Etching and Etched Morphology

Στη διαδικασία κατασκευής τσιπ ημιαγωγών, είμαστε σαν να χτίζουμε έναν ουρανοξύστη πάνω σε έναν κόκκο ρυζιού. Το μηχάνημα λιθογραφίας μοιάζει με έναν πολεοδόμο, που χρησιμοποιεί το "φως" για να σχεδιάσει το σχέδιο για το κτίριο στη γκοφρέτα. ενώ η χάραξη είναι σαν ένας γλύπτης με εργαλεία ακριβείας, υπεύθυνος για την ακριβή χάραξη των καναλιών, των οπών και των γραμμών σύμφωνα με το σχέδιο. Εάν παρατηρήσετε προσεκτικά τη διατομή αυτών των "καναλιών", θα διαπιστώσετε ότι τα σχήματά τους δεν είναι ομοιόμορφα. Μερικά είναι τραπεζοειδή (πλατύτερα στο πάνω μέρος και στενότερα στο κάτω μέρος), ενώ άλλα είναι τέλεια ορθογώνια (κάθετα πλευρικά τοιχώματα). Αυτά τα σχήματα δεν είναι αυθαίρετα. πίσω από αυτά κρύβεται μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση φυσικών και χημικών αρχών, που καθορίζουν άμεσα την απόδοση του τσιπ.

I. Βασικές αρχές χάραξης: Συνδυασμός φυσικών και χημικών επιδράσεων

Η χάραξη, με απλά λόγια, είναι η επιλεκτική αφαίρεση υλικού που δεν προστατεύεται από φωτοανθεκτικό υλικό. Χωρίζεται κυρίως σε δύο κατηγορίες:

1. Υγρή χάραξη: Χρησιμοποιεί χημικούς διαλύτες (όπως οξέα και αλκάλια) για τη χάραξη. Είναι ουσιαστικά μια καθαρά χημική αντίδραση και η κατεύθυνση χάραξης είναι ισότροπη — δηλαδή προχωρά με τον ίδιο ρυθμό προς όλες τις κατευθύνσεις (μπροστά, πίσω, αριστερά, δεξιά, πάνω, κάτω).

2. Dry Etching (Plasma Etching): Αυτή είναι η κύρια τεχνολογία σήμερα. Σε έναν θάλαμο κενού, εισάγονται αέρια διεργασίας (όπως αέρια που περιέχουν φθόριο ή χλώριο) και το πλάσμα παράγεται από μια τροφοδοσία ραδιοσυχνοτήτων. Το πλάσμα περιέχει ιόντα υψηλής ενέργειας και ενεργές ελεύθερες ρίζες, οι οποίες συνεργάζονται στην χαραγμένη επιφάνεια.

Η ξηρή χάραξη μπορεί να δημιουργήσει διάφορα σχήματα ακριβώς επειδή μπορεί να συνδυάσει ευέλικτα τη «φυσική επίθεση» και τη «χημική επίθεση»:

Χημική Σύνθεση: Υπεύθυνη για τις ενεργές ελεύθερες ρίζες. Αντιδρούν χημικά με το υλικό της επιφάνειας της γκοφρέτας, δημιουργώντας πτητικά προϊόντα που στη συνέχεια αφαιρούνται. Αυτή η επίθεση είναι ισότροπη, επιτρέποντάς της να «συμπιέζεται» και να χαράσσεται πλευρικά, σχηματίζοντας εύκολα τραπεζοειδή σχήματα.

Φυσική σύνθεση: Θετικά φορτισμένα ιόντα υψηλής ενέργειας, επιταχυνόμενα από ηλεκτρικό πεδίο, βομβαρδίζουν κάθετα την επιφάνεια του πλακιδίου. Παρόμοια με την αμμοβολή μιας επιφάνειας, αυτός ο «βομβαρδισμός ιόντων» είναι ανισότροπος, κυρίως κατακόρυφα προς τα κάτω, και μπορεί να χαράξει τα πλευρικά τοιχώματα σε «ευθεία γραμμή».

Μειωμένη καταπόνηση: Η κεκλιμένη δομή διαχέει καλύτερα την καταπόνηση, βελτιώνοντας την αξιοπιστία της συσκευής.

1. Τραπεζοειδές (κωνικό προφίλ) – Κυρίως χημική επίθεση

Αρχή Σχηματισμού: Όταν η χημική χάραξη κυριαρχεί στη διαδικασία, ενώ ο φυσικός βομβαρδισμός είναι πιο αδύναμος, συμβαίνουν τα εξής: η χάραξη όχι μόνο προχωρά προς τα κάτω αλλά και πλευρικά διαβρώνει την περιοχή κάτω από τη φωτοανθεκτική μάσκα και τα εκτεθειμένα πλευρικά τοιχώματα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το υλικό κάτω από την προστατευμένη μάσκα να "κουφώνεται" σταδιακά, σχηματίζοντας ένα κεκλιμένο πλευρικό τοίχωμα που είναι φαρδύτερο στην κορυφή και στενότερο στο κάτω μέρος, δηλ. ένα τραπεζοειδές.

Καλή κάλυψη βημάτων: Σε επόμενες διαδικασίες εναπόθεσης λεπτής μεμβράνης, η κεκλιμένη δομή του τραπεζοειδούς διευκολύνει την ομοιόμορφη κάλυψη των υλικών (όπως τα μέταλλα), αποφεύγοντας σπασίματα σε απότομες γωνίες.

Μειωμένη καταπόνηση: Η κεκλιμένη δομή διαχέει καλύτερα την καταπόνηση, βελτιώνοντας την αξιοπιστία της συσκευής.

Υψηλή ανοχή διεργασιών: Σχετικά εύκολο στην εφαρμογή.

2. Ορθογώνιο (Κάθετο Προφίλ) – Κυρίως Φυσική Επίθεση

Αρχή Σχηματισμού: Όταν ο βομβαρδισμός φυσικών ιόντων κυριαρχεί στη διαδικασία και η χημική σύνθεση ελέγχεται προσεκτικά, σχηματίζεται ένα ορθογώνιο προφίλ. Ιόντα υψηλής ενέργειας, όπως αμέτρητα μικροσκοπικά βλήματα, βομβαρδίζουν την επιφάνεια του πλακιδίου σχεδόν κάθετα, επιτυγχάνοντας εξαιρετικά υψηλούς ρυθμούς κατακόρυφης χάραξης. Ταυτόχρονα, ο βομβαρδισμός ιόντων σχηματίζει ένα "στρώμα παθητικοποίησης" (π.χ., που σχηματίζεται από παραπροϊόντα χάραξης) στα πλευρικά τοιχώματα. Αυτή η προστατευτική μεμβράνη αντιστέκεται αποτελεσματικά στην πλευρική διάβρωση από τις χημικές ελεύθερες ρίζες. Τελικά, η χάραξη μπορεί να προχωρήσει μόνο κατακόρυφα προς τα κάτω, χαράσσοντας μια ορθογώνια δομή με πλευρικά τοιχώματα σχεδόν 90 μοιρών.

Σε προηγμένες διαδικασίες παραγωγής, η πυκνότητα του τρανζίστορ είναι εξαιρετικά υψηλή και ο χώρος είναι εξαιρετικά πολύτιμος.

Υψηλότερη πιστότητα: Διατηρεί τη μέγιστη συνέπεια με το φωτολιθογραφικό σχέδιο, διασφαλίζοντας ακριβείς κρίσιμες διαστάσεις (CD) της συσκευής.

Εξοικονομεί περιοχή: Οι κατακόρυφες δομές επιτρέπουν την κατασκευή συσκευών με ελάχιστο αποτύπωμα, κλειδί για τη σμίκρυνση των τσιπ.

Το Semicorex προσφέρει ακρίβειαΣυστατικά CVD SiCστη χαλκογραφία. Εάν έχετε οποιαδήποτε απορία ή χρειάζεστε πρόσθετες λεπτομέρειες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.

Τηλέφωνο επικοινωνίας +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com