Proses Plasma ing Operasi CVD

1. Reresik Kamar

Sajrone proses Deposition Uap Kimia (CVD), celengan ora mung ana ing permukaan wafer nanging uga ing komponen ing ruang proses lan temboke. Film sing disimpen ing bagean kudu dicopot kanthi rutin kanggo njaga kahanan proses sing stabil lan nyegah kontaminasi partikel saka wafer. Umume kamar CVD nggunakake gas reaksi kimia adhedhasar fluorine kanggo ngresiki.

Ing ruang CVD silikon oksida, reresik plasma biasane nglibatake gas fluorokarbon kayata CF4, C2F6, lan C3F8, sing terurai ing plasma, ngeculake radikal fluorin. Reaksi kimia dituduhake ing ngisor iki:

·e- + CF4 -> CF3 + F + e-

· e- + C2F6 -> C2F5 + F + e-

Atom fluorine, minangka salah sawijining radikal sing paling reaktif, kanthi cepet bereaksi karo silikon oksida kanggo mbentuk gas SiF4, sing bisa gampang dievakuasi saka kamar:

·F + SiO2 -> SiF4 + O2 + produk sampingan molah malih liyane

Tungsten CVD chambers biasane nggunakake SF6 lan NF3 minangka sumber fluorine. Radikal fluorine bereaksi karo tungsten kanggo ngasilake heksafluorida tungsten molah malih (WF6), sing bisa dievakuasi saka kamar liwat pompa vakum. Reresik kamar plasma bisa diakhiri kanthi otomatis kanthi ngawasi karakteristik emisi fluorine ing plasma, ngindhari pemurnian kamar sing berlebihan. Aspek kasebut bakal dirembug kanthi luwih rinci.

2. Longkangan Isi

Nalika longkangan antarane garis logam nyiut dadi 0,25 µm kanthi rasio aspek 4:1, umume teknik deposisi CVD berjuang kanggo ngisi kesenjangan tanpa rongga. CVD Plasma Kapadhetan Tinggi (HDP-CVD) bisa ngisi celah-celah sing sempit tanpa nggawe kekosongan (pirsani gambar ing ngisor iki). Proses HDP-CVD bakal diterangake sabanjure.

3. Plasma Etching

Dibandhingake karo etsa udan, etsa plasma nawakake kaluwihan kayata profil etch anisotropik, deteksi titik pungkasan otomatis, lan konsumsi bahan kimia sing luwih murah, bebarengan karo tingkat etch dhuwur sing cukup, selektivitas sing apik, lan keseragaman.

4. Kontrol Profil Etch

Sadurunge etsa plasma nyebar ing manufaktur semikonduktor, umume fab wafer nggunakake etsa kimia basah kanggo transfer pola. Nanging, etching udan minangka proses isotropik (etching ing tingkat sing padha ing saben arah). Nalika ukuran fitur nyusut ing ngisor 3 µm, etsa isotropik nyebabake undercutting, mbatesi aplikasi etsa basah.

Ing proses plasma, ion terus-terusan ngebom permukaan wafer. Apa liwat mekanisme karusakan kisi utawa mekanisme passivation sidewall, etsa plasma bisa entuk profil etch anisotropik. Kanthi nyuda tekanan sajrone proses etsa, rata-rata jalur bebas ion bisa ditambah, saéngga nyuda tabrakan ion kanggo kontrol profil sing luwih apik.

5. Etch Rate lan Selectivity

Bom ion ing plasma mbantu ngrusak ikatan kimia saka atom permukaan, mbabarake menyang radikal sing diasilake dening plasma. Kombinasi perawatan fisik lan kimia iki kanthi signifikan ningkatake tingkat reaksi kimia saka etsa. Tingkat etch lan selektivitas ditemtokake dening syarat proses. Wiwit bombardment ion lan radikal duwe peran penting ing etsa, lan daya RF bisa ngontrol bombardment ion lan radikal, daya RF dadi parameter kunci kanggo ngontrol tingkat etch. Nambah daya RF bisa Ngartekno nambah tingkat etch, kang bakal rembugan ing luwih rinci, uga mengaruhi selectivity ing.

6. Deteksi titik pungkasan

Tanpa plasma, titik pungkasan etch kudu ditemtokake dening wektu utawa inspeksi visual operator. Ing proses plasma, nalika etsa maju liwat bahan permukaan kanggo miwiti etsa bahan dhasar (titik pungkasan), komposisi kimia plasma kasebut owah amarga owah-owahan ing produk sampingan etch, sing katon liwat owah-owahan warna emisi. Kanthi ngawasi owah-owahan warna emisi kanthi sensor optik, titik pungkasan etch bisa diproses kanthi otomatis. Ing produksi IC, iki alat Highly terkenal.**