সেমিকন্ডাক্টর এচিং প্রক্রিয়া প্রযুক্তি

সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিং, মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স আইসি ম্যানুফ্যাকচারিং এবং মাইক্রো/ন্যানো ম্যানুফ্যাকচারিং প্রসেসে এচিং বা এচিং একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। এটি ফটোলিথোগ্রাফির সাথে যুক্ত একটি প্রাথমিক প্যাটার্নিং প্রক্রিয়া। একটি সংকীর্ণ অর্থে, এচিং হল মূলত ফটোলিথোগ্রাফিক এচিং, যেখানে ফটোরসিস্টকে প্রথমে ফটোলিথোগ্রাফি ব্যবহার করে উন্মুক্ত করা হয় এবং তারপরে অবাঞ্ছিত উপাদানগুলিকে খোঁচানোর জন্য অন্যান্য পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। এচিং হল রাসায়নিক বা শারীরিক পদ্ধতি ব্যবহার করে সিলিকন ওয়েফারের পৃষ্ঠ থেকে বেছে বেছে অবাঞ্ছিত উপাদান অপসারণের প্রক্রিয়া। এর মূল লক্ষ্য হল প্রলিপ্ত সিলিকন ওয়েফারে মাস্ক প্যাটার্নটি সঠিকভাবে প্রতিলিপি করা। মাইক্রোফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়ার বিকাশের সাথে, এচিং বিস্তৃতভাবে সমাধান, প্রতিক্রিয়াশীল আয়ন বা অন্যান্য যান্ত্রিক পদ্ধতি ব্যবহার করে উপাদান ছিঁড়ে ফেলা এবং অপসারণের জন্য একটি সাধারণ শব্দ হয়ে উঠেছে, মাইক্রোফ্যাব্রিকেশনের একটি সাধারণ শব্দ হয়ে উঠেছে।

এচিংকে বিস্তৃতভাবে দুটি প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: ওয়েট এচিং এবং ড্রাই এচিং। শুষ্ক এচিংয়ে, গ্যাস উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে উত্তেজিত হয় (প্রাথমিকভাবে 13.56 MHz বা 2.45 GHz)। 1 থেকে 100 Pa চাপের মধ্যে, এর গড় মুক্ত পথ কয়েক মিলিমিটার থেকে কয়েক সেন্টিমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত। তিনটি প্রধান ধরনের শুকনো এচিং আছে:

• ভৌত শুষ্ক এচিং: ওয়েফার পৃষ্ঠের কণার শারীরিক পরিধানকে ত্বরান্বিত করে;

• রাসায়নিক শুষ্ক এচিং: গ্যাস ওয়েফার পৃষ্ঠের সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে;

• রাসায়নিক-ভৌতিক ড্রাই এচিং: রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য সহ একটি ভৌত ​​খোঁচা প্রক্রিয়া;

1. আয়ন বিম এচিং

আয়ন বিম এচিং একটি শারীরিক শুষ্ক এচিং প্রক্রিয়া। আর্গন আয়নগুলি প্রায় 1 থেকে 3 কেভি আয়ন রশ্মিতে পৃষ্ঠের উপর বিকিরণ করে। আয়নগুলির শক্তির কারণে, তারা পৃষ্ঠের উপাদানগুলিতে বোমাবর্ষণ করে। ওয়েফারটি আয়ন রশ্মির মধ্যে উল্লম্বভাবে বা একটি কোণে ঢোকানো হয় এবং এচিং প্রক্রিয়াটি একেবারে অ্যানিসোট্রপিক। নির্বাচনযোগ্যতা কম কারণ এটি স্তরগুলির মধ্যে পার্থক্য করে না। গ্যাস এবং পালিশ উপাদান একটি ভ্যাকুয়াম পাম্প দ্বারা বহিষ্কৃত হয়; যাইহোক, যেহেতু প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলি বায়বীয় নয়, কণাগুলি ওয়েফার বা চেম্বারের দেয়ালে জমা হতে পারে।

এই কণাগুলি এড়াতে, একটি দ্বিতীয় গ্যাস চেম্বারে প্রবর্তিত হয়। এই গ্যাস আর্গন আয়নগুলির সাথে বিক্রিয়া করে, একটি ভৌত ​​রাসায়নিক এচিং প্রক্রিয়াকে প্ররোচিত করে। কিছু গ্যাস পৃষ্ঠের সাথে বিক্রিয়া করে, কিন্তু কিছু পালিশ কণার সাথে বিক্রিয়া করে গ্যাসীয় উপজাত তৈরি করে। এই পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রায় সব উপকরণই খোদাই করা যায়। উল্লম্ব বিকিরণের কারণে, উল্লম্ব দেয়ালে পরিধান খুব কম (উচ্চ অ্যানিসোট্রপি)। যাইহোক, কম সিলেক্টিভিটি এবং কম এচিং হারের কারণে, এই প্রক্রিয়াটি আধুনিক সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনে খুব কমই ব্যবহৃত হয়।

2. প্লাজমা এচিং

প্লাজমা এচিং একটি সম্পূর্ণ রাসায়নিক এচিং প্রক্রিয়া (রাসায়নিক ড্রাই এচ)। এর সুবিধা হল ওয়েফার পৃষ্ঠটি ত্বরিত আয়ন দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হয় না। এচিং গ্যাসের চলমান কণার কারণে, এচিং প্রোফাইলটি আইসোট্রপিক, এই পদ্ধতিটি সম্পূর্ণ ফিল্ম স্তরগুলি অপসারণের জন্য উপযুক্ত করে তোলে (যেমন, তাপ অক্সিডেশনের পরে পিছনের দিক পরিষ্কার করা)।

প্লাজমা এচিং এর জন্য ব্যবহৃত এক ধরনের চুল্লি হল একটি ডাউনস্ট্রিম রিঅ্যাক্টর। ইমপ্যাক্ট আয়নাইজেশনের মাধ্যমে প্লাজমাটি 2.45 গিগাহার্জ উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রজ্বলিত হয় এবং ইমপ্যাক্ট আয়নাইজেশন সাইটটি ওয়েফার থেকে আলাদা হয়ে যায়।

গ্যাস নিঃসরণ অঞ্চলে, প্রভাবের কারণে ফ্রি র্যাডিকেল সহ বিভিন্ন কণা উপস্থিত থাকে। মুক্ত র্যাডিকেল হল নিরপেক্ষ পরমাণু বা অসম্পৃক্ত ইলেকট্রন সহ অণু এবং তাই অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল। একটি নিরপেক্ষ গ্যাস হিসাবে, টেট্রাফ্লুরোমিথেন (CF4) গ্যাস নিঃসরণ অঞ্চলে প্রবর্তিত হয় এবং CF2 এবং ফ্লোরিন অণুতে (F2) পৃথক হয়। একইভাবে, অক্সিজেন (O2) যোগ করে ফ্লোরিনকে CF4 থেকে আলাদা করা যেতে পারে:

2 CF4 + O2 ---> 2 COF2 + 2 F2

গ্যাস নিঃসরণ অঞ্চলে শক্তি দ্বারা ফ্লোরিন অণু দুটি পৃথক ফ্লোরিন পরমাণুতে বিভক্ত হতে পারে: প্রতিটি ফ্লোরিন পরমাণু একটি ফ্লোরিন মুক্ত র‌্যাডিক্যাল, কারণ প্রতিটি পরমাণুর সাতটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে এবং এর লক্ষ্য একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস কনফিগারেশন অর্জন করা। নিরপেক্ষ মুক্ত র্যাডিকেল ছাড়াও, বেশ কয়েকটি আংশিক চার্জযুক্ত কণা রয়েছে (CF+4, CF+3, CF+2, ...)। সমস্ত কণা, মুক্ত র‌্যাডিক্যাল ইত্যাদি, তারপর একটি সিরামিক টিউবের মাধ্যমে এচিং চেম্বারে প্রবেশ করে। চার্জযুক্ত কণাগুলিকে নিরপেক্ষ অণু গঠনের সময় একটি নিষ্কাশন ঝাঁঝরি দ্বারা এচিং চেম্বার থেকে অবরুদ্ধ করা যেতে পারে বা পুনরায় সংযুক্ত করা যেতে পারে। ফ্লোরিন র‌্যাডিকেলগুলিও আংশিকভাবে পুনঃসংযোজন করে, কিন্তু এচিং চেম্বারে পৌঁছানোর জন্য, ওয়েফার পৃষ্ঠে প্রতিক্রিয়া করতে এবং রাসায়নিক ঘর্ষণ ঘটাতে যথেষ্ট। অন্যান্য নিরপেক্ষ কণাগুলি এচিং প্রক্রিয়ার অংশ নয় এবং প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলির সাথে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।

প্লাজমা এচিংয়ে খোদাই করা পাতলা ফিল্মগুলির উদাহরণ: • সিলিকন: Si + 4F ---> SiF4 • সিলিকন ডাই অক্সাইড: SiO2 + 4F ---> SiF4 + O2 • সিলিকন নাইট্রাইড: Si3N4 + 12F ---> 3SiF4 + 2N2Eh চরিত্র নির্বাচন করুন (রিঅ্যাক্টিভিটি, 3SiF4 + 2N2E3)। এচিং প্রোফাইল, এচিং রেট, অভিন্নতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা সবই প্রতিক্রিয়াশীল আয়ন এচিং-এ খুব সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়। আইসোট্রপিক এচিং প্রোফাইলের পাশাপাশি অ্যানিসোট্রপিকগুলিও সম্ভব। অতএব, RIE হল একটি রাসায়নিক ফিজিক্যাল এচিং প্রক্রিয়া এবং বিভিন্ন ধরনের পাতলা ফিল্ম নির্মাণের জন্য সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া। প্রক্রিয়া চেম্বারে, ওয়েফারটি একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইলেক্ট্রোড (এইচএফ ইলেক্ট্রোড) এর উপর স্থাপন করা হয়। প্লাজমা প্রভাব ionization দ্বারা উত্পন্ন হয়, যেখানে মুক্ত ইলেকট্রন এবং ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়ন উপস্থিত হয়। যদি এইচএফ ইলেক্ট্রোডটি একটি ধনাত্মক ভোল্টেজে থাকে তবে মুক্ত ইলেকট্রনগুলি এতে জমা হয় এবং তাদের ইলেকট্রন সখ্যতার কারণে আবার ইলেক্ট্রোড ছেড়ে যেতে পারে না। অতএব, ইলেক্ট্রোড চার্জ করা হয় -1000 V (বায়াস ভোল্টেজ)। ধীর আয়নগুলি যেগুলি দ্রুত পর্যায়ক্রমে ক্ষেত্রটিকে অনুসরণ করতে পারে না তারা নেতিবাচক চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রোডের দিকে চলে যায়।

আয়নগুলির গড় মুক্ত পথ বেশি হলে, কণাগুলি প্রায় লম্ব কোণে ওয়েফার পৃষ্ঠের উপর বোমাবর্ষণ করে। এইভাবে, উপাদানটি ত্বরিত আয়ন (শারীরিক এচিং) দ্বারা পৃষ্ঠ থেকে নির্গত হয় এবং কিছু কণা রাসায়নিকভাবে পৃষ্ঠের সাথে বিক্রিয়া করে। পার্শ্বীয় পার্শ্বওয়ালগুলি প্রভাবিত হয় না, তাই কোনও পরিধান নেই এবং এচ প্রোফাইলটি অ্যানিসোট্রপিক থাকে। সিলেক্টিভিটি খুব ছোট নয়, তবে শারীরিক এচিং প্রক্রিয়ার কারণে এটি খুব বড় নয়। উপরন্তু, ওয়েফার পৃষ্ঠ ত্বরিত আয়ন দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হয় এবং তাপ অ্যানিলিং দ্বারা নিরাময় করা আবশ্যক। এচিং প্রক্রিয়ার রাসায়নিক অংশটি পৃষ্ঠের সাথে মুক্ত র্যাডিকেলের প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে সম্পন্ন হয় এবং উপাদানটি শারীরিকভাবে মিলিত হয়, তাই এটি আয়ন রশ্মি এচিংয়ের মতো ওয়েফার বা চেম্বারের দেয়ালে পুনরায় জমা হয় না। এচিং চেম্বারে চাপ বৃদ্ধি করে, কণার গড় মুক্ত পথ হ্রাস পায়। অতএব, আরও সংঘর্ষ হয় এবং কণাগুলি বিভিন্ন দিকে ভ্রমণ করে। এর ফলে কম দিকনির্দেশনামূলক এচিং হয় এবং এচিং প্রক্রিয়া আরও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য অর্জন করে। বর্ধিত সিলেক্টিভিটি আরও আইসোট্রপিক এচ প্রোফাইলে পরিণত হয়। অ্যানিসোট্রপিক এচ প্রোফাইল সিলিকন এচিং এর সময় সাইডওয়ালের প্যাসিভেশনের মাধ্যমে অর্জন করা হয়। এচিং চেম্বারের অক্সিজেন মিলিত সিলিকনের সাথে বিক্রিয়া করে সিলিকন ডাই অক্সাইড তৈরি করে, যা উল্লম্ব পাশের দেয়ালে জমা হয়। অনুভূমিক অঞ্চলের অক্সাইড ফিল্মটি আয়ন বোমাবর্ষণের কারণে সরানো হয়, যার ফলে পার্শ্বীয় এচিং প্রক্রিয়া অব্যাহত থাকে।

এচ রেট চাপ, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি জেনারেটরের শক্তি, প্রক্রিয়া গ্যাস, প্রকৃত গ্যাস প্রবাহের হার এবং ওয়েফার তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শক্তি বৃদ্ধি, চাপ হ্রাস এবং তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে অ্যানিসোট্রপি বৃদ্ধি পায়। এচিং প্রক্রিয়ার অভিন্নতা গ্যাস, দুটি ইলেক্ট্রোডের মধ্যে দূরত্ব এবং ইলেক্ট্রোড উপাদানের উপর নির্ভর করে। যদি দূরত্ব খুব কম হয়, তাহলে প্লাজমা সমানভাবে বিচ্ছুরিত হতে পারে না, যার ফলে অসঙ্গতি ঘটে। ইলেক্ট্রোডের দূরত্ব বৃদ্ধি করলে এচ রেট কমে যায় কারণ প্লাজমা একটি প্রসারিত আয়তনে বিতরণ করা হয়। ইলেক্ট্রোডের জন্য, কার্বন পছন্দের উপাদান হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে। যেহেতু ফ্লোরিন এবং ক্লোরিন কার্বনকেও আক্রমণ করে, তাই ইলেক্ট্রোডগুলি একটি অভিন্ন স্ট্রেইনড প্লাজমা তৈরি করে, এইভাবে ওয়েফারের প্রান্তগুলি ওয়েফার কেন্দ্রের মতো একইভাবে প্রভাবিত হয়।

সিলেক্টিভিটি এবং এচ রেট প্রক্রিয়া গ্যাসের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে। সিলিকন এবং সিলিকন যৌগগুলির জন্য, ফ্লোরিন এবং ক্লোরিন প্রাথমিকভাবে ব্যবহৃত হয়।

এচিং প্রক্রিয়াগুলি একটি একক গ্যাস, গ্যাস মিশ্রণ, বা নির্দিষ্ট প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। উদাহরণ স্বরূপ, পলিসিলিকনের নেটিভ অক্সাইডগুলি প্রথমে উচ্চ এচ রেট এবং কম সিলেক্টিভিটি সহ অপসারণ করা যেতে পারে, তারপরে পলিসিলিকনের এচিং এর মাধ্যমে অন্তর্নিহিত স্তরের তুলনায় উচ্চ সিলেক্টিভিটি।

সেমিকোরেক্স বিভিন্ন অফার করেSiC উপাদানএচিং প্রক্রিয়ায়। যদি আপনার কোন জিজ্ঞাসা থাকে বা অতিরিক্ত বিবরণ প্রয়োজন, আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না দয়া করে.

যোগাযোগের ফোন # +86-13567891907

ইমেইল: sales@semicorex.com