Офорт и травленая морфология

В процессе производства полупроводниковых чипов мы подобны строительству небоскреба на рисовом зернышке. Литографическая машина подобна градостроителю, который использует «свет», чтобы нарисовать на пластине проект здания; в то время как травление похоже на скульптора с точными инструментами, ответственного за точную вырезку каналов, отверстий и линий в соответствии с чертежом. Если вы внимательно рассмотрите поперечное сечение этих «каналов», вы обнаружите, что их формы неоднородны; некоторые имеют трапециевидную форму (шире вверху и уже внизу), а другие представляют собой идеальные прямоугольники (вертикальные боковые стенки). Эти формы не произвольны; за ними лежит сложное взаимодействие физических и химических принципов, напрямую определяющих производительность чипа.

I. Основные принципы травления: сочетание физических и химических эффектов.

Травление, проще говоря, — это избирательное удаление материала, не защищенного фоторезистом. В основном он делится на две категории:

1. Мокрое травление: для травления используются химические растворители (например, кислоты и щелочи). По сути, это чисто химическая реакция, и направление травления изотропно, то есть протекает с одинаковой скоростью во всех направлениях (спереди, сзади, влево, вправо, вверх, вниз).

2. Сухое травление (плазменное травление): сегодня это основная технология. В вакуумную камеру вводятся технологические газы (например, газы, содержащие фтор или хлор), а плазма генерируется с помощью радиочастотного источника питания. Плазма содержит высокоэнергетические ионы и активные свободные радикалы, которые совместно воздействуют на протравленную поверхность.

Сухим травлением можно создавать различные формы именно потому, что оно позволяет гибко сочетать «физическое воздействие» и «химическое воздействие»:

Химический состав: отвечает за активные свободные радикалы. Они химически реагируют с материалом поверхности пластины, образуя летучие продукты, которые затем удаляются. Эта атака изотропна, что позволяет ей «продавливаться» и протравливаться вбок, легко образуя трапециевидные формы.

Физический состав: Положительно заряженные ионы высокой энергии, ускоренные электрическим полем, бомбардируют поверхность пластины перпендикулярно. Подобно пескоструйной очистке поверхности, эта «ионная бомбардировка» анизотропна, в основном вертикально вниз, и может «прямо» вырезать боковые стенки.

II. Расшифровка двух классических профилей: рождение трапеций и прямоугольных профилей

1. Трапеция (конический профиль) – преимущественно химическое воздействие.

Принцип формирования: когда в процессе преобладает химическое травление, а физическая бомбардировка слабее, происходит следующее: травление идет не только вниз, но и латерально разъедает область под маской фоторезиста и обнаженными боковыми стенками. Это приводит к тому, что материал под защитной маской постепенно «вдалбливается», образуя наклонную боковую стенку, более широкую вверху и более узкую внизу, т. е. трапецию.

Хорошее ступенчатое покрытие: в последующих процессах осаждения тонких пленок наклонная структура трапеции облегчает равномерное покрытие материалов (таких как металлы), избегая трещин в крутых углах.

Снижение нагрузки: наклонная конструкция лучше рассеивает нагрузку, повышая надежность устройства.

Высокая технологическая толерантность: относительно легко реализовать.

2. Прямоугольный (вертикальный профиль) – преимущественно физическая атака.

Принцип формирования: когда в процессе доминирует физическая ионная бомбардировка, а химический состав тщательно контролируется, формируется прямоугольный профиль. Ионы высокой энергии, подобно бесчисленным крошечным снарядам, бомбардируют поверхность пластины почти вертикально, достигая чрезвычайно высоких скоростей вертикального травления. Одновременно ионная бомбардировка образует на боковых стенках «пассивационный слой» (например, образованный побочными продуктами травления); эта защитная пленка эффективно противостоит боковой коррозии от химических свободных радикалов. В конечном счете, травление может продолжаться только вертикально вниз, вырезая прямоугольную структуру с боковыми стенками почти 90 градусов.

В передовых производственных процессах плотность транзисторов чрезвычайно высока, а пространство чрезвычайно ценно.

Высочайшая точность: поддерживается максимальное соответствие фотолитографическому чертежу, обеспечивая точные критические размеры (CD) устройства.

Экономия площади: вертикальные конструкции позволяют производить устройства с минимальной занимаемой площадью, что является ключом к миниатюризации чипов.

Semicorex предлагает точностьКомпоненты CVD SiCв травлении. Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Контактный телефон +86-13567891907.

Электронная почта: sales@semicorex.com