সিভিডি অপারেশনে প্লাজমা প্রক্রিয়া

1. চেম্বার পরিষ্কার

রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) প্রক্রিয়া চলাকালীন, আমানতগুলি কেবল ওয়েফারের পৃষ্ঠে নয় বরং প্রক্রিয়া চেম্বার এবং এর দেয়ালের মধ্যে থাকা উপাদানগুলিতেও তৈরি হয়। স্থিতিশীল প্রক্রিয়ার অবস্থা বজায় রাখতে এবং ওয়েফারের কণা দূষণ রোধ করতে অংশগুলিতে জমা হওয়া ফিল্মগুলিকে নিয়মিত অপসারণ করতে হবে। বেশিরভাগ সিভিডি চেম্বার পরিষ্কারের জন্য ফ্লোরিন-ভিত্তিক রাসায়নিক বিক্রিয়া গ্যাস নিযুক্ত করে।

সিলিকন অক্সাইড সিভিডি চেম্বারে, প্লাজমা পরিষ্কারের ক্ষেত্রে সাধারণত ফ্লুরোকার্বন গ্যাস যেমন CF4, C2F6, এবং C3F8 জড়িত থাকে, যা প্লাজমাতে পচে যায়, ফ্লোরিন র্যাডিকেল মুক্ত করে। রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া নিম্নরূপ উপস্থাপন করা হয়:

·e- + CF4 -> CF3 + F + e-

· e- + C2F6 -> C2F5 + F + e-

ফ্লোরিন পরমাণু, সবচেয়ে প্রতিক্রিয়াশীল র্যাডিকেলের মধ্যে থাকা, সিলিকন অক্সাইডের সাথে দ্রুত বিক্রিয়া করে বায়বীয় SiF4 তৈরি করে, যা চেম্বার থেকে সহজেই সরানো যায়:

·F + SiO2 -> SiF4 + O2 + অন্যান্য উদ্বায়ী উপ-পণ্য

Tungsten CVD চেম্বার সাধারণত SF6 এবং NF3 ফ্লোরিনের উৎস হিসেবে ব্যবহার করে। ফ্লোরিন র্যাডিকেলগুলি টংস্টেনের সাথে বিক্রিয়া করে উদ্বায়ী টাংস্টেন হেক্সাফ্লোরাইড (WF6) তৈরি করে, যা ভ্যাকুয়াম পাম্পের মাধ্যমে চেম্বার থেকে বের করা যেতে পারে। রক্তরস চেম্বার পরিষ্কার করা স্বয়ংক্রিয়ভাবে রক্তরসে ফ্লোরিনের নির্গমন বৈশিষ্ট্য পর্যবেক্ষণ করে, চেম্বারের অত্যধিক পরিশোধন এড়ানোর মাধ্যমে বন্ধ করা যেতে পারে। এই দিকগুলি আরও বিশদে আলোচনা করা হবে।

2. ফাঁক পূরণ

যখন ধাতব রেখার মধ্যে ব্যবধান 4:1 এর অনুপাতের সাথে 0.25 µm-এ সঙ্কুচিত হয়, তখন বেশিরভাগ CVD জমা কৌশল শূন্যতা ছাড়াই শূন্যস্থান পূরণ করতে লড়াই করে। হাই-ডেনসিটি প্লাজমা সিভিডি (এইচডিপি-সিভিডি) শূন্যতা তৈরি না করেই এই ধরনের সংকীর্ণ শূন্যস্থান পূরণ করতে সক্ষম (নীচের চিত্রটি দেখুন)। HDP-CVD প্রক্রিয়া পরবর্তীতে বর্ণনা করা হবে।

3. প্লাজমা এচিং

ওয়েট এচিংয়ের তুলনায়, প্লাজমা এচিং সুবিধা দেয় যেমন অ্যানিসোট্রপিক এচ প্রোফাইল, স্বয়ংক্রিয় শেষ-বিন্দু সনাক্তকরণ, এবং কম রাসায়নিক খরচ, সাথে যুক্তিসঙ্গত উচ্চ এচ রেট, ভাল নির্বাচনযোগ্যতা এবং অভিন্নতা।

4. Etch প্রোফাইলের নিয়ন্ত্রণ

অর্ধপরিবাহী উত্পাদনে প্লাজমা এচিং ব্যাপক হওয়ার আগে, বেশিরভাগ ওয়েফার ফ্যাব প্যাটার্ন স্থানান্তরের জন্য ভেজা রাসায়নিক এচিং ব্যবহার করত। যাইহোক, ওয়েট এচিং একটি আইসোট্রপিক প্রক্রিয়া (প্রতিটি দিকে একই হারে এচিং)। যখন বৈশিষ্ট্যের আকার 3 µm এর নিচে সঙ্কুচিত হয়, তখন আইসোট্রপিক এচিং এর ফলে আন্ডারকাটিং হয়, ভেজা এচিং এর প্রয়োগ সীমিত হয়।

প্লাজমা প্রক্রিয়ায়, আয়নগুলি ক্রমাগত ওয়েফার পৃষ্ঠে বোমাবর্ষণ করে। ল্যাটিস ড্যামেজ মেকানিজম বা সাইডওয়াল প্যাসিভেশন মেকানিজমের মাধ্যমেই হোক না কেন, প্লাজমা এচিং অ্যানিসোট্রপিক এচ প্রোফাইলগুলি অর্জন করতে পারে। এচিং প্রক্রিয়া চলাকালীন চাপ হ্রাস করে, আয়নগুলির গড় মুক্ত পথ বাড়ানো যেতে পারে, যার ফলে আরও ভাল প্রোফাইল নিয়ন্ত্রণের জন্য আয়নের সংঘর্ষ হ্রাস করা যায়।

5. ইচ রেট এবং সিলেক্টিভিটি

প্লাজমাতে আয়ন বোমাবর্ষণ পৃষ্ঠের পরমাণুর রাসায়নিক বন্ধনগুলিকে ভেঙ্গে দিতে সাহায্য করে, তাদের প্লাজমা দ্বারা উত্পন্ন র্যাডিকেলের কাছে উন্মুক্ত করে। শারীরিক এবং রাসায়নিক চিকিত্সার এই সংমিশ্রণটি উল্লেখযোগ্যভাবে এচিংয়ের রাসায়নিক বিক্রিয়ার হারকে বাড়িয়ে তোলে। এচ রেট এবং সিলেক্টিভিটি প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তা দ্বারা নির্ধারিত হয়। যেহেতু আয়ন বোমাবাজি এবং র্যাডিকেল উভয়ই এচিংয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং আরএফ শক্তি আয়ন বোমাবাজি এবং র্যাডিকেল নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, তাই আরএফ শক্তি এচ রেট নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি মূল প্যারামিটার হয়ে ওঠে। RF শক্তি বৃদ্ধি উল্লেখযোগ্যভাবে এচ রেট বাড়াতে পারে, যা আরও বিশদে আলোচনা করা হবে, নির্বাচনীতাকেও প্রভাবিত করে।

6. শেষ বিন্দু সনাক্তকরণ

প্লাজমা ছাড়া, এচ এন্ড-পয়েন্ট অবশ্যই সময় বা অপারেটর ভিজ্যুয়াল পরিদর্শন দ্বারা নির্ধারিত হবে। প্লাজমা প্রক্রিয়ায়, অন্তর্নিহিত (শেষ-বিন্দু) উপাদানকে এচিং শুরু করার জন্য পৃষ্ঠের উপাদানের মধ্য দিয়ে এচিং অগ্রসর হয়, নিঃসরণ রঙের পরিবর্তনের মাধ্যমে এচের উপজাতের পরিবর্তনের কারণে প্লাজমার রাসায়নিক গঠন পরিবর্তিত হয়। অপটিক্যাল সেন্সর দিয়ে নির্গমন রঙের পরিবর্তন পর্যবেক্ষণ করে, এচ এন্ড-পয়েন্ট স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে। আইসি উৎপাদনে, এটি একটি অত্যন্ত মূল্যবান হাতিয়ার।**