Fa'amamago etching e masani lava ona aofia ai le fa tulaga faavae: a'o le'i togiina, etching vaega, na'o le togitogiga, ma luga o le togitogiga. O uiga autu o le fua o le etching, filifili, vaega taua, tutusa, ma le iloa pito.
Ata 1 A'o le'i togiina
Ata 2 Fa'ailoga vaega
Ata 3 Na'o le togiina
Ata 4 I luga ole togitogiga
(1) Fuafuaga togitogi: o le loloto po'o le mafiafia o mea ua togitogia e aveese i le taimi ta'itasi.
Ata 5 Fa'asologa o fua faatatau etching
(2) Filifiliga: o le fua faatatau o fua faatatau etching o mea etching eseese.
Ata 6 Filifilia ata
(3) Tulaga taua: o le tele o le mamanu i se vaega patino pe a maeʻa le togiina.
Ata 7 Fa'ata'ita'iga fa'atatau
(4) Tulaga tutusa: e fuaina le tutusa o le vaega taua etching (CD), e masani ona faamatalaina i le faafanua atoa o le CD, o le fua: U = (Max-Min) / 2 * AVG.
Ata 8 Fa'ata'otoga Fa'asologa Fa'asologa
(5) Su'esu'ega pito i'u: I le taimi o le fa'agasologa o le etching, o le suiga o le malosi o le malamalama o lo'o iloa pea. A fa'atupula'ia pe pa'ū tele se malamalama fa'apitoa, e fa'amutaina le togitogiga e fa'ailo ai le mae'a o se vaega patino o le togitogiga ata.
Ata 9 Fa'ai'uga fa'ata'atia fa'asologa
I le etching mago, o le kesi e fiafia i le tele o taimi (tele 13.56 MHz poʻo 2.45 GHz). I le mamafa o le 1 i le 100 Pa, o lona uiga saoloto o le tele o millimita i le tele o senitimita. E tolu ituaiga autu o etching mago:
•Fa'amamago fa'aletino: o vaega fa'avavevave o lo'o fa'aogaina fa'aletino le fa'aeleele
•Vaivai mago vaila'au: ga'o fa'a kemikolo le kasa ma le fa'aeleele
•Fa'amago fa'amago fa'aletino: fa'agasologa fa'aletino fa'atasi ma uiga fa'a kemikolo
1. togitogiina o le ion beam
Ion beam etching (Ion Beam Etching) o se fa'agaioiga fa'amamago fa'aletino e fa'aogaina ai le malosi o le argon ion beam ma le malosi e tusa ma le 1 i le 3 keV e fa'afefe ai le meafaitino. O le malosi o le ion beam e mafua ai ona a'afia ma aveese mea i luga. O le faiga etching e anisotropic i le tulaga o fa'alava fa'alavelave fa'afuase'i. Ae ui i lea, ona o le leai o se filifiliga, e leai se eseesega manino i le va o meafaitino i tulaga eseese. O kasa gaosia ma mea etched ua vaivai e le pamu gaogao, ae talu ai o mea e tali mai e le o ni kasa, o mea'ai e teu i luga o le wafer po'o puipui potu.
Ina ia puipuia le faʻavaeina o vaega, e mafai ona tuʻuina atu se kasa lona lua i totonu o le potu. O lenei kasa o le a tali atu i le argon ions ma mafua ai se gaioiga faʻaletino ma kemisi. O se vaega o le kesi o le a tali atu i mea i luga o le eleele, ae o le a tali atu foi ma mea fa'apolokalame e fa'atupu ai mea e maua mai i le kasa. Toeitiiti lava o ituaiga uma o mea e mafai ona togitogiina i lenei metotia. Ona o le faʻasalalau faʻasalalau, o le ofuina i luga o puipui puipui e matua laʻititi (maualuga anisotropy). Ae ui i lea, ona o le maualalo o le filifilia ma le faʻagesegese o le etching rate, o lenei faiga e seasea faʻaaogaina i le gaosiga o le semiconductor o loʻo iai nei.
2. Fa'ama'i toto
Plasma etching o se faiga etching kemikolo atoatoa, e lauiloa foi o vailaau mago etching. O lona lelei e le afaina ai le ion i luga o le wafer. Talu ai ona o meaola ola i totonu o le kesi etching e saoloto e gaoioi ma o le etching process e isotropic, o lenei metotia e talafeagai mo le aveeseina o le ata tifaga atoa (mo se faʻataʻitaʻiga, faʻamama le pito i tua pe a uma le faʻamaʻiina o le vevela).
O le fa'alalo o se ituaiga o mea fa'aola e masani ona fa'aogaina mo le fa'a'au o le plasma. I totonu o lenei reactor, o le plasma e gaosia e ala i le ionization aʻafiaga i se eletise eletise maualuga o le 2.45GHz ma vavae ese mai le wafer.
I totonu o le kesi o loʻo tuʻuina atu, o vaega eseese e gaosia ona o le aʻafiaga ma le faʻamalosi, e aofia ai faʻamalosi saoloto. O fa'ama'i sa'oloto o ni atoma e le fa'asa'o po'o ni molela'au e iai ni eletoni e le'i tumu, o lea e matua'i fa'agaoioia. I le faʻagasologa o le plasma etching, o nisi kasa le mautonu, e pei o le tetrafluoromethane (CF4), e masani ona faʻaaogaina, lea e faʻafeiloaʻi i totonu o le kesi e faʻamalo e faʻatupu ai meaola ola e ala i le ionization poʻo le pala.
Mo se faʻataʻitaʻiga, i le CF4 kasa, e faʻafeiloaʻi i totonu o le kesi o loʻo lafoaʻi ma faʻaleagaina i vailaʻau fluorine (F) ma carbon difluoride mole (CF2). E fa'apena fo'i, o le fluorine (F) e mafai ona pala mai le CF4 e ala i le fa'aopoopoina o le okesene (O2).
2 CF4 + O2 —> 2 COF2 + 2 F2
O le mole mole o le fluorine e mafai ona vaeluaina i ni atoma fluorine tuto'atasi se lua i lalo o le malosi o le vaega o le kesi, o ia mea taitasi o le fluorine free radical. Talu ai ona o le fluorine atom taitasi e fitu valence electrons ma taumafai e ausia le faatulagaga faaeletonika o se kasa inert, latou matua tali atu. I le faaopoopo atu i radical free fluorine e le faaituau, o le ai ai ni vaega e molia e pei o CF + 4, CF + 3, CF + 2, ma isi i le itulagi lafoai kesi. Mulimuli ane, o nei vaega uma ma radical free o loʻo faʻafeiloaʻi i totonu o le potu etching e ala i le pusa sima.
O vaega ua molia e mafai ona poloka e ala i fa'a'alau'u fa'alava po'o toe tu'ufa'atasia i le fa'agasologa o le fa'atupuina o mole mole fa'aituau e pulea ai a latou amio i totonu o le potu etching. Fluorine free radicals o le a faia foi vaega recombination, ae o loʻo lava le malosi e ulu atu i le potu etching, tali kemikolo i luga o le papa mafolafola ma mafua ai le aveesea o mea. O isi vaega fa'aituau e le auai i le faiga o le etching ma o lo'o fa'aumatia fa'atasi ma mea e tali mai.
Fa'ata'ita'iga o ata manifinifi e mafai ona togitogia i le fa'au'u plasma:
• Silisi: Si + 4F—> SiF4
• Silicon dioxide: SiO2 + 4F—> SiF4 + O2
• Silicon nitride: Si3N4 + 12F—> 3SiF4 + 2N2
3. fa'a'iona fa'afo'i (RIE)
Reactive ion etching o se kemikolo-fa'aletino faiga etching e mafai ona matua sa'o pulea filifiliga, etching talaaga otooto, etching fua faatatau, tutusa ma toe fai. E mafai ona ausia faʻamatalaga etching isotropic ma anisotropic ma o le mea lea o se tasi o faiga sili ona taua mo le fausiaina o ata manifinifi eseese i le gaosiga semiconductor.
I le taimi o le RIE, o loʻo tuʻuina le wafer i luga o se eletise eletise (HF electrode). E ala i le ionization aafiaga, e maua ai se plasma lea e maua ai eletonika saoloto ma ion ua molia lelei. Afai e faʻaogaina se eletise lelei i le eletise HF, e faʻaputuina le eletise saoloto i luga o le eletise ma e le mafai ona toe tuʻua le eletise ona o lo latou faʻaogaina eletise. O le mea lea, o le electrodes ua molia i le -1000V (fa'aituau voltage) ina ia le mafai ona mulimuli ions lemu le fanua eletise suiga vave i le electrode leaga molia.
A'o fa'ama'i ion (RIE), afai e maualuga le ala sa'oloto o ions, latou te taia le fa'aele'ele i se itu e toetoe lava a sa'o. I lenei auala, e tu'itu'i ese ai e ions faʻavave le mea ma faʻatupu ai se gaioiga faʻamaʻi e ala i le etching faaletino. Talu ai e le afaina itu pito i tua, o le etch profile e tumau pea le anisotropic ma e laʻititi laʻei luga. Ae ui i lea, o le filifilia e le maualuga tele ona o le faʻagasologa o le etching faaletino e tupu foi. E le gata i lea, o le faʻavaveina o ion e mafua ai le faʻaleagaina o le wafer surface, lea e manaʻomia ai le faʻafefeteina o le vevela e toe faʻaleleia.
O le vaega kemikolo o le faiga etching ua faamaeaina e radicals saoloto tali atu i luga ma le ions faaletino taia le mea ina ia le toe redeposit i luga o le wafer po o le puipui potu, aloese mai le redeposition tulaga e pei o le ion beam etching. Pe a faʻateleina le mamafa o le kesi i totonu o le potu etching, e faʻaitiitia le ala saoloto o ions, lea e faʻateleina ai le numera o fetoʻaiga i le va o ions ma le kesi mole, ma faʻasalalau ions i isi itu eseese. O le mea lea e i'u ai i le fa'aitiitiga o le fa'atonuga, ma fa'atupuina le fa'agasologa o le etching e sili atu vaila'au.
Anisotropic etch talaaga otooto e maua e ala i passivating puipui itu i le taimi etching silikoni. O le okesene e faʻafeiloaʻi i totonu o le potu etching, lea e tali atu ai ma le silicon etched e fausia ai le silicon dioxide, lea e teuina i luga o puipui i luga o le itu. Ona o le pomu o le ion, ua aveese ai le oxide layer i luga o vaega faalava, e mafai ai ona faaauau le faagasologa o le etching lateral. O lenei metotia e mafai ona pulea le foliga o le etch profile ma le maualuga o puipui i autafa.
O le fua o le etch e aʻafia i mea e pei o le mamafa, HF generator power, kesi faʻagasologa, fua faʻatatau o le kesi ma le vevela vevela, ma o lona fesuiaiga o loʻo tausia i lalo ole 15%. Anisotropy faateleina i le faateleina o le malosi HF, faaitiitia le mamafa ma faaitiitia le vevela. O le tutusa o le faiga etching e fuafuaina e le kesi, electrode avanoa ma mea electrode. Afai e laʻititi tele le mamao ole eletise, o le plasma e le mafai ona faʻasalalau tutusa, e mafua ai le le tutusa. Faʻateleina le mamao eletise e faʻaitiitia ai le fua o le etching ona o le plasma o loʻo tufatufaina i se voluma tele. O le kaponi o le mea fa'aeletise e sili ona lelei ona e maua ai se toniga o le plasma fa'afefeteina ina ia a'afia ai le pito o le wafer i le auala lava e tasi e pei o le ogatotonu o le wafer.
E taua tele le sao o le kesi i le filifilia ma le fua o le etching. Mo le silicon ma silicon compounds, fluorine ma chlorine e masani ona faʻaaogaina e ausia ai le etching. Filifilia o le kesi talafeagai, fetuutuunai le tafe o le kesi ma le mamafa, ma le pulea o isi taʻiala e pei o le vevela ma le malosi i le faagasologa e mafai ona ausia le manaʻoga etch rate, selectivity, ma le tutusa. O le fa'asilisiliina o nei ta'otoga e masani lava ona fetu'una'i mo fa'aoga eseese ma meafaitino.
O le faiga etching e le faatapulaaina i le tasi kesi, kesi paluga, poʻo faʻasologa faʻatulagaina. Mo se faʻataʻitaʻiga, e mafai ona aveese muamua le oxide i luga o le polysilicon ma le maualuga o le etch rate ma le maualalo o le filifilia, aʻo le polysilicon e mafai ona toe togiina mulimuli ane ma se maualuga maualuga e faʻatatau i luga ole laiga.
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Semicera e mafai ona tuʻuina atuvaega graphite, lagona vaivai/malosi, vaega silikon carbide,CVD silicon carbide vaega,maSiC/TaC vaega fa'apipi'i ma i le 30 aso.
Afai e te fiafia i oloa semiconductor o loʻo i luga,faamolemole aua le faatuai e faafesootai i matou i le taimi muamua.
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Taimi meli: Sep-12-2024