏ အဓိကအချက်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်လာပါသည်။ လောလောဆယ်တွင်၊ ထုတ်လုပ်မှုတွင် အောင်မြင်စွာအသုံးပြုနိုင်သော နည်းပညာများတွင် multi-RF hybrid drive၊ DC superposition၊ RF နှင့် DC pulse bias နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော synchronous pulse RF output နှင့် bias power supply နှင့် source power supply တို့ပါဝင်သည်။

CCP etching equipment သည် plasma etching equipment အမျိုးအစား နှစ်မျိုးထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ logic chip လုပ်ငန်းစဉ်၏ ရှေ့အဆင့်တွင် တံခါးဘေးနံရံနှင့် hard mask etching ကဲ့သို့သော dielectric ပစ္စည်းများ etching လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အဓိကအားဖြင့် contact hole etching၊ back stage ရှိ mosaic နှင့် aluminium pad etching တို့အပြင်၊ 3D flash memory chip လုပ်ငန်းစဉ်တွင် နက်ရှိုင်းသော ကတုတ်ကျင်းများ၊ နက်ရှိုင်းသောအပေါက်များနှင့် ဝိုင်ယာကြိုးများ အဆက်အသွယ်အပေါက်များကို ထွင်းထုခြင်း (ဥပမာအဖြစ် ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်/ဆီလီကွန်အောက်ဆိုဒ် ဖွဲ့စည်းပုံကို နမူနာအဖြစ် ယူ)။

CCP etching ကိရိယာများဖြင့် ရင်ဆိုင်ရသည့် အဓိကစိန်ခေါ်မှုနှင့် တိုးတက်မှု လမ်းညွှန်ချက်နှစ်ခုရှိသည်။ ပထမဦးစွာ၊ အလွန်မြင့်မားသော အိုင်းယွန်းစွမ်းအင်ကို အသုံးချရာတွင်၊ မြင့်မားသောအချိုးအစားဖွဲ့စည်းပုံများကို ထွင်းထုနိုင်စွမ်း (3D flash memory ၏ အပေါက်နှင့် groove etching ကဲ့သို့သော 50:1 ထက် အချိုးပိုမိုလိုအပ်သည်)။ အိုင်းယွန်းစွမ်းအင်ကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက် ဘက်လိုက်ပါဝါကို တိုးမြှင့်ခြင်း၏ လက်ရှိနည်းလမ်းတွင် RF ပါဝါထောက်ပံ့မှုကို 10,000 ဝပ်အထိ အသုံးပြုထားသည်။ များပြားသောအပူထုတ်ပေးခြင်းကြောင့် တုံ့ပြန်ခန်း၏အအေးခံမှုနှင့် အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုနည်းပညာကို စဉ်ဆက်မပြတ်မြှင့်တင်ရန် လိုအပ်သည်။ ဒုတိယ၊ etching စွမ်းရည်ပြဿနာကို အခြေခံကျကျဖြေရှင်းနိုင်စေရန် etching gass အသစ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးတွင် အောင်မြင်မှုတစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။

4.6 Inductively Coupled Plasma Etching Equipment

Inductively coupled plasma (ICP) etching equipment သည် ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းပါဝါရင်းမြစ်၏ စွမ်းအင်ကို inductor coil မှတဆင့် သံလိုက်စက်ကွင်းပုံစံဖြင့် တုံ့ပြန်မှုအခန်းသို့ ပေါင်းစပ်ပေးသော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် etching အတွက် ပလာစမာကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ၎င်း၏ etching နိယာမသည် ယေဘူယျအားဖြင့် ဓာတ်ပြုမှု ion etching နှင့်လည်း သက်ဆိုင်ပါသည်။

ICP etching equipment အတွက် ပလာစမာရင်းမြစ် ဒီဇိုင်း နှစ်မျိုးရှိသည်။ တစ်ခုမှာ Lam Research မှ တီထွင်ထုတ်လုပ်ထားသော Transformer Couple Plasma (TCP) နည်းပညာဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ inductor ကွိုင်ကို ဓာတ်ပြုခန်းအထက် dielectric ပြတင်းပေါက် လေယာဉ်ပေါ်တွင် ထားရှိသည်။ 13.56MHz RF အချက်ပြမှုသည် ဒိုင်လျှပ်စစ်ပြတင်းပေါက်နှင့် ထောင့်မှန်ကျသော ကွိုင်အတွင်း အလှည့်ကျသံလိုက်စက်ကွင်းကို ထုတ်ပေးပြီး အလယ်ဗဟိုအဖြစ် ကွိုင်ဝင်ရိုးနှင့် အစွန်းအထင်း ကွဲပြားသည်။

သံလိုက်စက်ကွင်းသည် dielectric ပြတင်းပေါက်မှတဆင့် တုံ့ပြန်မှုခန်းထဲသို့ ဝင်ရောက်သွားပြီး၊ သမရိုးကျသံလိုက်စက်ကွင်းသည် ဓာတ်ပြုခန်းအတွင်းရှိ dielectric ပြတင်းပေါက်နှင့် အပြိုင်လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို ထုတ်ပေးကာ၊ ထို့ကြောင့် etching gas ၏ dissociation နှင့် plasma ကိုထုတ်ပေးသည်။ ဤနိယာမကို မူလအကွေ့အကောက်အဖြစ် inductor coil ပါရှိသော transformer အဖြစ် နားလည်နိုင်ပြီး တုံ့ပြန်ခန်းအတွင်းရှိ ပလာစမာကို အလယ်တန်းအကွေ့အကောက်အဖြစ် ICP etching ဟုခေါ်ပါသည်။

TCP နည်းပညာ၏ အဓိကအားသာချက်မှာ ဖွဲ့စည်းပုံကို ချဲ့ထွင်ရန် လွယ်ကူသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 200mm wafer မှ 300mm wafer သို့ TCP သည် coil ၏ အရွယ်အစားကို တိုးမြှင့်ရုံဖြင့် တူညီသော etching effect ကို ထိန်းသိမ်းနိုင်သည်။

အခြားသော ပလာစမာရင်းမြစ် ဒီဇိုင်းသည် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စု၏ Applied Materials, Inc. မှ တီထွင်ထုတ်လုပ်ထားသော ပလာစမာရင်းမြစ် (DPS) နည်းပညာဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ inductor coil သည် hemispherical dielectric ပြတင်းပေါက်တွင် သုံးဖက်မြင် ဒဏ်ရာဖြစ်သည်။ ပလာစမာထုတ်လုပ်ခြင်းနိယာမသည် အထက်ဖော်ပြပါ TCP နည်းပညာနှင့်ဆင်တူသော်လည်း၊ ဓာတ်ငွေ့ခွဲထွက်မှုထိရောက်မှုမှာ အတော်လေးမြင့်မားသည်၊ ၎င်းသည် ပိုမိုမြင့်မားသောပလာစမာအာရုံစူးစိုက်မှုကိုရရှိရန် အထောက်အကူဖြစ်စေသည်။

ပလာစမာကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက် inductive coupling ၏ထိရောက်မှုသည် capacitive coupling ထက်ပိုမိုမြင့်မားသောကြောင့်၊ ပလာစမာကို dielectric window နှင့်နီးသောဧရိယာတွင်အဓိကအားဖြင့်ထုတ်လုပ်သည်၊ ၎င်း၏ပလာစမာအာရုံစူးစိုက်မှုကို inductor နှင့်ချိတ်ဆက်ထားသောအရင်းအမြစ်ပါဝါထောက်ပံ့မှု၏ပါဝါဖြင့်ဆုံးဖြတ်သည် coil နှင့် wafer မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ion sheath ရှိ ion စွမ်းအင်ကို bias power supply ၏ ပါဝါဖြင့် ဆုံးဖြတ်ထားသောကြောင့် အိုင်းယွန်းများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် စွမ်းအင်ကို လွတ်လပ်စွာ ထိန်းချုပ်နိုင်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် decoupling ကို ရရှိနိုင်မည်ဖြစ်သည်။

ICP etching equipment သည် plasma etching equipment အမျိုးအစား နှစ်ခုအနက်မှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဆီလီကွန် တိမ်ကောနေသော ကတုတ်ကျင်းများ၊ ဂျာမနီယမ် (Ge)၊ ပိုလီဆီလီကွန် တံခါးတည်ဆောက်ပုံများ၊ သတ္တုတံခါးတည်ဆောက်ပုံများ၊ တင်းကျပ်သော ဆီလီကွန် (Strained-Si)၊ သတ္တုဝါယာကြိုးများ၊ သတ္တုပြားများ (Pads)၊ mosaic etching metal hard masks နှင့် လုပ်ငန်းစဉ်များစွာအတွက် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုပါသည်။ မျိုးစုံပုံရိပ်နည်းပညာ။

ထို့အပြင်၊ သုံးဖက်မြင် ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များ ထွန်းကားလာမှုနှင့်အတူ CMOS ရုပ်ပုံအာရုံခံကိရိယာများနှင့် မိုက်ခရို-အီလက်ထရွန်းနစ်စက်မှုစနစ် (MEMS) နှင့် ဆီလီကွန်မှတစ်ဆင့် (TSV)၊ အရွယ်အစားကြီးမားသော အပေါက်များ၊ မတူညီသော morphologies များဖြင့် နက်ရှိုင်းသော ဆီလီကွန် ထွင်းထုခြင်းကို ထုတ်လုပ်သူ အများအပြားသည် ဤအပလီကေးရှင်းများအတွက် အထူးထုတ်လုပ်ထားသော etching ကိရိယာကို စတင်ထုတ်လုပ်ခဲ့ကြသည်။ ၎င်း၏ဝိသေသလက္ခဏာများသည်ကြီးမားသော etching အတိမ်အနက် (ဆယ်ဂဏန်း သို့မဟုတ် ရာနှင့်ချီသော microns) ဖြစ်သောကြောင့် ၎င်းသည် မြင့်မားသောဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှု၊ ဖိအားမြင့်မှုနှင့် ပါဝါမြင့်မားသောအခြေအနေများအောက်တွင် အလုပ်လုပ်သည်။

————————————————————————————————————————————————————— ————————————-

Semicera ပေးစွမ်းနိုင်ပါတယ်။ဖိုက်တာအပိုင်း, ပျော့ပျောင်း / မာကျောသောခံစားမှု, ဆီလီကွန်ကာဗိုက် အစိတ်အပိုင်းများ, CVD ဆီလီကွန်ကာဗိုက် အစိတ်အပိုင်းများ, နှင့်SiC/TaC coated အစိတ်အပိုင်းများ30 ရက်အတွင်းနှင့်အတူ။

အထက်ဖော်ပြပါ semiconductor ထုတ်ကုန်များကို စိတ်ဝင်စားပါက၊ကျေးဇူးပြု၍ ပထမအကြိမ်တွင် ကျွန်ုပ်တို့ထံ ဆက်သွယ်ရန် တုံ့ဆိုင်းမနေပါနှင့်။

Tel: +86-13373889683

WhatsAPP: +86-15957878134

Email: sales01@semi-cera.com