semiconductor 에칭 프로세스】 반도체의 영혼은 에칭 프로세스와 엔지니어의 실습을 0에서 1 ~ 1 ~ (CH5-CH6)로 가르칩니다.

CH5. 혈장의 유형 및 응용, Dryetch의 원리

플라즈마의 유형

세대 모드 별 분류

DC 플라즈마=가스는 전압을 적용하여 혈장을 생성하기 위해 2 개의 평행 판의 양극과 음극 사이에 충전됩니다.

DC 플라즈마 가열=2 차 전자 방출.

시스 전압=캐소드 : 2000 + vp / anode : vp.

스퍼터링 또는 에칭 및 기타 프로세스

하나의 극이 절연체 인 경우, 절연 전극이 분해 전압을 취소하도록 충전됩니다 → AC 전압이 필요합니다.

RF 플라즈마=플라즈마는 양극 및 음성 전극으로부터 주기적으로 번갈아 가며 (가스 충돌을 일으키는) 무선 주파수 (RF) 특성을 사용하여 생성됩니다. 절연체의 스퍼터링 또는 에칭 용.

DC 혈장과 비교하여, 이온화 ​​속도는 10 ~ 100 배 빠릅니다.

전극이 도체가 아닌 경우에도 혈장을 생성 할 수 있습니다.

2 개의 평행 판 사이의 전극에 의해 전기장이 형성 될 때, 중간 (가스 유형)과 공동의 압력은 중요한 변수이다.

원산지 출처 별 분류

Rie (반응성 이온 에칭)=2 개의 평행 플레이트 전극을 사용한 플라즈마 소스.

웨이퍼는 RF 전압 → RIE 모드 → DC 음성 자체 바이어스 전압 →를 형성하여 이방성 에칭을 달성합니다.

웨이퍼는지면 전극 → 혈장 에칭 모드 → 등방성 에칭을 달성합니다.

메리=혈장 영역에 자기장을 적용하는 RIE의 수정 된 버전 → 이온 형성 확률을 증가시키고 에칭을위한 고밀도 혈장을 얻습니다.

RIE에 비해 이온화 효율이 높고 공정은 낮은 압력으로 작동 할 수 있습니다.

HDP (고밀도 혈장)=플라즈마 생성 및 이온 에너지 조절은 독립적으로 제어 될 수 있습니다.

예 : ECR, TCP, ICP, Helical Plasma.

온도로 분류 :

반도체 제조에 사용되는 냉 혈장 =

금속 절단에 사용되는 열 혈장 =

드라이 에칭=자유 라디칼로 인한 화학 에칭 + 이온으로 인한 물리적 에칭

원칙

화학 결합에 관여하는 가스는 공동 → 혈장 생성을 시작하기 위해 RF 전압이 적용됩니다.

혈장 상태로 들어가는 가스는 이온, 라디칼, 전자, 원자 등과 같은 형태로 활성화됩니다.

자유 라디칼은 화학적 결합/이온에 의해 에칭됩니다. 물리적 충돌에 의해 원자가 제거됩니다.

플라즈마 에칭=Chemical + Physical ⇒ rie

화학 결합 공정 동안 생성 된 잔류 가스는 진공 펌프에 의해 외부로 배출됩니다.

CH6. 건식 에칭 방법의 이해 및 요구 사항

건식 에칭 방법

(3 → 2 → 1 : 화학, 등방성, 고압 및 저에너지 및 저 에너지 / 1 → 2 → 3 : 물리, 이방성, 저압 및 고 에너지)

1. 플라즈마 에칭

2. 반응성 이온 에칭, rie

3. 스터 퍼터링 에칭

건식 에칭 과정에 영향을 미치는 요인

1) 공정 압력=저압 : 물리적 에칭 (스퍼터 에칭) / 고압 : 저압과 고압 사이의 화학 에칭 (플라즈마 에칭) : 화학 물리 + 물리적 동시 동시 동시 동시

RF 전력 s s 혈장 밀도에 영향을 미칩니다 → 전력이 높을수록 에칭 속도가 높을수록

기판 온도 p 온도가 높을수록 에칭 속도가 높아집니다 (빠른)

4. 프로세스 가스

5. 가스 흐름 ＝ 화학 종의 체류 시간을 결정합니다 → 거주 시간이 길수록 에칭 속도가 높아집니다.

건식 에칭 프로세스에 대한 요구 사항

1. 높은 마스크/필름 선택 비율

2. 이방성

3. 높은 에칭 속도 (생산성) - Cu/Pt의 에칭이 문제가됩니다 → Cu는 Damascene 프로세스를 사용하고 있습니다.

4. 높은 균일 성 - 웨이퍼 크기가 증가함에 따라 중요성이 증가합니다.

5. LOW 손상 - ​​장치 통합이 증가함에 따라 혈장 손상의 낮은 중요성이 증가합니다.

6. Cleanliness - 수율 - 웨이퍼 표면 분리는 에칭 중에 발생하므로 깨끗하게 유지하는 것이 중요합니다.

7. 마스크는 쉽게 제거/안전합니다

탄소/불소 비율의 영향

C/F 비율은 혈장 에칭 동안 생성 된 중합체의 양과 관련이 있으며, 따라서 에칭 속도에도 영향을 미칩니다.

C의 비율이 증가하면 억제제가 생성된다.

AR주와 같은 불활성 가스는 화학 반응이 없기 때문에 패턴의 바닥 (이온 폭격 에칭)의 억제 층을 제거하는 데 사용됩니다.

사이드 월의 억제 층은 O₂ 또는 CF₄를 사용하여 제거된다.

F/C 가스의 비율의 감소는 SIO₂ 대 Si의 선택 비율을 증가시킨다.

억제 층은 때때로 이방성 에칭을 달성하기 위해 의도적으로 유도된다.

• 낮은 F/C (높은 C 함량) → 퇴적물 (형태) 억제 층

• HF → HF를 생성하려면 HF를 생성하여 F를 제거하고 F/C 비율을 줄이고 SIF₄의 형성이 느려져 에칭 속도가 감소합니다.

• "→ SIO₂/SI 선택 비율을 향상시킵니다

• 충분한 h→ → Si 표면에 충분한 o₂가 없기 때문에 Si는 에칭되지 않습니다 ⇒ 퇴적 된 경우가 발생합니다.

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